Nøgleforskellen mellem glyoxylat- og TCA-cyklus er, at glyoxylat-cyklussen er en anabolsk vej, hvor glukose produceres fra fedtsyrer, mens TCA-cyklussen er en katabolisk vej, der producerer en betydelig mængde energi til celler.
Alle levende organismer kræver energi for at opretholde essentielle funktioner i kroppen. Mennesker og dyr har komplekse metaboliske veje, da energibehovet er højt. Men andre organismer kræver begrænsede mængder energi. TCA-cyklus er den anden fase af cellulær respiration, der bruges af aerobe organismer til at producere energi. Glyoxylatcyklussen er en variant af TCA-cyklussen, der findes i planter, bakterier, svampe og protister.
Hvad er glyoxylatcyklus?
Den glyoxyliske cyklus er en anabolsk vej, der forekommer i planter, bakterier, svampe og protister. Denne cyklus er hovedsageligt baseret på omdannelsen af acetyl Co-A til succinat under kulhydratsyntese. Glyoxylatcyklussens hovedrolle er at omdanne fedtsyrer til kulhydrater. Glyoxylatcyklussen gør det muligt for cellerne at bruge to kulstofforbindelser som acetat til at udføre cellulære krav under fravær af sukkerarter som glucose og fructose. Glyoxylatcyklussen er sædvanligvis fraværende hos dyr; det finder dog sted i de tidlige stadier af embryogenese hos nematoder.
Figur 01: Glyoxylatcyklus
Cyklusen fungerer ved brug af fem enzymer: citratsyntase, aconitase, succinatdehydrogenase, fumarase og malatdehydrogenase. Hos planter foregår glyoxylatcyklussen i glyoxysomer. Frøene bruger lipider som energikilde under spiringen. Bortset fra lipider bruger planter også acetat som kulstof- og energikilde. Denne cyklus er også gavnlig til at inducere planteforsvarsmekanismer mod patogener såsom svampe. Glyoxylatcyklussen udfører en anden funktion i svampe og bakterier. Cyklussen foregår hovedsageligt i patogene mikrober. De vigtigste enzymniveauer i glyoxylatcyklussen stiger ved kontakt med den menneskelige vært. Derfor spiller glyoxylatcyklussen en væsentlig rolle i patogenesen i mikrober. På grund af glyoxylatcyklussens rolle i patogene svampe og bakterier er enzymerne målene for behandling af sygdomme.
Hvad er TCA-cyklus?
TCA-cyklus, også kendt som citronsyrecyklussen og Krebs cyklus, er en række enzymatiske reaktioner, der forekommer i aerobe organismer. TCA-cyklussen frigiver lagret energi gennem processen med oxidation af acetyl Co-A, som er afledt af kulhydrater, proteiner og fedtstoffer. Navnet på denne cyklus er afledt af citronsyre, som også er en tricarboxylsyre, der forbruges og regenereres gennem sekvensen af reaktioner for at fuldende cyklussen. TCA-cyklussen forbruger acetat og vand, og acetat indtages i form af acetyl Co-A. Derudover frigiver den kuldioxid til sidst.
Figur 02: TCA-cyklus
Denne cyklus udføres af otte enzymer: citratsyntase, aconitase, isocitrat dehydrogenase, alfa-ketoglutarat dehydrogenase, succinyl-CoA syntetase, succinat dehydrogenase, fumarase og malat dehydrogenase. Denne cyklus finder sted i dyr, planter, svampe og bakterier. Hos eukaryoter foregår det i mitokondriers matrix, og hos prokaryoter foregår det i cytosolen. Kuldioxid frigives i TCA-kredsløbet som et biprodukt. Et glukosemolekyle omdannes til acetyl Co-A før det fødes ind i cyklussen. Slutprodukterne og mellemprodukterne i TCA-cyklussen bruges i lipid-, aminosyre-, protein- og glucosemetabolisme.
Hvad er lighederne mellem glyoxylat og TCA-cyklus?
- Fem almindelige enzymer, citratsyntase, aconitase, succinatdehydrogenase, fumarase og malatdehydrogenase, bruges i begge cyklusser.
- Begge cyklusser kombineres med acetyl Co-A for at producere malat, som katalyseres af malatsyntase.
- Acetat omdannes til acetyl CoA i begge cyklusser.
- Begge cyklusser er lukkede sløjfer, hvor den sidste del af banen regenererer den forbindelse, der blev brugt i det første trin.
Hvad er forskellen mellem glyoxylat og TCA-cyklus?
Nøgleforskellen mellem glyoxylat- og TCA-cyklus er, at glyoxylat-cyklussen er en anabolsk vej, mens TCA-cyklussen er en katabolisk vej. I glyoxylatcyklussen omdannes isocitratet til succinat og glyoxylat af enzymet isocitratlyase i stedet for alfa-ketoglutarat i TCA-cyklussen.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem glyoxylat og TCA-cyklus i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – Glyoxylat vs TCA-cyklus
Forskellige organismers energibehov varierer med kroppens kompleksitet. TCA-cyklus er den anden fase af cellulær respiration, der gennemgår en række enzymatiske reaktioner i produktionen af energi. Glyoxylatcyklussen er en speciel variant af TCA-cyklussen. Dette udnytter to kulstofforbindelser i fravær af glucose. Dette findes kun i planter, bakterier, svampe og protister. TCA-cyklussen består af fem enzymbaserede reaktionstrin, og glyoxylatcyklussen består af otte enzymbaserede reaktionstrin. Begge cyklusser kombineres med acetyl Co-A for at producere malat, som katalyseres af malatsyntase. Så dette er opsummeringen af forskellen mellem glyoxylat og TCA-cyklus.
