糖酵解和有氧呼吸之间的区别

在细胞代谢糖获得能量时,是从利用糖酵解开始,这是一个将葡萄糖分子分解成丙酮酸盐的途径。只要有氧气可用,它们会跟进细胞呼吸,将丙酮酸盐氧化成二氧化碳和水,并同时释放更多能量。糖酵解和有氧细胞呼吸除了在细胞的发生位置不同以外,它们释放的能量水平,各通路的化学过程和输入输出也不同。

基本特征

糖酵解发生在细胞质基质(充满细胞的液体)。另一方面,细胞呼吸发生在线粒体,这是被细胞膜附着的小结构,并在细胞质基质内四处飘动。葡萄糖是糖酵解的主要输入;而细胞呼吸则主要依靠来自糖酵解的丙酮酸盐,此外还包括另一种重要输入:脂肪酸分解产生的乙酰辅酶a(acetyl-CoA)。肝脏也分解氨基酸产生丙酮酸盐,草酰乙酸,延胡索酸和其它注入细胞呼吸的化合物。

功效

体内细胞能总是执行糖酵解,但执行细胞呼吸需要氧气。通过糖酵解的葡萄糖氧化不彻底;原始葡萄糖分子中的大多数能量在丙酮酸盐释放时未被使用。糖酵解本身产生两个ATP(细胞用于存储能量的分子)。取决于细胞类型,有氧呼吸能产生30或32个ATP。

化学过程

涉及这些路径的步骤,以及催化每个反应的酶有很大不同。糖酵解是10步路径,而细胞呼吸涉及多个路径,其中以电子传递链和三羧酸循环最显著。电子传递链尤其特别,因为它用电子传递将氢离子泵压过薄膜,构成一个浓度梯度,让另一种叫做ATP合酶的酶用于生产ATP。

其它区别

肌肉细胞等一些组织更喜欢有氧呼吸,但在需要时可以单独通过糖酵解获得。肝脏和大脑等其它组织不能没有细胞呼吸,因此会不断执行。糖酵解和细胞呼吸也产生输出(在其它分子路径中扮演不同角色)。三羧酸循环在这一方面特别重要,它在细胞中担当一种代谢中心。例如,琥珀酰辅酶A(Succinyl-CoA),一种柠檬酸循环媒介,就作为卟啉合成的前体;而α-酮戊二酸是氨基酸谷氨酸的直接前体。糖酵解中的特定媒介还扮演新陈代谢的替代角色;如葡萄糖-6-磷酸(glucose 6-phosphate)就可以用于通过戊糖磷酸途径生产核糖-5-磷酸(ribose 5-phosphate)。