ההבדל העיקרי בין גליאוקסילט למחזור TCA הוא שמחזור גליאוקסילט הוא מסלול אנבולי שבו גלוקוז מופק מחומצות שומן בעוד שמחזור ה-TCA הוא מסלול קטבולי שמייצר כמות ניכרת של אנרגיה לתאים.
כל האורגניזמים החיים דורשים אנרגיה כדי לשמור על תפקודים חיוניים של הגוף. לבני אדם ולבעלי חיים יש מסלולים מטבוליים מורכבים מכיוון שדרישת האנרגיה גבוהה. אבל אורגניזמים אחרים דורשים כמויות מוגבלות של אנרגיה. מחזור TCA הוא השלב השני של הנשימה התאית המשמש אורגניזמים אירוביים להפקת אנרגיה. מחזור הגליאוקסילט הוא גרסה של מחזור ה-TCA הקיים בצמחים, חיידקים, פטריות ופרוטיסטים.
מהו מחזור גליאוקסילט?
המחזור הגליאוקסילי הוא מסלול אנבולי המתרחש בצמחים, חיידקים, פטריות ופרוטיסטים. מחזור זה מבוסס בעיקר על הפיכת אצטיל Co-A לסוקסינאט במהלך סינתזת פחמימות. התפקיד העיקרי של מחזור הגליאוקסילט הוא להמיר חומצות שומן לפחמימות. מחזור הגליאוקסילט מאפשר לתאים להשתמש בשתי תרכובות פחמן כמו אצטט כדי לבצע את הדרישות התאיות בהיעדר סוכרים כמו גלוקוז ופרוקטוז. מחזור הגליאוקסילט נעדר בדרך כלל בבעלי חיים; עם זאת, הוא מתרחש בשלבים המוקדמים של העובר בנמטודות.
איור 01: מחזור גליאוקסילט
המחזור מתפקד עם שימוש בחמישה אנזימים: ציטראט סינתאז, אקוניטאז, סוקסינאט דהידרוגנאז, פומאראז ומלאט דהידרוגנז.בצמחים, מחזור הגליאוקסילט מתרחש בגליאוקסיזומים. הזרעים משתמשים בשומנים כמקור האנרגיה במהלך הנביטה. מלבד ליפידים, צמחים משתמשים גם באצטאט כמקור פחמן ואנרגיה. מחזור זה מועיל גם להשראת מנגנוני הגנה של צמחים מפני פתוגנים כגון פטריות. מחזור הגליאוקסילט מבצע תפקיד שונה בפטריות ובחיידקים. המחזור מתרחש בעיקר בחיידקים פתוגניים. רמות האנזים העיקריות של מחזור הגליאוקסילט עולות במגע עם המארח האנושי. לכן, מחזור הגליאוקסילט ממלא תפקיד משמעותי בפתוגנזה בחיידקים. בשל תפקידו של מחזור הגליאוקסילט בפטריות וחיידקים פתוגניים, האנזימים הם היעדים לטיפול במחלות.
מהו מחזור TCA?
מחזור TCA, הידוע גם כמחזור חומצת לימון ומחזור קרב, הוא סדרה של תגובות אנזימטיות המתרחשות באורגניזמים אירוביים. מחזור ה-TCA משחרר אנרגיה מאוחסנת באמצעות תהליך החמצון של אצטיל Co-A, המופק מפחמימות, חלבונים ושומנים.שמו של מחזור זה נגזר מחומצת לימון, שהיא גם חומצה טריקרבוקסילית הנצרכת ומתחדשת באמצעות רצף התגובות להשלמת המחזור. מחזור ה-TCA צורך אצטט ומים, ואצטט נצרך בצורה של אצטיל Co-A. בנוסף, הוא משחרר פחמן דו חמצני בסוף.
איור 02: מחזור TCA
מחזור זה מתבצע על ידי שמונה אנזימים: ציטראט סינתאז, אקוניטאז, איזוציטראט דהידרוגנאז, אלפא-קטוגלוטרט דהידרוגנאז, סינטטאז סוצ'יניל-CoA, דהידרוגנאז סוקסינאט, פומאראז ומלאט דהידרוגנאז. מחזור זה מתרחש בבעלי חיים, צמחים, פטריות וחיידקים. באאוקריוטים הוא מתרחש במטריקס של המיטוכונדריה, ובפרוקריוטים הוא מתרחש בציטוזול. פחמן דו חמצני משתחרר במחזור TCA כתוצר לוואי.מולקולת גלוקוז מומרת לאצטיל Co-A לפני הזנה למחזור. התוצרים הסופיים וחומרי הביניים של מחזור ה-TCA משמשים למטבוליזם של שומנים, חומצות אמינו, חלבון וגלוקוז.
מהם הדמיון בין גליאוקסילט ומחזור TCA?
- חמישה אנזימים נפוצים, ציטראט סינתאז, אקוניטאז, סוקסינט דהידרוגנאז, פומאראז ומלאט דהידרוגנאז, משמשים בשני המחזורים.
- שני המחזורים משתלבים עם אצטיל Co-A לייצור מאלאט, שמזרז על ידי סינתאז מאלאט.
- אצטט מומר לאצטיל CoA בשני המחזורים.
- שני המחזורים הם לולאות סגורות שבהן החלק האחרון של המסלול מחדש את המתחם ששימש בשלב הראשון.
מה ההבדל בין גליאוקסילט ומחזור TCA?
ההבדל העיקרי בין גליאוקסילט למחזור TCA הוא שמחזור גליאוקסילט הוא מסלול אנבולי בעוד שמחזור ה- TCA הוא מסלול קטבולי.במחזור הגליאוקסילט, האיסוציטראט הופך לסוקסינאט ולגליאוקסילט על ידי האנזים isocitrate lyase במקום אלפא-קטוגלוטרט במחזור TCA.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין גליאוקסילט ומחזור TCA בצורה טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – גליאוקסילט לעומת מחזור TCA
דרישות האנרגיה של אורגניזמים שונים משתנות בהתאם למורכבות הגוף. מחזור TCA הוא השלב השני של הנשימה התאית שעובר סדרה של תגובות אנזימטיות בייצור אנרגיה. מחזור הגליאוקסילט הוא גרסה מיוחדת של מחזור ה-TCA. זה מנצל שתי תרכובות פחמן בהיעדר גלוקוז. זה נמצא רק בצמחים, חיידקים, פטריות ופרוטיסטים. מחזור TCA מורכב מחמישה שלבי תגובה מבוססי אנזים, ומחזור הגליאוקסילט מורכב משמונה שלבי תגובה מבוססי אנזים. שני המחזורים משתלבים עם אצטיל Co-A לייצור מאלאט, אשר מזורז על ידי סינטאז מאלאט.אז זהו סיכום ההבדל בין גליאוקסילט למחזור TCA.
