Diferența cheie dintre ciclul glioxilat și TCA este că ciclul glioxilat este o cale anabolică în care glucoza este produsă din acizi grași, în timp ce ciclul TCA este o cale catabolică care produce o cantitate considerabilă de energie pentru celule.
Toate organismele vii au nevoie de energie pentru a menține funcțiile esențiale ale corpului. Oamenii și animalele posedă căi metabolice complexe, deoarece necesarul de energie este mare. Dar alte organisme necesită cantități limitate de energie. Ciclul TCA este a doua etapă a respirației celulare utilizată de organismele aerobe pentru a produce energie. Ciclul glioxilat este o variantă a ciclului TCA prezent în plante, bacterii, ciuperci și protisti.
Ce este ciclul glioxilat?
Ciclul glioxilic este o cale anabolică care apare în plante, bacterii, ciuperci și protisti. Acest ciclu se bazează în principal pe conversia acetil Co-A în succinat în timpul sintezei carbohidraților. Rolul principal al ciclului glioxilatului este de a transforma acizii grași în carbohidrați. Ciclul glioxilat permite celulelor să folosească doi compuși de carbon, cum ar fi acetatul, pentru a îndeplini cerințele celulare în absența zaharurilor, cum ar fi glucoza și fructoza. Ciclul glioxilatului este de obicei absent la animale; cu toate acestea, are loc în stadiile incipiente ale embriogenezei la nematozi.
Figura 01: Ciclul de glioxilat
Cicul funcționează cu ajutorul a cinci enzime: citrat sintaza, aconitaza, succinat dehidrogenază, fumarază și malat dehidrogenază. La plante, ciclul glioxilatului are loc în glioxizomi. Semințele folosesc lipidele ca sursă de energie în timpul germinării. În afară de lipide, plantele folosesc și acetatul ca sursă de carbon și energie. Acest ciclu este, de asemenea, benefic pentru inducerea mecanismelor de apărare a plantelor împotriva agenților patogeni precum ciupercile. Ciclul glioxilatului îndeplinește o funcție diferită în ciuperci și bacterii. Ciclul are loc în principal în microbii patogeni. Principalele niveluri de enzime ale ciclului de glioxilat cresc la contactul cu gazda umană. Prin urmare, ciclul glioxilatului joacă un rol semnificativ în patogeneza microbilor. Datorită rolului ciclului glioxilatului în ciupercile și bacteriile patogene, enzimele sunt ținta pentru tratamentele în boli.
Ce este ciclul TCA?
Ciclul TCA, cunoscut și ca ciclul acidului citric și ciclul Kreb, este o serie de reacții enzimatice care apar în organismele aerobe. Ciclul TCA eliberează energia stocată prin procesul de oxidare a acetil Co-A, care este derivat din carbohidrați, proteine și grăsimi. Numele acestui ciclu este derivat din acidul citric, care este, de asemenea, un acid tricarboxilic consumat și regenerat prin succesiunea de reacții pentru a finaliza ciclul. Ciclul TCA consumă acetat și apă, iar acetatul este consumat sub formă de acetil Co-A. În plus, eliberează dioxid de carbon la sfârșit.
Figura 02: Ciclul TCA
Acest ciclu este realizat de opt enzime: citrat sintază, aconitază, izocitrat dehidrogenază, alfa-cetoglutarat dehidrogenază, succinil-CoA sintetaza, succinat dehidrogenază, fumarază și malat dehidrogenază. Acest ciclu are loc la animale, plante, ciuperci și bacterii. La eucariote, are loc în matricea mitocondriilor, iar la procariote, are loc în citosol. Dioxidul de carbon este eliberat în ciclul TCA ca produs secundar. O moleculă de glucoză este transformată în acetil Co-A înainte de a fi introdusă în ciclu. Produsele finali și intermediarii ciclului TCA sunt utilizați în metabolismul lipidelor, aminoacizilor, proteinelor și glucozei.
Care sunt asemănările dintre glioxilat și ciclul TCA?
- Cinci enzime comune, citrat sintaza, aconitaza, succinat dehidrogenaza, fumaraza și malat dehidrogenaza, sunt utilizate în ambele cicluri.
- Ambele cicluri se combină cu acetil Co-A pentru a produce malat, care este catalizat de malat sintaza.
- Acetatul este transformat în acetil CoA în ambele cicluri.
- Ambele cicluri sunt bucle închise în care ultima parte a căii regenerează compusul utilizat în primul pas.
Care este diferența dintre glioxilat și ciclul TCA?
Diferența cheie dintre ciclul glioxilat și TCA este că ciclul glioxilat este o cale anabolică, în timp ce ciclul TCA este o cale catabolică. În ciclul glioxilat, izocitratul este transformat în succinat și glioxilat de către enzima izocitrat lază în loc de alfa-cetoglutarat în ciclul TCA.
Infograficul de mai jos prezintă diferențele dintre glioxilat și ciclul TCA în formă tabelară pentru comparație una lângă alta.
Rezumat – Glioxilat vs ciclu TCA
Cerințele de energie ale diferitelor organisme variază în funcție de complexitatea corpului. Ciclul TCA este a doua etapă a respirației celulare care suferă o serie de reacții enzimatice în producerea de energie. Ciclul glioxilat este o variantă specială a ciclului TCA. Acesta utilizează doi compuși de carbon în absența glucozei. Aceasta se găsește numai în plante, bacterii, ciuperci și protisti. Ciclul TCA constă din cinci etape de reacție pe bază de enzime, iar ciclul de glioxilat constă din opt etape de reacție pe bază de enzime. Ambele cicluri se combină cu acetil Co-A pentru a produce malat, care este catalizat de malat sintaza. Deci, acesta este rezumatul diferenței dintre glioxilat și ciclul TCA.
