Nøkkelforskjellen mellom glyoksylat- og TCA-syklusen er at glyoksylat-syklusen er en anabole bane der glukose produseres fra fettsyrer, mens TCA-syklusen er en katabolsk bane som produserer en betydelig mengde energi til cellene.
Alle levende organismer krever energi for å opprettholde essensielle funksjoner i kroppen. Mennesker og dyr har komplekse metabolske veier siden energibehovet er høyt. Men andre organismer krever begrensede mengder energi. TCA-syklus er det andre stadiet av cellulær respirasjon som brukes av aerobe organismer for å produsere energi. Glyoksylatsyklusen er en variant av TCA-syklusen som finnes i planter, bakterier, sopp og protister.
Hva er glyoksylatsyklus?
Glyoksylsyklusen er en anabole bane som forekommer i planter, bakterier, sopp og protister. Denne syklusen er hovedsakelig basert på omdannelsen av acetyl Co-A til succinat under karbohydratsyntese. Hovedrollen til glyoksylatsyklusen er å omdanne fettsyrer til karbohydrater. Glyoksylatsyklusen gjør at cellene kan bruke to karbonforbindelser som acetat for å utføre cellulære krav under fravær av sukker som glukose og fruktose. Glyoksylatsyklusen er vanligvis fraværende hos dyr; den finner imidlertid sted i de tidlige stadiene av embryogenese hos nematoder.
Figur 01: Glyoxylat-syklus
Syklusen fungerer ved bruk av fem enzymer: citratsyntase, akonitase, succinatdehydrogenase, fumarase og malatdehydrogenase. Hos planter foregår glyoksylatsyklusen i glyoksysomer. Frøene bruker lipider som energikilde under spiring. Bortsett fra lipider bruker planter også acetat som karbon- og energikilde. Denne syklusen er også gunstig for å indusere planteforsvarsmekanismer mot patogener som sopp. Glyoksylatsyklusen utfører en annen funksjon i sopp og bakterier. Syklusen foregår hovedsakelig i patogene mikrober. De viktigste enzymnivåene i glyoksylatsyklusen øker ved kontakt med den menneskelige verten. Derfor spiller glyoksylatsyklusen en betydelig rolle i patogenesen hos mikrober. På grunn av rollen til glyoksylatsyklusen i patogene sopp og bakterier, er enzymene mål for behandling av sykdommer.
Hva er TCA-syklus?
TCA-syklus, også kjent som sitronsyresyklusen og Krebs syklus, er en serie enzymatiske reaksjoner som oppstår i aerobe organismer. TCA-syklusen frigjør lagret energi gjennom prosessen med oksidasjon av acetyl Co-A, som er avledet fra karbohydrater, proteiner og fett. Navnet på denne syklusen er avledet fra sitronsyre, som også er en trikarboksylsyre som konsumeres og regenereres gjennom reaksjonssekvensen for å fullføre syklusen. TCA-syklusen forbruker acetat og vann, og acetat forbrukes i form av acetyl Co-A. I tillegg frigjør den karbondioksid på slutten.
Figur 02: TCA-syklus
Denne syklusen utføres av åtte enzymer: sitratsyntase, akonitase, isocitratdehydrogenase, alfa-ketoglutaratdehydrogenase, succinyl-CoA syntetase, succinatdehydrogenase, fumarase og malatdehydrogenase. Denne syklusen finner sted i dyr, planter, sopp og bakterier. Hos eukaryoter foregår det i matrisen til mitokondrier, og hos prokaryoter foregår det i cytosolen. Karbondioksid frigjøres i TCA-syklusen som et biprodukt. Et glukosemolekyl omdannes til acetyl Co-A før det mates inn i syklusen. Sluttproduktene og mellomproduktene i TCA-syklusen brukes opp i lipid-, aminosyre-, protein- og glukosemetabolismen.
Hva er likhetene mellom glyoksylat og TCA-syklus?
- Fem vanlige enzymer, sitratsyntase, akonitase, succinatdehydrogenase, fumarase og malatdehydrogenase, brukes i begge sykluser.
- Begge sykluser kombineres med acetyl Co-A for å produsere malat, som katalyseres av malatsyntase.
- Acetat omdannes til acetyl CoA i begge sykluser.
- Begge sykluser er lukkede sløyfer der den siste delen av banen regenererer forbindelsen som ble brukt i det første trinnet.
Hva er forskjellen mellom glyoksylat og TCA-syklus?
Nøkkelforskjellen mellom glyoksylat- og TCA-syklusen er at glyoksylat-syklusen er en anabolsk vei mens TCA-syklusen er en katabolsk vei. I glyoksylatsyklusen omdannes isositratet til succinat og glyoksylat av enzymet isocitratlyase i stedet for alfa-ketoglutarat i TCA-syklusen.
Infografikken nedenfor presenterer forskjellene mellom glyoksylat- og TCA-syklus i tabellform for side ved side-sammenligning.
Sammendrag – Glyoxylate vs TCA-syklus
Energibehov fra ulike organismer varierer med kroppens kompleksitet. TCA-syklus er det andre stadiet av cellulær respirasjon som gjennomgår en rekke enzymatiske reaksjoner i produksjonen av energi. Glyoksylatsyklusen er en spesiell variant av TCA-syklusen. Dette bruker to karbonforbindelser i fravær av glukose. Dette finnes bare i planter, bakterier, sopp og protister. TCA-syklusen består av fem enzymbaserte reaksjonstrinn, og glyoksylatsyklusen består av åtte enzymbaserte reaksjonstrinn. Begge syklusene kombineres med acetyl Co-A for å produsere malat, som katalyseres av malatsyntase. Så dette er sammendraget av forskjellen mellom glyoksylat og TCA-syklus.
