需氧糖酵解(aerobic glycolysis)和厌氧糖酵解(anaerobic glycolysis)的区别

糖酵解是一种代谢途径,有助于从我们摄入的食物中产生能量,特别是碳水化合物。术语糖酵解只是指葡萄糖的分解,即葡萄糖的分解。我们消耗的6个含碳葡萄糖分子通过糖酵解分解为丙酮酸(3个含碳分子),这是一个十步途径。...

糖酵解是一种代谢途径,有助于从我们摄入的食物中产生能量,特别是碳水化合物。术语糖酵解只是指葡萄糖的分解,即葡萄糖的分解。我们消耗的6个含碳葡萄糖分子通过糖酵解分解为丙酮酸(3个含碳分子),这是一个十步途径。

糖酵解发生在细胞质中,导致一个葡萄糖分子形成两个丙酮酸分子。糖酵解分为需氧和厌氧,取决于丙酮酸的形成。如果丙酮酸盐在有氧的情况下进一步分解成更简单的分子,则糖酵解称为有氧糖酵解,但如果丙酮酸盐在无氧的情况下转化为其他一些含碳化合物,则糖酵解称为无氧糖酵解。

需氧糖酵解(aerobic glycolysis) vs. 厌氧糖酵解(anaerobic glycolysis)

有氧糖酵解和无氧糖酵解的区别在于,有氧糖酵解在有氧的情况下进行,发生在真核细胞中,而无氧糖酵解在无氧的情况下进行,发生在真核细胞和原核细胞中。

需氧糖酵解(aerobic glycolysis)和厌氧糖酵解(anaerobic glycolysis)的区别

有氧糖酵解通过Kreb循环或TCA和ETS在线粒体中进一步继续,导致最终产物CO2和水的形成,而厌氧糖酵解在细胞质中进一步继续,导致最终产物乙醇或乳酸的形成,具体取决于所经历的发酵类型。

比较参数 需氧糖酵解 厌氧糖酵解
氧气介入 有氧糖酵解在有氧的情况下进行。 厌氧糖酵解在缺氧的情况下进行。
发生在 有氧糖酵解只发生在真核细胞中。 厌氧糖酵解可以发生在真核细胞和原核细胞。
继续通过 好氧糖酵解继续通过Kreb循环或三羧酸循环,然后是电子传递系统。 厌氧糖酵解通过乳酸发酵(如人类肌肉细胞)或乙醇发酵(如单细胞真核生物,如酵母和原核生物,如细菌)继续进行。
继续在里面 有氧糖酵解继续存在于真核生物的线粒体内。 厌氧糖酵解继续在细胞质内进行。
最终产品 好氧糖酵解导致Kreb循环和ETS,最终产物为CO2和水。 厌氧糖酵解产生乙醇发酵或乳酸发酵,最终产物分别为乙醇或乳酸。

好氧糖酵解与厌氧糖酵解比较表

什么是需氧糖酵解(aerobic glycolysis)?

有氧糖酵解是真核生物有氧呼吸的一部分,在有氧条件下产生2 GTP、6 NADH和2 FADH2,并经历氧化磷酸化。有氧糖酵解通过Krebs循环进行,也称为线粒体内发生的三羧酸循环和电子传递系统。有氧糖酵解只发生在真核细胞中。

在有氧糖酵解中,一个葡萄糖分子被分解成两个丙酮酸分子。丙酮酸分子进一步转化为乙酰辅酶A,乙酰辅酶A又被传递到线粒体进行Krebs循环或TCA循环,接着是电子传递系统,最终产生最终产物CO2和水。

什么是厌氧糖酵解(anaerobic glycolysis)?

无氧糖酵解是无氧呼吸的一部分,无氧呼吸只产生4个NADH分子,通过底物水平的磷酸化再生。厌氧糖酵解可以发生在真核细胞和原核细胞中,它发生在细胞质或细胞质中。

厌氧糖酵解通过乳酸发酵和酒精发酵两种发酵过程中的任何一种进行。这些发生在原核或真核细胞的细胞质中

  1. 乳酸发酵

真核生物的一些细胞,如肌肉细胞,从3-碳分子中产生乳酸,丙酮酸在糖酵解结束时产生。这个过程的还原剂是NADH+H+,所涉及的酶是乳酸脱氢酶。乳酸发酵发生在肌肉细胞在激烈的运动时,不能提供足够的氧气给肌肉细胞。它有助于肌肉建设。

  1. 乙醇发酵

在乙醇发酵中,丙酮酸在厌氧条件下转化为二氧化碳和乙醇。乙醇发酵发生在单细胞真核生物,如酵母和许多原核生物。参与这个过程的酶是丙酮酸羧酸盐和醇脱氢酶,它们催化这些反应。

在乳酸发酵和酒精发酵中,释放的能量都很小,而且都是危险的反应,因为我们可以看到,酸或酒精都是过程的最终产物。

有氧糖酵解和无氧糖酵解的主要区别

  1. 有氧糖酵解在有氧条件下进行,而无氧糖酵解在无氧条件下进行。
  2. 有氧糖酵解发生在真核细胞中,而无氧糖酵解发生在真核细胞和原核细胞中
  3. 有氧糖酵解通过Krebs循环在线粒体中进行,而厌氧糖酵解通过乳酸发酵或乙醇发酵在细胞质中进行。
  4. 好氧糖酵解最终生成二氧化碳和水,而厌氧糖酵解最终生成乙醇或乳酸。
  5. 形成的丙酮酸在有氧糖酵解中转化为乙酰辅酶A,而在无氧糖酵解中转化为乳酸或乙醛。

结论

糖酵解是一个十步代谢途径,将葡萄糖分子分解成两个丙酮酸分子。如果形成的丙酮酸转化为乙酰辅酶A,并进一步转化为二氧化碳和水,则糖酵解被称为有氧糖酵解。它继续通过Kreb循环(或TCA),然后是ETS,出现在真核细胞的线粒体中。

如果丙酮酸分子转化为乳酸并进一步转化为乳酸,或者如果它们转化为乙醛并进一步转化为乙醇,则糖酵解被称为厌氧糖酵解。它可以通过乳酸发酵或乙醇发酵继续进行,并且可以发生在真核生物或原核生物的细胞质中。

参考文献

  1. https://shapeamerica.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/02701367.1980.10609285
  2. https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-cellbio-092910-154237
  3. https://europepmc.org/article/nbk/nbk546695

  • 发表于 2021-07-10 19:13
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