Diferencia entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones.

Que diferencia principal entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones es el rendimiento neto. La glucólisis produce dos piruvatos, dos ATP y dos NADH, mientras que el ciclo de Krebs produce dos dióxido de carbono, tres NADH y un FADH._2, y un ATP. La cadena de transporte de electrones, por otro lado, produce treinta y cuatro ATP y una molécula de agua.

La respiración celular es una serie de reacciones metabólicas que ocurren en las células de los organismos para convertir la energía química del oxígeno o los nutrientes en ATP y liberar productos de desecho. Por lo general, son nutrientes como carbohidratos, ácidos grasos y proteínas. El oxidante más común que proporciona energía química es el oxígeno molecular. Esta energía química almacenada en ATP impulsa procesos que requieren energía, como la biosíntesis, la locomoción o el transporte de moléculas a través de las membranas celulares. La respiración celular es una de las formas en que una célula libera energía química para impulsar las actividades celulares. Estas reacciones tienen lugar en una serie de vías bioquímicas. Estas vías son la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones, que son reacciones redox.

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CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es la glucólisis?
3. ¿Qué es el Ciclo de Krebs?
4. ¿Qué es una cadena de transporte de electrones?
4. Similitudes: ciclo de Krebs de glucólisis y cadena de transporte de electrones
5. Glucólisis vs ciclo de Krebs vs cadena de transporte de electrones en forma tabular
6. Resumen: glucólisis, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones

¿Qué es la glucólisis?

La glucólisis es una vía metabólica que convierte la glucosa en piruvato. Este proceso tiene lugar en el citoplasma. Es el primer paso en la descomposición de la glucosa para obtener energía en el proceso del metabolismo celular. La glucólisis también se conoce como primer paso en la respiracion celular. La glucólisis consiste en una serie de reacciones para producir energía, incluida la división de la molécula de seis carbonos; glucosa a moléculas de tres carbonos; piruvatos. Durante este proceso, la energía libre liberada se utiliza para producir moléculas de alta energía como el trifosfato de adenosina (ATP) y el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADH).

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Figura 01: Glucólisis

La vía de la glucólisis consta de diez reacciones catalizadas por diez enzimas diferentes. Esta vía metabólica no requiere oxígeno y, por lo tanto, se considera una vía anaeróbica. La ruta de la glucólisis tiene dos fases separadas: la fase de preparación, donde se consume ATP, y la fase de pago, donde se produce ATP. Cada fase consta de cinco pasos. Durante la fase preparatoria, se llevan a cabo los primeros cinco pasos: usan energía para convertir la glucosa en fosfatos de azúcar de tres carbonos. La fase de pago incluye los últimos cinco pasos en los que hay una ganancia neta en moléculas de alta energía. Debido a que la glucosa da lugar a dos azúcares triosas durante la fase de cebado, cada reacción ocurre dos veces por molécula de glucosa en la fase de pago. Por lo tanto, hay un rendimiento de dos moléculas de NADH y cuatro moléculas de ATP. La ganancia neta de la glucólisis incluye dos moléculas de piruvato, dos moléculas de NADH y dos moléculas de ATP.

¿Qué es el Ciclo de Krebs?

El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo del ácido tricarboxílico) es una serie de reacciones químicas para liberar energía almacenada a través de la oxidación de acetil-Co-A, un grupo acetilo de dos carbonos que se encuentra en carbohidratos, proteínas y grasas. El piruvato, formado durante la glucólisis, se convierte en acetil-Co-A.

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Figura 02: ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs ocurre en la matriz de las mitocondrias de eucariotas y en el citoplasma de procariotas. Este ciclo es un camino cerrado que incluye ocho pasos. Aquí, la parte final de la vía reforma la molécula de cuatro carbonos, el oxalacetato, utilizada en el primer paso. En esta ruta, el ácido cítrico gastado se regenera en una serie de reacciones para completar el ciclo. El ciclo de Krebs primero consume acetil-Co-A y agua, produciendo nicotinamida adenina dinucleótido (NAD⁺) a NADH. El resultado es dióxido de carbono. El ciclo de Krebs finalmente produce dos moléculas de dióxido de carbono, una GTP o ATP, tres moléculas de NADH y una de FADH.₂. Los ocho pasos en esta serie de ciclos incluyen reacciones redox, deshidratación, hidratación y descarboxilación. El ciclo de Krebs se considera una vía aeróbica porque utiliza oxígeno.

¿Qué es una cadena de transporte de electrones?

La cadena de transporte de electrones (ETC) es una vía que consiste en una serie de complejos de proteínas que transfieren electrones de los donantes de electrones a los aceptores de electrones a través de reacciones redox. Esto hace que los iones de hidrógeno se acumulen en la matriz mitocondrial. ETC tiene lugar dentro de la membrana interna de la mitocondria. Aquí se desarrolla un gradiente de concentración en el que los iones de hidrógeno se difunden fuera de la matriz pasando a través de la enzima ATP sintasa. Esto fosforila ADP, creando ATP.

Figura 03: Cadena de transporte de electrones

ETC es el paso final en la respiración aeróbica, donde los electrones pasan de un complejo a otro, reduciendo el oxígeno molecular para producir agua. Cuatro complejos de proteínas están involucrados en esta vía. Se les conoce como Complejo I, Complejo II, Complejo III y Complejo IV. La característica única del ETC es la presencia de una bomba de protones para crear un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial. En otras palabras, los electrones son transportados por NADH y FADH.₂ al oxígeno molecular. En este proceso, los protones se bombean desde la matriz hasta la membrana interna de la mitocondria y el oxígeno se reduce a agua. La ganancia neta del ETC incluye treinta y cuatro moléculas de ATP y una molécula de agua.

¿Cuáles son las similitudes entre el ciclo de glucólisis de Krebs y la cadena de transporte de electrones?

• La glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones son tres pasos involucrados en la respiración celular.
• Las tres vías están mediadas por enzimas.
• Estas vías producen ATP.
• El ciclo de Krebs y ETC son vías aeróbicas.
• La glucólisis y el ciclo de Krebs producen NADH.
• Tanto el ciclo de Krebs como el ETC tienen lugar en las mitocondrias.

¿Cuál es la diferencia entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones?

La glucólisis produce dos piruvatos, dos ATP y dos NADH, mientras que el ciclo de Krebs produce dos dióxido de carbono, tres NADH, uno FADH2 y un ATP. La cadena de transporte de electrones produce treinta y cuatro ATP y una molécula de agua. Esta es la diferencia clave entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones. La glucólisis consta de diez pasos que involucran diez enzimas diferentes y es una secuencia lineal, mientras que el ciclo de Krebs consta de ocho pasos y es una vía cerrada donde la última parte de la vía reforma la molécula utilizada en el primer paso. Por otro lado, la cadena de transporte de electrones es una serie de reacciones compuesta por cuatro complejos proteicos y también es una secuencia lineal. Esta es otra diferencia entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones. Además, la glucólisis consume ATP mientras que el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones no consumen ATP. Otra diferencia entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones es que la glucólisis es una vía anaeróbica, mientras que el ciclo de Krebs y la ETC son vías aeróbicas.

La siguiente infografía tabula las diferencias entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones.

Resumen: glucólisis, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones

La respiración celular es una de las formas en que una célula libera energía química para crear el combustible necesario para las actividades celulares. Esto incluye tres vías bioquímicas: la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. La glucólisis es una vía metabólica que convierte la glucosa en piruvato. Esta es una vía anaeróbica que tiene lugar en el citoplasma. La glucólisis también se conoce como el primer paso en la respiración celular. La vía de la glucólisis consta de diez reacciones catalizadas por diez enzimas diferentes. El ciclo de Krebs es una serie de reacciones químicas para liberar energía almacenada a través de la oxidación de acetil-Co-A, un grupo acetilo de dos carbonos. El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz de las mitocondrias. Es un camino cerrado que incluye ocho escalones. El ciclo de Krebs es el segundo paso de la respiración celular y es una vía aeróbica. La cadena de transporte de electrones es una vía compuesta por una serie de complejos de proteínas que transfieren electrones de los donantes de electrones a los aceptores de electrones a través de reacciones redox. También es una vía aeróbica que tiene lugar dentro de la membrana interna de la mitocondria. Por lo tanto, esto resume la diferencia entre el ciclo de Krebs de la glucólisis y la cadena de transporte de electrones.

Relación:

1. Aryal, S., Nouran, Nkem, I., Jade, K, J., Worm, B., Jhorar, R. "La glucólisis explicada en 10 pasos simples (con diagramas)" Microbiologyinfo.
2. "Ciclo del ácido cítrico (Krebs)" Microbiología sin límites.

Imagen de cortesía:

1. "Glucólisis, incluidos pasos irreversibles" Por Lkate2014 - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Ciclo de ácido cítrico con acónito 2" Por Narayanese, WikiUserPedia, YassineMrabet, TotoBaggins - Imagen adaptada de Imagen: Ciclo de ácido cítrico noi.svg (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
3. "2508 La cadena de transporte de electrones" de OpenStax College - sitio web de Connexions. 19 de junio de 2013. (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia