Pagrindinis skirtumas tarp glioksilato ir TCA ciklo yra tas, kad glioksilato ciklas yra anabolinis kelias, kai gliukozė gaminama iš riebalų rūgščių, o TCA ciklas yra katabolinis kelias, kuris gamina daug energijos ląstelėms.
Visiems gyviems organizmams reikia energijos, kad palaikytų esmines kūno funkcijas. Žmonės ir gyvūnai turi sudėtingus medžiagų apykaitos kelius, nes energijos poreikis yra didelis. Tačiau kitiems organizmams reikia riboto energijos kiekio. TCA ciklas yra antrasis ląstelių kvėpavimo etapas, kurį aerobiniai organizmai naudoja energijai gaminti. Glioksilato ciklas yra TCA ciklo variantas, esantis augaluose, bakterijose, grybuose ir protistuose.
Kas yra glioksilato ciklas?
Glioksilo ciklas yra anabolinis kelias, vykstantis augaluose, bakterijose, grybuose ir protistuose. Šis ciklas daugiausia pagrįstas acetilo Co-A pavertimu sukcinatu angliavandenių sintezės metu. Pagrindinis glioksilato ciklo vaidmuo yra paversti riebalų rūgštis angliavandeniais. Glioksilato ciklas leidžia ląstelėms naudoti du anglies junginius, tokius kaip acetatas, kad įvykdytų ląstelių poreikius, kai nėra cukrų, tokių kaip gliukozė ir fruktozė. Paprastai gyvūnams glioksilato ciklo nėra; tačiau tai vyksta ankstyvose nematodų embriogenezės stadijose.
01 pav.: glioksilato ciklas
Ciklas veikia naudojant penkis fermentus: citrato sintazę, akonitazę, sukcinato dehidrogenazę, fumarazę ir malato dehidrogenazę. Augaluose glioksilato ciklas vyksta glioksisomose. Sėklos dygdamos naudoja lipidus kaip energijos š altinį. Be lipidų, augalai taip pat naudoja acetatą kaip anglies ir energijos š altinį. Šis ciklas taip pat naudingas skatinant augalų apsaugos mechanizmus nuo patogenų, tokių kaip grybai. Glioksilato ciklas atlieka skirtingą funkciją grybeliuose ir bakterijose. Ciklas daugiausia vyksta patogeniniuose mikrobuose. Pagrindiniai glioksilato ciklo fermentų kiekiai padidėja kontaktuojant su žmogaus šeimininku. Todėl glioksilato ciklas vaidina svarbų vaidmenį patogenezėje mikrobuose. Dėl glioksilato ciklo vaidmens patogeniniuose grybeliuose ir bakterijose, fermentai yra ligų gydymo taikiniai.
Kas yra TCA ciklas?
TCA ciklas, dar žinomas kaip citrinų rūgšties ciklas ir Krebo ciklas, yra fermentinių reakcijų, vykstančių aerobiniuose organizmuose, serija. TCA ciklas išskiria sukauptą energiją oksiduojant acetil-Co-A, kuris gaunamas iš angliavandenių, b altymų ir riebalų. Šio ciklo pavadinimas kilęs iš citrinos rūgšties, kuri taip pat yra trikarboksirūgštis, suvartojama ir regeneruojama per reakcijų seką, kad užbaigtų ciklą. TCA ciklas sunaudoja acetatą ir vandenį, o acetatas vartojamas acetilo Co-A pavidalu. Be to, pabaigoje jis išskiria anglies dioksidą.
02 pav.: TCA ciklas
Šį ciklą vykdo aštuoni fermentai: citrato sintazė, akonitazė, izocitrato dehidrogenazė, alfa-ketoglutarato dehidrogenazė, sukcinil-CoA sintetazė, sukcinato dehidrogenazė, fumarazė ir malato dehidrogenazė. Šis ciklas vyksta gyvūnuose, augaluose, grybuose ir bakterijose. Eukariotuose jis vyksta mitochondrijų matricoje, o prokariotuose – citozolyje. Anglies dioksidas TCA cikle išsiskiria kaip šalutinis produktas. Prieš įtraukiant į ciklą, gliukozės molekulė paverčiama acetil-Co-A. Galutiniai TCA ciklo produktai ir tarpiniai produktai sunaudojami lipidų, aminorūgščių, b altymų ir gliukozės metabolizme.
Kokie yra glioksilato ir TCA ciklo panašumai?
- Penki įprasti fermentai, citrato sintazė, akonitazė, sukcinato dehidrogenazė, fumarazė ir malato dehidrogenazė, naudojami abiejuose ciklus.
- Abu ciklai derinami su acetilo Co-A, kad susidarytų malatas, kurį katalizuoja malato sintazė.
- Acetatas paverčiamas acetilo CoA per abu ciklus.
- Abu ciklai yra uždaros kilpos, kur paskutinė kelio dalis regeneruoja pirmame etape naudotą junginį.
Kuo skiriasi glioksilatas ir TCA ciklas?
Pagrindinis skirtumas tarp glioksilato ir TCA ciklo yra tas, kad glioksilato ciklas yra anabolinis kelias, o TCA ciklas yra katabolinis kelias. Glioksilato cikle izocitratas paverčiamas sukcinatu ir glioksilatu, veikiant fermentui izocitrato liazė, o ne alfa-ketoglutaratas TCA cikle.
Toliau pateiktoje infografikoje pateikiami glioksilato ir TCA ciklo skirtumai lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – glioksilatas vs TCA ciklas
Įvairių organizmų energijos poreikiai skiriasi priklausomai nuo kūno sudėtingumo. TCA ciklas yra antrasis ląstelių kvėpavimo etapas, kuriame vyksta daugybė fermentinių reakcijų gaminant energiją. Glioksilato ciklas yra ypatingas TCA ciklo variantas. Tam naudojami du anglies junginiai, kai nėra gliukozės. Tai randama tik augaluose, bakterijose, grybeliuose ir protistuose. TCA ciklą sudaro penki fermentais pagrįsti reakcijos etapai, o glioksilato ciklas susideda iš aštuonių fermentų reakcijos etapų. Abu ciklai susijungia su acetilko-A, kad susidarytų malatas, kurį katalizuoja malato sintazė. Taigi, tai yra skirtumo tarp glioksilato ir TCA ciklo santrauka.
