糖酵解(glycolysis)和tca循环(tca cycle)的区别

关键区别-糖酵解与tca循环

氧化和还原反应是一个耦合的反应过程。在呼吸作用结束时，生物体产生能量用于新陈代谢过程。这种能量以ATP（细胞的能量货币）的形式产生。在有氧呼吸过程中，氧分子作为最后的电子受体，被还原生成水。这就产生了一个电化学梯度来驱动ATP的合成。有氧呼吸由三个主要阶段组成，碳分子通过一系列酶催化反应重新排列以产生ATP。第一阶段，共同的需氧菌和厌氧菌，是糖酵解途径，糖底物，主要是葡萄糖，被分解为两个丙酮酸分子。这种转化产生两个ATP分子和两个NADH分子。第二阶段是三羧酸（TCA）循环，它是所有代谢途径的中间产物通过氧化还原反应产生NADH、FADH2和两个CO2分子的中心枢纽。TCA循环仅在需氧环境中进行。在这两个过程中，底物水平的磷酸化发生以产生能量。糖酵解与TCA循环的关键区别在于，糖酵解发生在细胞质，而TCA循环发生在线粒体。

什么是糖酵解(glycolysis)？

糖酵解或Embden-Meyerhof途径是能量产生的第一步，发生在需氧菌和厌氧菌的胞浆中。这是一个由十个反应步骤组成的酶催化反应过程。在糖酵解过程中，糖分子被磷酸化并被困在细胞中分解成两个丙酮酸分子（三个碳化合物），这是糖酵解的最终产物。

糖酵解阶段

它有三个主要阶段，如下所示：

准备阶段

在这个阶段，含有六个碳原子的糖残基被磷酸化并被困在细胞中。准备阶段是利用两个ATP分子的能量需要阶段。

解理期

在这个阶段，6-碳分子被裂解成两个磷酸化的3-碳残基。

放线阶段

这是糖酵解的最后阶段，ATP和NADH的合成。每6个碳糖底物产生4个ATP分子、2个NADH分子和2个丙酮酸分子，这是糖酵解的产能阶段。

图01：糖酵解

糖酵解反应

葡萄糖+2Pi+4ADP+2NAD++2ATP→2丙酮酸盐+4ATP+2NADH+2H2O+2H+

ATP净产量=2ATP

什么是tca循环(tca cycle)？

TCA循环，又称柠檬酸循环或Krebs循环，发生在线粒体的基质中。这是有氧呼吸的一部分；因此，它只发生在有氧呼吸中。TCA循环是一个循环，酶催化的途径，其中4-碳底物（草酰乙酸）接受2-碳乙酰辅酶a生成6-碳分子（柠檬酸）。柠檬酸盐通过循环代谢途径产生两个二氧化碳分子，两个NADH分子，一个FADH2分子和一个GTP分子。TCA循环的主要功能是从碳燃料中获取高能电子。这些高能电子随后被转移到电子传递链上，这是合成ATP的有氧呼吸的最后阶段。TCA循环也是碳水化合物、氨基酸、脂肪酸和核苷酸氧化的最终共同途径。碳水化合物和脂肪酸作为乙酰辅酶A进入TCA循环，而氨基酸以α-酮戊二酸和核苷酸作为富马酸盐进入TCA循环。

图02:TCA循环

tca循环总反应

乙酰Co A+3 NAD++FAD+GDP+2Pi+2H2O→2CO2+3NADH+FADH2+GTP+3H+

糖酵解(glycolysis)和tca循环(tca cycle)的共同点

糖酵解和TCA循环包括一系列酶催化反应。
在这两个过程中，底物水平的磷酸化发生。
这两种工艺都会产生NADH和H2O。
这两个过程都是通过激素控制、变构调节和最终产物抑制（反馈机制）来调节的。