La principale différence entre le cycle de krebs de la glycolyse et la chaîne de transport d'électrons est le rendement net. La glycolyse produit deux pyruvates, deux ATP et deux NADH, tandis que le cycle de Krebs produit deux dioxyde de carbone, trois NADH, un FADH2, et un ATP. La chaîne de transport d'électrons, quant à elle, produit trente-quatre molécules d'ATP et une molécule d'eau.
La respiration cellulaire est une série de réactions métaboliques qui se produisent dans les cellules des organismes pour convertir l'énergie chimique de l'oxygène ou des nutriments en ATP et libérer les déchets. Cela implique généralement des nutriments comme les glucides, les acides gras et les protéines. L'agent oxydant le plus courant fournissant de l'énergie chimique est l'oxygène moléculaire. Cette énergie chimique stockée dans l'ATP entraîne des processus qui nécessitent de l'énergie, tels que la biosynthèse, la locomotion ou le transport de molécules à travers les membranes cellulaires. La respiration cellulaire est l'un des moyens par lesquels une cellule libère de l'énergie chimique pour alimenter les activités cellulaires. Ces réactions se déroulent dans une série de voies biochimiques. La glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons, qui sont des réactions redox, sont ces voies.
Qu'est-ce que la glycolyse ?
La glycolyse est une voie métabolique qui convertit le glucose en pyruvate. Ce processus se déroule dans le cytoplasme. C'est la première étape de la dégradation du glucose pour extraire l'énergie dans le processus du métabolisme cellulaire. La glycolyse est également connue comme la première étape de la respiration cellulaire. La glycolyse consiste en une série de réactions pour extraire l'énergie, qui comprend la division de la molécule à six carbones; glucose en molécules à trois carbones; pyruvates. Au cours de ce processus, l'énergie libre libérée est utilisée pour produire des molécules à haute énergie telles que l'adénosine triphosphate (ATP) et le nicotinamide adénine dinucléotide (NADH).
Figure 01: Glycolyse
La voie de la glycolyse consiste en dix réactions catalysées par dix enzymes différentes. Cette voie métabolique ne nécessite pas d'oxygène, elle est donc considérée comme une voie anaérobie. La voie de la glycolyse comporte deux phases distinctes: la phase préparatoire, où l'ATP est consommé, et la phase de paiement, où l'ATP est produit. Chaque phase se compose de cinq étapes. Au cours de la phase préparatoire, les cinq premières étapes ont lieu - elles consomment de l'énergie pour convertir le glucose en phosphates de sucre à trois carbones. La phase de paiement implique les cinq dernières étapes où il y a un gain net de molécules riches en énergie. Étant donné que le glucose conduit à deux sucres triose pendant la phase préparatoire, chaque réaction en phase de paiement se produit deux fois par molécule de glucose. Par conséquent, il y a un rendement de deux molécules de NADH et de quatre molécules d'ATP. Le gain net de la glycolyse comprend deux molécules de pyruvate, deux molécules de NADH et deux molécules d'ATP.
Qu'est-ce que le cycle de Krebs ?
Le cycle de Krebs (cycle de l'acide citrique ou cycle de l'acide tricarboxylique) est une série de réactions chimiques pour libérer l'énergie stockée par l'oxydation de l'acétyl co-A, groupe acétyle à deux carbones dérivé des glucides, des protéines et des graisses. Le pyruvate, produit lors de la glycolyse, se transforme en acétyl co-A.
Figure 02: Cycle de Krebs
Le cycle de Krebs se déroule dans la matrice des mitochondries des eucaryotes et dans le cytoplasme des procaryotes. Ce cycle est un cheminement en boucle fermée qui comprend huit étapes. Ici, la dernière partie de la voie reforme la molécule à quatre carbones, l'oxaloacétate, qui est utilisée dans la première étape. Dans cette voie métabolique, l'acide citrique consommé est régénéré dans une séquence de réactions pour compléter le cycle. Le cycle de Krebs consomme initialement de l'acétyl co-A et de l'eau, réduisant le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+) en NADH. En conséquence, du dioxyde de carbone est produit. Le cycle de Krebs produit finalement deux molécules de dioxyde de carbone, une GTP ou ATP, trois molécules de NADH et une FADH2 Les huit étapes de cette série de cycles impliquent des réactions d'oxydoréduction, de déshydratation, d'hydratation et de décarboxylation. Le cycle de Krebs est considéré comme une voie aérobie puisque l'oxygène est utilisé.
Qu'est-ce que la chaîne de transport d'électrons ?
La chaîne de transport d'électrons (ETC) est une voie constituée d'une série de complexes protéiques qui transfèrent des électrons des donneurs d'électrons aux accepteurs d'électrons par le biais de réactions redox. Cela provoque l'accumulation d'ions hydrogène dans la matrice des mitochondries. ETC a lieu dans la membrane interne des mitochondries. Ici, un gradient de concentration se forme là où les ions hydrogène diffusent hors de la matrice en passant par l'enzyme ATP synthase. Cela phosphoryle l'ADP produisant de l'ATP.
Figure 03: Chaîne de transport d'électrons
ETC est la dernière étape de la respiration aérobie où les électrons passent d'un complexe à l'autre, réduisant l'oxygène moléculaire pour produire de l'eau. Quatre complexes protéiques sont impliqués dans cette voie. Ils sont étiquetés comme complexe I, complexe II, complexe III et complexe IV. La caractéristique unique de l'ETC est la présence d'une pompe à protons pour créer un gradient de protons à travers la membrane mitochondriale. En d'autres termes, les électrons sont transportés du NADH et du FADH2 vers l'oxygène moléculaire. Ici, les protons sont pompés de la matrice vers la membrane interne des mitochondries, et l'oxygène est réduit pour former de l'eau. Le gain net de l'ETC comprend trente-quatre molécules d'ATP et une molécule d'eau.
Quelles sont les similitudes entre le cycle de glycolyse de Krebs et la chaîne de transport d'électrons ?
- La glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons sont trois étapes impliquées dans la respiration cellulaire.
- Les trois voies sont à médiation enzymatique.
- Ces voies produisent de l'ATP.
- Le cycle de Krebs et l'ETC sont des voies aérobies.
- La glycolyse et le cycle de Krebs produisent du NADH.
- Le cycle de Krebs et l'ETC ont lieu dans les mitochondries.
Quelle est la différence entre le cycle de glycolyse de Krebs et la chaîne de transport d'électrons ?
La glycolyse produit deux pyruvates, deux ATP et deux NADH, tandis que le cycle de Krebs produit deux dioxyde de carbone, trois NADH, un FADH2 et un ATP. La chaîne de transport d'électrons produit trente-quatre ATP et une molécule d'eau. C'est la principale différence entre le cycle de glycolyse de Krebs et la chaîne de transport d'électrons. La glycolyse se compose de dix étapes qui impliquent dix enzymes différentes et est une séquence linéaire, tandis que le cycle de Krebs se compose de huit étapes, et c'est une voie en boucle fermée où la dernière partie de la voie reforme la molécule qui est utilisée dans la première étape. D'autre part, la chaîne de transport d'électrons est une série de réactions constituées de quatre complexes protéiques et est également une séquence linéaire. C'est une autre différence entre le cycle de krebs de la glycolyse et la chaîne de transport d'électrons. De plus, la glycolyse consomme de l'ATP tandis que le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons ne consomment pas d'ATP. Une autre différence entre le cycle de glycolyse de Krebs et la chaîne de transport d'électrons est que la glycolyse est une voie anaérobie tandis que le cycle de Krebs et l'ETC sont des voies aérobies.
L'infographie suivante répertorie les différences entre le cycle de krebs de la glycolyse et la chaîne de transport d'électrons sous forme de tableau.
Résumé - Glycolyse vs cycle de Krebs vs chaîne de transport d'électrons
La respiration cellulaire est l'un des moyens par lesquels une cellule libère de l'énergie chimique pour alimenter les activités cellulaires. Cela comprend trois voies biochimiques: la glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons. La glycolyse est une voie métabolique qui transforme le glucose en pyruvate. Il s'agit d'une voie anaérobie qui se déroule dans le cytoplasme. La glycolyse est également connue comme la première étape de la respiration cellulaire. La voie de la glycolyse consiste en dix réactions catalysées par dix enzymes différentes. Le cycle de Krebs est une série de réactions chimiques pour libérer l'énergie stockée par l'oxydation de l'acétyl co-A, groupe acétyle à deux carbones. Le cycle de Krebs se déroule dans la matrice des mitochondries. Il s'agit d'un cheminement en boucle fermée qui comprend huit étapes. Le cycle de Krebs est la deuxième étape de la respiration cellulaire et est une voie aérobie. La chaîne de transport d'électrons est une voie constituée d'une série de complexes protéiques qui transfèrent des électrons des donneurs d'électrons aux accepteurs d'électrons par le biais de réactions redox. C'est aussi une voie aérobie qui se déroule dans la membrane interne des mitochondries. Ainsi, cela résume la différence entre le cycle de krebs de la glycolyse et la chaîne de transport d'électrons.
