Den viktigaste skillnaden mellan glyoxylat- och TCA-cykeln är att glyoxylatcykeln är en anabol väg där glukos produceras från fettsyror medan TCA-cykeln är en katabolisk väg som producerar en avsevärd mängd energi till celler.
Alla levande organismer kräver energi för att upprätthålla viktiga funktioner i kroppen. Människor och djur har komplexa metaboliska vägar eftersom energibehovet är högt. Men andra organismer kräver begränsade mängder energi. TCA-cykeln är det andra steget av cellandning som används av aeroba organismer för att producera energi. Glyoxylatcykeln är en variant av TCA-cykeln som finns i växter, bakterier, svampar och protister.
Vad är glyoxylatcykeln?
Glyoxylcykeln är en anabol väg som förekommer i växter, bakterier, svampar och protister. Denna cykel är huvudsakligen baserad på omvandlingen av acetyl Co-A till succinat under kolhydratsyntes. Huvudrollen för glyoxylatcykeln är att omvandla fettsyror till kolhydrater. Glyoxylatcykeln gör det möjligt för cellerna att använda två kolföreningar som acetat för att utföra cellulära krav under frånvaro av sockerarter som glukos och fruktos. Glyoxylatcykeln saknas vanligtvis hos djur; det sker dock i de tidiga stadierna av embryogenes hos nematoder.
Figur 01: Glyoxylatcykel
Cykeln fungerar med användning av fem enzymer: citratsyntas, akonitas, succinatdehydrogenas, fumaras och malatdehydrogenas. Hos växter sker glyoxylatcykeln i glyoxysomer. Fröna använder lipider som energikälla under groningen. Förutom lipider använder växter också acetat som kol- och energikälla. Denna cykel är också fördelaktig för att inducera växtförsvarsmekanismer mot patogener såsom svampar. Glyoxylatcykeln fyller en annan funktion hos svampar och bakterier. Cykeln sker huvudsakligen i patogena mikrober. De huvudsakliga enzymnivåerna i glyoxylatcykeln ökar vid kontakt med den mänskliga värden. Därför spelar glyoxylatcykeln en betydande roll i patogenesen hos mikrober. På grund av glyoxylatcykelns roll i patogena svampar och bakterier är enzymerna måltavlor för behandlingar av sjukdomar.
Vad är TCA-cykel?
TCA-cykeln, även känd som citronsyracykeln och Krebs cykel, är en serie enzymatiska reaktioner som förekommer i aeroba organismer. TCA-cykeln frigör lagrad energi genom processen för oxidation av acetyl Co-A, som härrör från kolhydrater, proteiner och fetter. Namnet på denna cykel kommer från citronsyra, som också är en trikarboxylsyra som konsumeras och regenereras genom reaktionssekvensen för att slutföra cykeln. TCA-cykeln förbrukar acetat och vatten, och acetat förbrukas i form av acetyl Co-A. Dessutom släpper den ut koldioxid i slutet.
Figur 02: TCA-cykel
Denna cykel utförs av åtta enzymer: citratsyntas, akonitas, isocitratdehydrogenas, alfa-ketoglutaratdehydrogenas, succinyl-CoA-syntetas, succinatdehydrogenas, fumaras och malatdehydrogenas. Denna cykel äger rum i djur, växter, svampar och bakterier. Hos eukaryoter sker det i mitokondriernas matris och hos prokaryoter sker det i cytosolen. Koldioxid frigörs i TCA-cykeln som en biprodukt. En glukosmolekyl omvandlas till acetyl Co-A innan den matas in i cykeln. Slutprodukterna och intermediärerna i TCA-cykeln används i lipid-, aminosyror-, protein- och glukosmetabolism.
Vilka är likheterna mellan glyoxylat- och TCA-cykeln?
- Fem vanliga enzymer, citratsyntas, akonitas, succinatdehydrogenas, fumaras och malatdehydrogenas, används i båda cyklerna.
- Båda cyklerna kombineras med acetyl Co-A för att producera malat, som katalyseras av malatsyntas.
- Acetat omvandlas till acetyl CoA i båda cyklerna.
- Båda cyklerna är slutna slingor där den sista delen av banan regenererar föreningen som användes i det första steget.
Vad är skillnaden mellan glyoxylat och TCA-cykel?
Nyckelskillnaden mellan glyoxylat- och TCA-cykeln är att glyoxylatcykeln är en anabol väg medan TCA-cykeln är en katabolisk väg. I glyoxylatcykeln omvandlas isocitratet till succinat och glyoxylat av enzymet isocitratlyas istället för alfa-ketoglutarat i TCA-cykeln.
Infografiken nedan visar skillnaderna mellan glyoxylat- och TCA-cykeln i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Glyoxylat vs TCA-cykel
Energibehov från olika organismer varierar med kroppens komplexitet. TCA-cykeln är det andra steget av cellandning som genomgår en serie enzymatiska reaktioner i produktionen av energi. Glyoxylatcykeln är en speciell variant av TCA-cykeln. Detta använder två kolföreningar i frånvaro av glukos. Detta finns bara i växter, bakterier, svampar och protister. TCA-cykeln består av fem enzymbaserade reaktionssteg och glyoxylatcykeln består av åtta enzymbaserade reaktionssteg. Båda cyklerna kombineras med acetyl Co-A för att producera malat, som katalyseras av malatsyntas. Så det här är sammanfattningen av skillnaden mellan glyoxylat- och TCA-cykeln.
