A legfontosabb különbség a glioxilát és a TCA ciklus között az, hogy a glioxilát ciklus egy anabolikus folyamat, ahol a glükózt zsírsavakból állítják elő, míg a TCA ciklus egy katabolikus folyamat, amely jelentős mennyiségű energiát termel a sejteknek.
Minden élő szervezetnek energiára van szüksége a szervezet alapvető funkcióinak fenntartásához. Az emberek és az állatok összetett anyagcsere-útvonalakkal rendelkeznek, mivel az energiaigényük magas. Más szervezetek azonban korlátozott mennyiségű energiát igényelnek. A TCA ciklus a sejtlégzés második szakasza, amelyet az aerob organizmusok energiatermelésre használnak. A glioxilát ciklus a növényekben, baktériumokban, gombákban és protistákban jelen lévő TCA-ciklus egy változata.
Mi az a glioxilátciklus?
A glioxilciklus egy anabolikus folyamat, amely növényekben, baktériumokban, gombákban és protistákban fordul elő. Ez a ciklus főleg az acetil-Co-A szukcináttá történő átalakulásán alapul a szénhidrátszintézis során. A glioxilát ciklus fő feladata a zsírsavak szénhidráttá alakítása. A glioxilát ciklus lehetővé teszi a sejtek számára, hogy két szénvegyületet, például acetátot használjanak fel a sejtszükségletek kielégítésére cukrok, például glükóz és fruktóz hiányában. A glioxilát ciklus általában hiányzik az állatokban; azonban fonálférgekben az embriogenezis korai szakaszában játszódik le.
01. ábra: Glioxilát ciklus
A ciklus öt enzim használatával működik: citrát-szintáz, akonitáz, szukcinát-dehidrogenáz, fumaráz és malát-dehidrogenáz. A növényekben a glioxilát ciklus glioxiszómákban megy végbe. A magvak a csírázás során lipideket használnak energiaforrásként. A növények a lipideken kívül acetátot is használnak szén- és energiaforrásként. Ez a ciklus a növények védekező mechanizmusainak indukálására is előnyös a kórokozók, például gombák ellen. A glioxilát ciklus más funkciót lát el a gombákban és baktériumokban. A ciklus főleg a patogén mikrobákban zajlik. A glioxilát ciklus fő enzimszintjei megemelkednek az emberi gazdaszervezettel való érintkezéskor. Ezért a glioxilát ciklus jelentős szerepet játszik a mikrobák patogenezisében. A glioxilát ciklusnak a patogén gombákban és baktériumokban betöltött szerepe miatt az enzimek a betegségek kezelésének célpontjai.
Mi az a TCA ciklus?
A TCA-ciklus, más néven citromsav-ciklus és Kreb-ciklus, olyan enzimreakciók sorozata, amelyek aerob organizmusokban fordulnak elő. A TCA ciklus tárolt energiát szabadít fel a szénhidrátokból, fehérjékből és zsírokból származó acetil-Co-A oxidációja során. Ennek a ciklusnak a neve a citromsavból származik, amely szintén egy trikarbonsav, amelyet a ciklus befejezéséhez szükséges reakciósorozatok során fogyasztanak és regenerálnak. A TCA-ciklus acetátot és vizet, az acetátot pedig acetil-Co-A formájában fogyasztja el. Ezenkívül szén-dioxidot bocsát ki a végén.
02. ábra: TCA ciklus
Ezt a ciklust nyolc enzim hajtja végre: citrát-szintáz, akonitáz, izocitrát-dehidrogenáz, alfa-ketoglutarát-dehidrogenáz, szukcinil-CoA-szintetáz, szukcinát-dehidrogenáz, fumaráz és malát-dehidrogenáz. Ez a ciklus állatokban, növényekben, gombákban és baktériumokban játszódik le. Az eukariótákban a mitokondriumok mátrixában, a prokariótákban pedig a citoszolban. A szén-dioxid a TCA-ciklusban melléktermékként szabadul fel. A glükózmolekulát acetil-Co-A-vá alakítják a ciklusba való betáplálás előtt. A TCA-ciklus végtermékei és köztes termékei a lipid-, aminosav-, fehérje- és glükóz-anyagcserében hasznosulnak.
Mi a hasonlóság a glioxilát és a TCA ciklus között?
- Mindkét ciklusban öt általános enzimet használnak, a citrát-szintázt, az akonitázt, a szukcinát-dehidrogenázt, a fumarázt és a malát-dehidrogenázt.
- Mindkét ciklus acetil-Co-A-val kombinálva malátot termel, amelyet a malát-szintáz katalizál.
- Az acetát mindkét ciklusban acetil-CoA-vá alakul.
- Mindkét ciklus zárt hurok, ahol az útvonal utolsó része regenerálja az első lépésben használt vegyületet.
Mi a különbség a glioxilát és a TCA ciklus között?
A legfontosabb különbség a glioxilát és a TCA ciklus között az, hogy a glioxilát ciklus anabolikus útvonal, míg a TCA ciklus katabolikus folyamat. A glioxilát ciklusban az izocitrátot az izocitrát liáz enzim szukcináttá és glioxiláttá alakítja az alfa-ketoglutarát helyett a TCA ciklusban.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be a glioxilát és a TCA ciklus közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – glioxilát vs TCA ciklus
A különböző organizmusok energiaszükséglete a test összetettségétől függően változik. A TCA ciklus a sejtlégzés második szakasza, amely az energiatermelés során enzimatikus reakciók sorozatán megy keresztül. A glioxilát ciklus a TCA-ciklus egy speciális változata. Ez két szénvegyületet használ glükóz hiányában. Ez csak növényekben, baktériumokban, gombákban és protistákban található meg. A TCA-ciklus öt enzimalapú reakciólépésből, a glioxilátciklus pedig nyolc enzimalapú reakciólépésből áll. Mindkét ciklus acetil-Co-A-val kombinálva malátot termel, amelyet a malát-szintáz katalizál. Tehát ez a glioxilát és a TCA ciklus közötti különbség összefoglalása.
