Ključna razlika između glioksilatnog i TCA ciklusa je u tome što je glioksilatni ciklus anabolički put u kojem se glukoza proizvodi iz masnih kiselina dok je TCA ciklus katabolički put koji proizvodi značajnu količinu energije do ćelija.
Svi živi organizmi zahtijevaju energiju za održavanje osnovnih funkcija tijela. Ljudi i životinje posjeduju složene metaboličke puteve jer su potrebe za energijom velike. Ali drugi organizmi zahtijevaju ograničene količine energije. TCA ciklus je druga faza ćelijskog disanja koju aerobni organizmi koriste za proizvodnju energije. Glioksilatni ciklus je varijanta TCA ciklusa prisutnog u biljkama, bakterijama, gljivama i protistima.
Šta je ciklus glioksilata?
Glioksilni ciklus je anabolički put koji se javlja u biljkama, bakterijama, gljivama i protistima. Ovaj ciklus se uglavnom zasniva na konverziji acetil Co-A u sukcinat tokom sinteze ugljenih hidrata. Glavna uloga glioksilatnog ciklusa je pretvaranje masnih kiselina u ugljikohidrate. Glioksilatni ciklus omogućava ćelijama da koriste dva jedinjenja ugljenika kao što je acetat za ispunjavanje staničnih zahteva tokom odsustva šećera kao što su glukoza i fruktoza. Glioksilatni ciklus je obično odsutan kod životinja; međutim, odvija se u ranim fazama embriogeneze kod nematoda.
Slika 01: ciklus glioksilata
Ciklus funkcionira uz korištenje pet enzima: citrat sintaze, akonitaze, sukcinat dehidrogenaze, fumaraze i malat dehidrogenaze. U biljkama se glioksilatni ciklus odvija u glioksisomima. Sjemenke koriste lipide kao izvor energije tokom klijanja. Osim lipida, biljke također koriste acetat kao ugljik i izvor energije. Ovaj ciklus je također koristan za induciranje odbrambenih mehanizama biljaka protiv patogena kao što su gljive. Glioksilatni ciklus obavlja drugačiju funkciju u gljivama i bakterijama. Ciklus se uglavnom odvija u patogenim mikrobima. Glavni nivoi enzima glioksilatnog ciklusa se povećavaju nakon kontakta sa ljudskim domaćinom. Stoga glioksilatni ciklus igra značajnu ulogu u patogenezi mikroba. Zbog uloge glioksilatnog ciklusa u patogenim gljivama i bakterijama, enzimi su mete za liječenje bolesti.
Šta je TCA ciklus?
TCA ciklus, poznat i kao ciklus limunske kiseline i Krebov ciklus, je niz enzimskih reakcija koje se javljaju u aerobnim organizmima. TCA ciklus oslobađa uskladištenu energiju kroz proces oksidacije acetil Co-A, koji je izveden iz ugljikohidrata, proteina i masti. Naziv ovog ciklusa potiče od limunske kiseline, koja je takođe trikarboksilna kiselina koja se troši i regeneriše nizom reakcija kako bi se ciklus završio. TCA ciklus troši acetat i vodu, a acetat se troši u obliku acetil Co-A. Osim toga, oslobađa ugljični dioksid na kraju.
Slika 02: TCA ciklus
Ovaj ciklus provodi osam enzima: citrat sintaza, akonitaza, izocitrat dehidrogenaza, alfa-ketoglutarat dehidrogenaza, sukcinil-CoA sintetaza, sukcinat dehidrogenaza, fumaraza i malat dehidrogenaza. Ovaj ciklus se odvija kod životinja, biljaka, gljiva i bakterija. Kod eukariota se odvija u matriksu mitohondrija, a kod prokariota u citosolu. Ugljični dioksid se oslobađa u TCA ciklusu kao nusproizvod. Molekul glukoze se pretvara u acetil Co-A prije hranjenja u ciklus. Krajnji proizvodi i intermedijeri TCA ciklusa troše se u metabolizmu lipida, aminokiselina, proteina i glukoze.
Koje su sličnosti između glioksilata i TCA ciklusa?
- Pet uobičajenih enzima, citrat sintaza, akonitaza, sukcinat dehidrogenaza, fumaraza i malat dehidrogenaza, koriste se u oba ciklusa.
- Oba ciklusa se kombinuju sa acetil Co-A za proizvodnju malata, koji je katalizovan malat sintazom.
- Acetat se pretvara u acetil CoA u oba ciklusa.
- Oba ciklusa su zatvorene petlje gdje posljednji dio puta regeneriše spoj korišten u prvom koraku.
Koja je razlika između glioksilata i TCA ciklusa?
Ključna razlika između glioksilatnog i TCA ciklusa je u tome što je glioksilatni ciklus anabolički put, dok je TCA ciklus katabolički put. U ciklusu glioksilata, izocitrat se pretvara u sukcinat i glioksilat pomoću enzima izocitrat liaze umjesto alfa-ketoglutarata u TCA ciklusu.
Infografika ispod predstavlja razlike između glioksilata i TCA ciklusa u obliku tabele za usporedbu.
Sažetak – Glyoxylate vs TCA ciklus
Potrebe za energijom različitih organizama variraju u zavisnosti od složenosti tijela. TCA ciklus je druga faza ćelijskog disanja koja prolazi kroz niz enzimskih reakcija u proizvodnji energije. Glioksilatni ciklus je posebna varijanta TCA ciklusa. Ovo koristi dva jedinjenja ugljenika u odsustvu glukoze. Ovo se nalazi samo u biljkama, bakterijama, gljivama i protistima. TCA ciklus se sastoji od pet reakcionih koraka zasnovanih na enzimima, a ciklus glioksilata se sastoji od osam koraka reakcije zasnovanih na enzimima. Oba ciklusa se kombinuju sa acetil Co-A da bi se proizveo malat, koji je katalizovan malat sintazom. Dakle, ovo je sažetak razlike između glioksilata i TCA ciklusa.
