A principal diferença entre o ciclo de krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons é o rendimento líquido. A glicólise produz dois piruvatos, dois ATP e dois NADH, enquanto o ciclo de Krebs produz dois dióxido de carbono, três NADH, um FADH2,e um ATP. A cadeia de transporte de elétrons, por outro lado, produz trinta e quatro ATP e uma molécula de água.
A respiração celular é uma série de reações metabólicas que ocorrem nas células dos organismos para converter a energia química do oxigênio ou nutrientes em ATP e liberar produtos residuais. Normalmente envolve nutrientes como carboidratos, ácidos graxos e proteínas. O agente oxidante mais comum que fornece energia química é o oxigênio molecular. Essa energia química armazenada no ATP impulsiona processos que requerem energia, como biossíntese, locomoção ou transporte de moléculas através das membranas celulares. A respiração celular é uma das maneiras pelas quais uma célula libera energia química para alimentar as atividades celulares. Essas reações ocorrem em uma série de vias bioquímicas. Glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons, que são reações redox, são essas vias.
O que é Glicólise?
A glicólise é uma via metabólica que converte glicose em piruvato. Este processo ocorre no citoplasma. É o primeiro passo na quebra da glicose para extrair energia no processo de metabolismo celular. A glicólise também é conhecida como o primeiro passo na respiração celular. A glicólise consiste em uma série de reações para extrair energia, que inclui a divisão da molécula de seis carbonos; glicose em moléculas de três carbonos; piruvatos. Durante esse processo, a energia livre liberada é usada para produzir moléculas de alta energia, como adenosina trifosfato (ATP) e nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH).
Figura 01: Glicólise
A via da glicólise consiste em dez reações catalisadas por dez enzimas diferentes. Essa via metabólica não requer oxigênio, por isso é considerada uma via anaeróbica. A via da glicólise tem duas fases distintas: fase preparatória, onde o ATP é consumido, e fase de compensação, onde o ATP é produzido. Cada fase consiste em cinco etapas. Durante a fase preparatória, ocorrem os primeiros cinco passos – eles consomem energia para converter glicose em fosfatos de açúcar de três carbonos. A fase de pagamento envolve as últimas cinco etapas onde há um ganho líquido de moléculas ricas em energia. Como a glicose leva a dois açúcares triose durante a fase preparatória, cada reação na fase de compensação ocorre duas vezes por molécula de glicose. Portanto, há um rendimento de duas moléculas de NADH e quatro moléculas de ATP. O ganho líquido da glicólise inclui duas moléculas de piruvato, duas moléculas de NADH e duas moléculas de ATP.
O que é Ciclo de Krebs?
Ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricarboxílico) é uma série de reações químicas para liberar a energia armazenada através da oxidação do acetil co-A, grupo acetil de dois carbonos que é derivado de carboidratos, proteínas e gorduras. O piruvato, que é produzido durante a glicólise, converte-se em acetil co-A.
Figura 02: Ciclo de Krebs
Ciclo de Krebs ocorre na matriz das mitocôndrias dos eucariotos e no citoplasma dos procariontes. Este ciclo é um caminho de circuito fechado que inclui oito etapas. Aqui, a última parte da via reforma a molécula de quatro carbonos, oxaloacetato, que é usada na primeira etapa. Nessa via metabólica, o ácido cítrico consumido é regenerado em uma sequência de reações para completar o ciclo. O ciclo de Krebs inicialmente consome acetil co-A e água, reduzindo a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) a NADH. Como resultado, o dióxido de carbono é produzido. O ciclo de Krebs finalmente produz duas moléculas de dióxido de carbono, uma GTP ou ATP, três moléculas NADH e uma FADH2 As oito etapas desta série de ciclos envolvem reações redox, desidratação, hidratação e descarboxilação. O ciclo de Krebs é considerado uma via aeróbica, pois o oxigênio é usado.
O que é Cadeia de Transporte de Elétrons?
A cadeia de transporte de elétrons (ETC) é uma via que consiste em uma série de complexos proteicos que transferem elétrons de doadores de elétrons para aceptores de elétrons por meio de reações redox. Isso faz com que os íons de hidrogênio se acumulem dentro da matriz das mitocôndrias. A ETC ocorre dentro da membrana interna das mitocôndrias. Aqui, um gradiente de concentração é formado onde os íons de hidrogênio se difundem para fora da matriz, passando pela enzima ATP sintase. Este fosforila ADP produzindo ATP.
Figura 03: Cadeia de Transporte de Elétrons
ETC é a última etapa da respiração aeróbica onde os elétrons são passados de um complexo para outro, reduzindo o oxigênio molecular para produzir água. Existem quatro complexos proteicos envolvidos nesta via. Eles são rotulados como complexo I, complexo II, complexo III e complexo IV. A característica única do ETC é a presença de uma bomba de prótons para criar um gradiente de prótons através da membrana mitocondrial. Em outras palavras, os elétrons são transportados do NADH e FADH2 para o oxigênio molecular. Aqui, os prótons são bombeados da matriz para a membrana interna da mitocôndria e o oxigênio é reduzido para formar água. O ganho líquido da ETC inclui trinta e quatro moléculas de ATP e uma molécula de água.
Quais são as semelhanças entre o ciclo de Krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons?
- Glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons são três etapas envolvidas na respiração celular.
- Todas as três vias são mediadas por enzimas.
- Essas vias produzem ATP.
- O ciclo de Krebs e a ETC são vias aeróbicas.
- Glicólise e ciclo de Krebs produzem NADH.
- O ciclo de Krebs e a ETC ocorrem nas mitocôndrias.
Qual é a diferença entre o ciclo de Krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons?
A glicólise produz dois piruvatos, dois ATP e dois NADH, enquanto o ciclo de Krebs produz dois dióxido de carbono, três NADH, um FADH2 e um ATP. A cadeia de transporte de elétrons produz trinta e quatro ATP e uma molécula de água. Esta é a principal diferença entre o ciclo de Krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons. A glicólise consiste em dez etapas que envolvem dez enzimas diferentes e é uma sequência linear, enquanto o ciclo de Krebs consiste em oito etapas, e é uma via de circuito fechado onde a última parte da via reforma a molécula que é usada na primeira etapa. Por outro lado, a cadeia de transporte de elétrons é uma série de reações que consiste em quatro complexos de proteínas e também é uma sequência linear. Esta é outra diferença entre o ciclo de krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons. Além disso, a glicólise consome ATP, enquanto o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons não consomem ATP. Outra diferença entre o ciclo de krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons é que a glicólise é uma via anaeróbica, enquanto o ciclo de Krebs e a ETC são vias aeróbicas.
O infográfico a seguir lista as diferenças entre o ciclo de krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons em forma de tabela.
Resumo – Glicólise vs Ciclo de Krebs vs Cadeia de Transporte de Elétron
A respiração celular é uma das maneiras pelas quais uma célula libera energia química para o combustível necessário para as atividades celulares. Isso inclui três vias bioquímicas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons. A glicólise é uma via metabólica que converte glicose em piruvato. Esta é uma via anaeróbica que ocorre no citoplasma. A glicólise também é conhecida como o primeiro passo na respiração celular. A via da glicólise consiste em dez reações catalisadas por dez enzimas diferentes. O ciclo de Krebs é uma série de reações químicas para liberar energia armazenada através da oxidação do acetil co-A, grupo acetil de dois carbonos. O ciclo de Krebs ocorre na matriz das mitocôndrias. É um caminho de circuito fechado que inclui oito etapas. O ciclo de Krebs é a segunda etapa da respiração celular e é uma via aeróbica. A cadeia de transporte de elétrons é uma via que consiste em uma série de complexos proteicos que transferem elétrons de doadores de elétrons para aceptores de elétrons por meio de reações redox. É também uma via aeróbica que ocorre dentro da membrana interna das mitocôndrias. Assim, isso resume a diferença entre o ciclo de krebs da glicólise e a cadeia de transporte de elétrons.
