Was ist der Unterschied zwischen zytosolischer und chloroplastischer Glykolyse

Der Schlüsselunterschied zwischen zytosolischer und chloroplastischer Glykolyse ist, dass die zytosolische Glykolyse ein linearer Weg ist, während die chloroplastische Glykolyse ein zyklischer Weg ist.

Die Glykolyse tritt im Cytosol, Chloroplasten und Plastid von Photosynthese- und Nicht-Photosynthetikpflanzen auf, abhängig vom Energiebedarf und den Vorläufern. Diese Reaktionen treten in verschiedenen Kompartimenten auf, die durch getrennte Enzymisoformen katalysiert wurden. Die zytosolische Glykolyse findet im Cytosol einer Pflanzenzelle statt, während die chloroplastische Glykolyse im Chloroplasten oder im Plastid einer Pflanzenzelle stattfindet.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist eine zytosolische Glykolyse
3. Was ist eine chloroplastische Glykolyse
4. Ähnlichkeiten - zytosolische und chloroplastische Glykolyse
5. Cytosolische gegen Chloroplastikglykolyse in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung - Cytosolische gegen Chloroplastikglykolyse

Was ist eine zytosolische Glykolyse?

Die zytosolische Glykolyse ist ein komplexes Netzwerk, das aus alternativen enzymatischen Reaktionen besteht. Zwei alternative zytosolische Reaktionen erhöhen die Ausbeute von ATP durch die Verwendung von Pyrophosphat anstelle von ATP. Der zytosolische Glykolyseweg bietet eine wesentliche Stoffwechselflexibilität, die die Pflanzenentwicklung und die Akklimatisierung an Umweltstressbedingungen erleichtert. Dieser Prozess findet im Cytosol statt und hat zwei Hauptphasen: die Energieerweiterungsphase und die Energieveröffentlichungsphase.

Abbildung 01: Cytosolische Glykolyse

Anfänglich wird eine Phosphatgruppe durch die Enzymhexokinase zu Glukose im Zytoplasma zugesetzt und bildet Glucose-6-Phosphat. Dieses Molekül wird durch Phosphoglucomutase in Fructose-6-phosphat isomerisiert. ATP-Molekül transfert eine Phosphatgruppe in Fructose-6-phosphat und wandelt sie durch Phosphroctokinase in Fructose-1,6-Bisphosphat um. Enzym Aldolase konvertiert Fructose-1,6-Bisphosphat in Glyceraldehyd 3-phosphat und Dihydroxyacetonphosphat, die Isomere sind. Triose-Phosphat-Isomerase konvertiert Dihydroxyacetonphosphat in Glycerinaldehyd 3-phosphat. Dieser Schritt unterzieht zwei Reaktionen.

In der ersten Reaktion überträgt Glycerinaldehyd 3-phosphat-Dehydrogenase ein Wasserstoffmolekül aus Glyceraldehydphosphat zu NAD, um NADH + H zu bilden⁺. In der zweiten Reaktion fügt Glycerinaldehyd 3-phosphat-Dehydrogenase zum oxidierten Glyceraldehydphosphat ein Phosphat zu. Die Phosphattransfers von 1,3-im-impisphosphoglycerat zu ADP, um ATP durch Phosphoglycerat-Kinase zu bilden. Das Phosphat beider Phosphoglyzeratmoleküle wird durch Phosphoglyceromutase um 2-Phosphoglyceration verlegt. Enolase entfernt ein Wassermolekül aus 2-phosphoglycerat, um Phosphoenolpyruvat zu bilden. Ein Phosphat aus Phosphoenolpyruvat (PEP) wird auf ADP übertragen, um Pyruvat und ATP durch Pyruvatkinase zu bilden. Die Endprodukte sind Pyruvat und ATP.

Was ist eine chloroplastische Glykolyse?

Chloroplastische Glykolyse ist ein zentraler Stoffwechselweg, der ATP im Dunkeln erzeugt und Vorläufer für die Synthese von primären Metaboliten erzeugt. Dieser Prozess wird auch als als bezeichnet Plastidialglykolyse. Plastidiale glykolytische Enzyme modulieren den Metabolismus von Kohlenstoff und Stickstoff in Pflanzen. Dies erfolgt normalerweise in autotrophen und heterotrophen Zellen unterschiedlich, wobei die Anforderung an glykolytische Energie und Vorläufer erforderlich ist.

Abbildung 02: Chloroplastische Glykolyse

Plastidial/Chloroplastik-Phosphoglyceratkinase (PGK) und Glyceraldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) haben unterschiedliche Isoformen desselben Enzyms und in Calvin-Zyklus, die die gleichen Reaktionen entgegengesetzt sind, und in Calvin-Zyklus katalysieren Sie in der entgegengesetzten Richtungen der Calvin-Zyklus und in Calvin-Zyklus. Plastidiale glykolytische Gapdh konvertiert Glycerinaldehyd-2-phosphat (Lücke) in 1,3-im-impisphosphoglycerate. Im Gegensatz dazu führt die Assimilation von Kohlendioxid während der Photosynthese zur Herstellung von 3-Phosphoglycerate (3-PGA), das dann durch eine Sequenz von Reaktionen von photosynthetischen Isoformen von PGK AD GAPDH in Triosephosphate umgewandelt wird. Die 3-PGA-Produktion durch chloroplastische Glykolyse während des Tages ist ein verschwenderischer Prozess. Daher tritt der Glykolyseprozess im Dunkeln auf, wenn der Calvin -Zyklus nicht funktioniert. Darüber hinaus hat Chloroplasten ein unvollständiges glykolytisches System, bei dem PGA nicht weiter metabolisiert, sondern in das Zytoplasma exportiert wird.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen zytosolischer und chloroplastischer Glykolyse?

• Zytosolische und Chloroplastenglykolyse sind zwei Stoffwechselwege.
• Sie treten beide in Pflanzen vor.
• Darüber hinaus erzeugen beide glykolytischen Prozesse ATP.
• Beide Prozesse finden in Gegenwart von Sauerstoff statt.
• Diese Wege werden durch Enzyme katalysiert.

Was ist der Unterschied zwischen zytosolischer und chloroplastischer Glykolyse?

Die zytosolische Glykolyse ist ein linearer Weg, während die chloroplastische Glykolyse ein zyklischer Weg ist. Dies ist daher der Schlüsselunterschied zwischen zytosolischer und chloroplastischer Glykolyse. Die zytosolische Glykolyse findet im Cytosol einer Zelle statt, während eine chloroplastische Glykolyse im Chloroplasten oder Plastid stattfindet. Darüber hinaus tritt die zytosolische Glykolyse den ganzen Tag über auf, während eine chloroplastische Glykolyse hauptsächlich im Dunkeln auftritt.

Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen zytosolischer und chloroplastischer Glykolyse zusammen.

Zusammenfassung -Cytosolische gegen Chloroplastikglykolyse

Glykolyse in Pflanzen tritt im Cytosol und Chloroplast auf. Die zytosolische Glykolyse ist ein linearer Weg, während die chloroplastische Glykolyse ein zyklischer Weg ist. Die zytosolische Glykolyse ist ein komplexes Netzwerk, das aus alternativen enzymatischen Reaktionen besteht. Dies besteht aus zwei Hauptphasen; die energiewufe Phase und die Energieveröffentlichungsphase. Chloroplastische Glykolyse ist ein zentraler Stoffwechselweg, der ATP im Dunkeln erzeugt und Vorläufer für die Synthese von primären Metaboliten erzeugt. Enzyme der zytosolischen Glykolyse brechen ein Glucosemolekül durch die traditionellen glykolytischen Wege ab, während Enzyme der chloroplastischen Glykolyse im Calvin -Zyklus teilnehmen, um Umgebungskohlendioxid in Glucose zu verwandeln. Dies fasst den Unterschied zwischen zytosolischer und chloroplastischer Glykolyse zusammen.

Referenz:

1. „Glykolyse IV (Pflanzenzytosol).Nationales Zentrum für Biotechnologieinformationen. Pubchem Compound -Datenbank, u.S. Nationalbibliothek für Medizin.
2. WC, Plaxton. „Die Organisation und Regulierung der Pflanzenglykolyse.”Jährlicher Überblick über die Pflanzenphysiologie und die molekulare Biologie der Pflanzen, u.S. Nationalbibliothek für Medizin.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Glykolyse -Stoffwechselweg 3 Annotiert" von Thomas Shafee - eigene Arbeit (CC von 4.0) über Commons Wikimedia
2. "FPLS-02-00050-G005" von Fabio Facchinelli, Andreas P. M. Weber - doi: 10.3389/FPLS.2011.00050 (cc um 3.0) über Commons Wikimedia