Ключовата разлика между глиоксилатния и TCA цикъла е, че глиоксилатният цикъл е анаболен път, при който глюкозата се произвежда от мастни киселини, докато TCA цикълът е катаболитен път, който произвежда значително количество енергия към клетките.йени
Всички живи организми се нуждаят от енергия, за да поддържат основните функции на тялото. Хората и животните имат сложни метаболитни пътища, тъй като енергийните нужди са високи. Но други организми се нуждаят от ограничени количества енергия. TCA цикълът е вторият етап от клетъчното дишане, използван от аеробните организми за производство на енергия. Глиоксилатният цикъл е вариант на TCA цикъла, присъстващ в растения, бактерии, гъби и протисти.
Какво е глиоксилатен цикъл?
Глиоксилният цикъл е анаболен път, който се среща в растения, бактерии, гъби и протисти. Този цикъл се основава главно на превръщането на ацетил Ко-А в сукцинат по време на синтеза на въглехидрати. Основната роля на глиоксилатния цикъл е да превръща мастните киселини във въглехидрати. Глиоксилатният цикъл позволява на клетките да използват две въглеродни съединения като ацетат, за да изпълняват клетъчните нужди по време на отсъствието на захари като глюкоза и фруктоза. Глиоксилатният цикъл обикновено липсва при животните; обаче, това се случва в ранните етапи на ембриогенезата при нематодите.
Фигура 01: Глиоксилатен цикъл
Цикълът функционира с помощта на пет ензима: цитрат синтаза, аконитаза, сукцинат дехидрогеназа, фумараза и малат дехидрогеназа. В растенията глиоксилатният цикъл се осъществява в глиоксизоми. Семената използват липиди като източник на енергия по време на покълването. Освен липиди, растенията също използват ацетат като източник на въглерод и енергия. Този цикъл също е полезен за индуциране на защитни механизми на растенията срещу патогени като гъбички. Глиоксилатният цикъл изпълнява различна функция при гъбичките и бактериите. Цикълът се извършва главно в патогенни микроби. Основните ензимни нива на глиоксилатния цикъл се увеличават при контакт с човешкия гостоприемник. Следователно глиоксилатният цикъл играе значителна роля в патогенезата на микробите. Поради ролята на глиоксилатния цикъл в патогенните гъбички и бактерии, ензимите са мишени за лечение на заболявания.
Какво е TCA цикъл?
TCA цикъл, известен също като цикъл на лимонената киселина и цикъл на Креб, е поредица от ензимни реакции, които се случват в аеробни организми. Цикълът TCA освобождава съхранената енергия чрез процеса на окисляване на ацетил Co-A, който се получава от въглехидрати, протеини и мазнини. Името на този цикъл произлиза от лимонена киселина, която също е трикарбоксилна киселина, консумирана и регенерирана чрез последователността от реакции за завършване на цикъла. TCA цикълът консумира ацетат и вода, а ацетатът се консумира под формата на ацетил Co-A. Освен това накрая отделя въглероден диоксид.
Фигура 02: TCA цикъл
Този цикъл се осъществява от осем ензима: цитрат синтаза, аконитаза, изоцитрат дехидрогеназа, алфа-кетоглутарат дехидрогеназа, сукцинил-КоА синтетаза, сукцинат дехидрогеназа, фумараза и малат дехидрогеназа. Този цикъл се извършва при животни, растения, гъби и бактерии. При еукариотите се осъществява в матрицата на митохондриите, а при прокариотите - в цитозола. Въглеродният диоксид се освобождава в цикъла на TCA като страничен продукт. Глюкозната молекула се превръща в ацетил Co-A преди да бъде подадена в цикъла. Крайните продукти и междинните продукти от цикъла на TCA се използват в метаболизма на липидите, аминокиселините, протеините и глюкозата.
Какви са приликите между цикъла на глиоксилат и TCA?
- Пет общи ензима, цитрат синтаза, аконитаза, сукцинат дехидрогеназа, фумараза и малат дехидрогеназа, се използват и в двата цикъла.
- И двата цикъла се комбинират с ацетил Co-A, за да се получи малат, който се катализира от малат синтазата.
- Ацетатът се превръща в ацетил CoA и в двата цикъла.
- И двата цикъла са затворени вериги, където последната част от пътя регенерира съединението, използвано в първата стъпка.
Каква е разликата между цикъла на глиоксилат и TCA?
Ключовата разлика между цикъла на глиоксилат и ТСА е, че цикълът на глиоксилат е анаболен път, докато цикълът на ТСА е катаболен път. В глиоксилатния цикъл изоцитратът се превръща в сукцинат и глиоксилат от ензима изоцитрат лиаза вместо алфа-кетоглутарат в TCA цикъла.
Инфографиката по-долу представя разликите между цикъла на глиоксилат и TCA в таблична форма за сравнение едно до друго.
Резюме – Глиоксилат срещу TCA цикъл
Енергийните нужди на различните организми варират в зависимост от сложността на тялото. TCA цикълът е вторият етап от клетъчното дишане, който претърпява серия от ензимни реакции при производството на енергия. Глиоксилатният цикъл е специален вариант на TCA цикъла. Това използва две въглеродни съединения в отсъствието на глюкоза. Това се среща само в растения, бактерии, гъби и протисти. TCA цикълът се състои от пет ензимно базирани реакционни стъпки, а глиоксилатният цикъл се състои от осем ензимно базирани реакционни стъпки. И двата цикъла се комбинират с ацетил Co-A, за да произведат малат, който се катализира от малат синтаза. И така, това е обобщението на разликата между цикъла на глиоксилат и TCA.
