Galvenā atšķirība starp glioksilāta un TCA ciklu ir tāda, ka glioksilāta cikls ir anabolisks ceļš, kurā glikoze tiek ražota no taukskābēm, savukārt TCA cikls ir katabolisks ceļš, kas šūnām rada ievērojamu enerģijas daudzumu.
Visiem dzīviem organismiem ir nepieciešama enerģija, lai uzturētu svarīgākās ķermeņa funkcijas. Cilvēkiem un dzīvniekiem ir sarežģīti vielmaiņas ceļi, jo enerģijas nepieciešamība ir augsta. Bet citiem organismiem ir nepieciešams ierobežots enerģijas daudzums. TCA cikls ir šūnu elpošanas otrais posms, ko aerobie organismi izmanto enerģijas ražošanai. Glioksilāta cikls ir TCA cikla variants, kas sastopams augos, baktērijās, sēnēs un protistos.
Kas ir glioksilāta cikls?
Glioksiliskais cikls ir anabolisks ceļš, kas notiek augos, baktērijās, sēnēs un protistos. Šis cikls galvenokārt ir balstīts uz acetil-Co-A pārvēršanu sukcinātā ogļhidrātu sintēzes laikā. Glioksilāta cikla galvenā loma ir taukskābju pārvēršana ogļhidrātos. Glioksilāta cikls ļauj šūnām izmantot divus oglekļa savienojumus, piemēram, acetātu, lai izpildītu šūnu vajadzības, ja trūkst cukuru, piemēram, glikozes un fruktozes. Dzīvniekiem glioksilāta cikla parasti nav; tomēr tas notiek nematožu embrioģenēzes sākuma stadijā.
Attēls 01: glioksilāta cikls
Cikls darbojas, izmantojot piecus enzīmus: citrāta sintāzi, akonitāzi, sukcināta dehidrogenāzi, fumarāzi un malāta dehidrogenāzi. Augos glioksilāta cikls notiek glioksisomās. Sēklas dīgšanas laikā izmanto lipīdus kā enerģijas avotu. Papildus lipīdiem augi izmanto arī acetātu kā oglekļa un enerģijas avotu. Šis cikls ir arī labvēlīgs, lai izraisītu augu aizsardzības mehānismus pret patogēniem, piemēram, sēnītēm. Glioksilāta cikls sēnēs un baktērijās pilda citu funkciju. Cikls galvenokārt notiek patogēnos mikrobios. Glikoksilāta cikla galveno enzīmu līmenis palielinās, saskaroties ar cilvēka saimniekorganismu. Tāpēc glioksilāta ciklam ir nozīmīga loma mikrobu patoģenēzē. Sakarā ar glioksilāta cikla lomu patogēnās sēnēs un baktērijās, fermenti ir slimību ārstēšanas mērķi.
Kas ir TCA cikls?
TCA cikls, kas pazīstams arī kā citronskābes cikls un Kreba cikls, ir virkne fermentatīvu reakciju, kas notiek aerobos organismos. TCA cikls atbrīvo uzkrāto enerģiju, oksidējot acetil-Co-A, ko iegūst no ogļhidrātiem, olb altumvielām un taukiem. Šī cikla nosaukums ir atvasināts no citronskābes, kas ir arī trikarbonskābe, kas tiek patērēta un reģenerēta, izmantojot reakciju secību, lai pabeigtu ciklu. TCA cikls patērē acetātu un ūdeni, un acetāts tiek patērēts acetil Co-A formā. Turklāt beigās tas izdala oglekļa dioksīdu.
2. attēls: TCA cikls
Šo ciklu veic astoņi enzīmi: citrāta sintāze, akonitāze, izocitrāta dehidrogenāze, alfa-ketoglutarāta dehidrogenāze, sukcinil-CoA sintetāze, sukcināta dehidrogenāze, fumarāze un malāta dehidrogenāze. Šis cikls notiek dzīvniekos, augos, sēnēs un baktērijās. Eikariotos tas notiek mitohondriju matricā, bet prokariotos - citozolā. Oglekļa dioksīds TCA ciklā izdalās kā blakusprodukts. Pirms ievadīšanas ciklā glikozes molekula tiek pārveidota par acetil-Co-A. TCA cikla galaprodukti un starpprodukti tiek izlietoti lipīdu, aminoskābju, olb altumvielu un glikozes metabolismā.
Kādas ir līdzības starp glioksilātu un TCA ciklu?
- Abos ciklos tiek izmantoti pieci izplatīti enzīmi, citrāta sintāze, akonitāze, sukcināta dehidrogenāze, fumarāze un malāta dehidrogenāze.
- Abi cikli tiek apvienoti ar acetil-Co-A, lai iegūtu malātu, ko katalizē malāta sintāze.
- Acetāts abos ciklos tiek pārveidots par acetil-CoA.
- Abi cikli ir slēgtas cilpas, kur pēdējā ceļa daļa atjauno pirmajā darbībā izmantoto savienojumu.
Kāda ir atšķirība starp glioksilātu un TCA ciklu?
Galvenā atšķirība starp glioksilāta un TCA ciklu ir tāda, ka glioksilāta cikls ir anaboliskais ceļš, savukārt TCA cikls ir kataboliskais ceļš. Glioksilāta ciklā TCA ciklā alfa-ketoglutarāta vietā izocitrāta liāzes enzīms pārvērš izocitrātu sukcinātā un glioksilātā.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādītas atšķirības starp glioksilāta un TCA ciklu, lai tos varētu salīdzināt.
Kopsavilkums - glioksilāts pret TCA cikls
Enerģijas vajadzības dažādiem organismiem atšķiras atkarībā no ķermeņa sarežģītības. TCA cikls ir šūnu elpošanas otrais posms, kurā enerģijas ražošanā notiek virkne enzīmu reakciju. Glioksilāta cikls ir īpašs TCA cikla variants. Tas izmanto divus oglekļa savienojumus bez glikozes. Tas ir atrodams tikai augos, baktērijās, sēnēs un protistos. TCA cikls sastāv no pieciem reakcijas posmiem, kuru pamatā ir fermenti, un glioksilāta cikls sastāv no astoņiem reakcijas posmiem, kuru pamatā ir fermenti. Abi cikli tiek apvienoti ar acetil-Co-A, lai iegūtu malātu, ko katalizē malāta sintāze. Tātad, šis ir kopsavilkums par atšķirību starp glioksilāta un TCA ciklu.
