Question

Дайте сравнительную характеристику циклу Кребса и циклу Кальвина

Answer 1

Цикл трикарбоновых кислотЦикл трикарбоновых кислот

Ци́кл трикарбо́новых кисло́т (сокр. ЦТК, цикл Кре́бса, цитра́тный цикл, цикл лимо́нной кислоты́[1][2]) — центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический процесс, в ходе которого ацетильные[en]остатки (СН3СО–) окисляются до диоксида углерода (CO2). При этом за один цикл образуется 2 молекулы CO2, 3 NADH, 1 FADH2 и 1 ГТФ (или АТФ)[3]. Электроны, находящиеся на NADH и FADH2, в дальнейшем переносятся на дыхательную цепь[2], где в ходе реакций окислительного фосфорилирования образуется АТФ.

Цикл трикарбоновых кислот — это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме, промежуточный этап между гликолизом и электронтранспортной цепью. Кроме значительной энергетической роли циклу отводится также и существенная пластическая функция, то есть это важный источник молекул-предшественников, из которых в ходе других биохимических превращений синтезируются такие важные для жизнедеятельности клетки соединения, как аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и др.[4]

Цикл превращения лимонной кислоты в живых клетках (т. е. цикл трикарбоновых кислот) был открыт и изучен немецким биохимиком Хансом Кребсом, за эту работу он (совместно с Ф. Липманом) был удостоен Нобелевской премии (1953 год)[1].

У эукариот все реакции цикла Кребса протекают внутри митохондрий, а у большинства бактерий реакции цикла протекают в цитозоле[5].

Answer 2

Цикл Кребса (цикл Кребса-Хенслейта)

Цикл Кребса, также известный как цикл Кребса-Хенслейта или цикл кислородного потребления, является важной биохимической реакцией, которая происходит в митохондриях клеток. Он играет ключевую роль в обеспечении энергией живых организмов, так как в результате цикла Кребса происходит окисление пирувата и образование энергетически богатых молекул, таких как НАДН и ФАДННН, которые затем используются в процессе окислительного фосфорилирования для синтеза АТФ.

Основные этапы цикла Кребса включают следующие реакции: 1. Образование цитрата: ацетил-КоА (продукт гликолиза) соединяется с оксалоацетатом, образуя цитрат. 2. Изомеризация цитрата: цитрат превращается в изоцитрат. 3. Окисление изоцитрата: изоцитрат окисляется, образуя альфа-кетоглутарат и высвобождая НАДН. 4. Окисление альфа-кетоглутарата: альфа-кетоглутарат окисляется, образуя сукцинат и высвобождая НАДН и СО2. 5. Образование сукцината: сукцинат образуется из альфа-кетоглутарата путем добавления Коэнзима А. 6. Образование фумарата: сукцинат окисляется, образуя фумарат и высвобождая ФАДНН. 7. Регенерация оксалоацетата: фумарат превращается в оксалоацетат, завершая цикл Кребса.

Цикл Кребса является ключевым шагом в обеспечении энергией клеток и образовании молекул, необходимых для других биохимических процессов. Он также связан с другими метаболическими путями, такими как гликолиз и бета-окисление жирных кислот.

Цикл Кальвина (цикл фиксации углекислого газа)

Цикл Кальвина, также известный как цикл фиксации углекислого газа или темновой цикл фотосинтеза, является биохимическим процессом, который происходит в хлоропластах растительных клеток. Он играет ключевую роль в превращении углекислого газа в органические молекулы, такие как глюкоза, с использованием энергии, полученной в результате световой реакции фотосинтеза.

Основные этапы цикла Кальвина включают следующие реакции: 1. Фиксация углекислого газа: углекислый газ соединяется с рибулозо-1,5-бисфосфатом (RuBP) с помощью фермента рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы (RuBisCO), образуя две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (3PGA). 2. Редукция 3PGA: 3PGA окисляется и фосфорилируется с использованием энергии и НАДФН, образуя глицеральдегид-3-фосфат (G3P). 3. Образование глюкозы: некоторые молекулы G3P используются для образования глюкозы или других органических молекул. 4. Регенерация RuBP: оставшиеся молекулы G3P реагируют, образуя RuBP, который используется для фиксации дополнительных молекул углекислого газа.

Цикл Кальвина является ключевым процессом в фотосинтезе, который позволяет растениям преобразовывать углекислый газ в органические молекулы, необходимые для их роста и развития. Он зависит от световой реакции фотосинтеза, которая обеспечивает энергию для протекания цикла Кальвина.

Сравнительная характеристика цикла Кребса и цикла Кальвина

Цикл Кребса и цикл Кальвина являются двумя разными биохимическими процессами, которые происходят в разных органеллах клеток и выполняют разные функции.

1. Место проведения: - Цикл Кребса происходит в митохондриях клеток. - Цикл Кальвина происходит в хлоропластах растительных клеток.

2. Роль: - Цикл Кребса играет ключевую роль в обеспечении энергией клеток и образовании энергетически богатых молекул, таких как НАДН и ФАДНН, для использования в процессе окислительного фосфорилирования. - Цикл Кальвина играет ключевую роль в превращении углекислого газа в органические молекулы, такие как глюкоза, с использованием энергии, полученной в результате световой реакции фотосинтеза.

3. Входные соединения: - Цикл Кребса использует ацетил-Коэнзим А, полученный из гликолиза, в качестве входного соединения. - Цикл Кальвина использует углекислый газ в качестве входного соединения.

4. Выходные продукты: - Цикл Кребса образует энергетически богатые молекулы, такие как НАДН и ФАДНН, а также СО2. - Цикл Кальвина образует органические молекулы, такие как глюкоза, с использованием углекислого газа.

5. Зависимость от других процессов: - Цикл Кребса связан с другими метаболическими путями, такими как гликолиз и бета-окисление жирных кислот. - Цикл Кальвина зависит от свет