Գլյոքսիլատի և TCA ցիկլի հիմնական տարբերությունն այն է, որ գլիօքսիլատի ցիկլը անաբոլիկ ուղի է, որտեղ գլյուկոզան արտադրվում է ճարպաթթուներից, մինչդեռ TCA ցիկլը կատաբոլիկ ուղի է, որը զգալի քանակությամբ էներգիա է արտադրում բջիջներին:
Բոլոր կենդանի օրգանիզմները էներգիա են պահանջում մարմնի հիմնական գործառույթները պահպանելու համար: Մարդիկ և կենդանիները ունեն բարդ նյութափոխանակության ուղիներ, քանի որ էներգիայի պահանջարկը մեծ է: Սակայն մյուս օրգանիզմները պահանջում են սահմանափակ քանակությամբ էներգիա։ TCA ցիկլը բջջային շնչառության երկրորդ փուլն է, որն օգտագործվում է աերոբ օրգանիզմների կողմից էներգիա արտադրելու համար: Գլյոքսիլատի ցիկլը TCA ցիկլի տարբերակն է, որն առկա է բույսերում, բակտերիաներում, սնկերում և պրոտիստներում:
Ի՞նչ է գլիօքսիլատի ցիկլը:
Գլիօքսիլային ցիկլը անաբոլիկ ուղի է, որը տեղի է ունենում բույսերի, բակտերիաների, սնկերի և պրոտիստների մոտ: Այս ցիկլը հիմնականում հիմնված է ածխաջրերի սինթեզի ընթացքում ացետիլ Co-A-ի սուկցինատի փոխակերպման վրա։ Գլյոքսիլատի ցիկլի հիմնական դերը ճարպաթթուները ածխաջրերի վերածելն է։ Գլյոքսիլատի ցիկլը բջիջներին հնարավորություն է տալիս օգտագործել երկու ածխածնային միացություններ, ինչպիսիք են ացետատը, որպեսզի կատարեն բջջային պահանջները շաքարների, ինչպիսիք են գլյուկոզայի և ֆրուկտոզայի բացակայության ժամանակ: Գլյոքսիլատի ցիկլը սովորաբար բացակայում է կենդանիների մոտ. Այնուամենայնիվ, այն տեղի է ունենում նեմատոդների սաղմի առաջացման վաղ փուլերում:
Նկար 01. Գլյոքսիլատի ցիկլ
Ցիկլը գործում է հինգ ֆերմենտների օգտագործմամբ՝ ցիտրատ սինթազա, ակոնիտազ, սուկցինատդեհիդրոգենազ, ֆումարազ և մալատդեհիդրոգենազ:Բույսերում գլիօքսիլատի ցիկլը տեղի է ունենում գլիօքսիսոմներում։ Սերմերը բողբոջման ժամանակ օգտագործում են լիպիդները որպես էներգիայի աղբյուր։ Բացի լիպիդներից, բույսերը նաև օգտագործում են ացետատ՝ որպես ածխածնի և էներգիայի աղբյուր։ Այս ցիկլը նաև օգտակար է բույսերի պաշտպանական մեխանիզմներ առաջացնելու համար պաթոգեններից, ինչպիսիք են սնկերը: Գլյոքսիլատի ցիկլը տարբեր գործառույթներ է կատարում սնկերի և բակտերիաների մեջ: Ցիկլը հիմնականում տեղի է ունենում պաթոգեն միկրոբների մեջ։ Գլյոքսիլատի ցիկլի հիմնական ֆերմենտների մակարդակը մեծանում է մարդու հյուրընկալողի հետ շփման ժամանակ: Հետևաբար, glyoxylate ցիկլը զգալի դեր է խաղում մանրէների պաթոգենեզում: Շնորհիվ պաթոգեն սնկերի և բակտերիաների մեջ գլիօքսիլատի ցիկլի դերի, ֆերմենտները հանդիսանում են հիվանդությունների բուժման թիրախ:
Ի՞նչ է TCA ցիկլը:
TCA ցիկլը, որը նաև հայտնի է որպես կիտրոնաթթվի ցիկլ և Կրեբի ցիկլ, ֆերմենտային ռեակցիաների մի շարք է, որոնք տեղի են ունենում աերոբ օրգանիզմներում: TCA ցիկլը ազատում է կուտակված էներգիան ացետիլ Co-A-ի օքսիդացման գործընթացի միջոցով, որը ստացվում է ածխաջրերից, սպիտակուցներից և ճարպերից:Այս ցիկլի անվանումը առաջացել է կիտրոնաթթուից, որը նաև եռաքարբոքսիլաթթու է, որը սպառվում և վերականգնվում է ցիկլը ավարտելու համար ռեակցիաների հաջորդականության միջոցով: TCA ցիկլը սպառում է ացետատ և ջուր, իսկ ացետատը սպառվում է ացետիլ Co-A-ի տեսքով: Բացի այդ, այն վերջում ազատում է ածխաթթու գազ։
Նկար 02. TCA ցիկլ
Այս ցիկլն իրականացվում է ութ ֆերմենտներով՝ ցիտրատ սինթազ, ակոնիտազ, իզոցիտրատ դեհիդրոգենազ, ալֆա-կետօղլուտարատ դեհիդրոգենազ, սուկցինիլ-CoA սինթետազ, սուկցինատդեհիդրոգենազ, ֆումարազ և մալատդեհիդրոգենազ: Այս ցիկլը տեղի է ունենում կենդանիների, բույսերի, սնկերի և բակտերիաների մոտ։ Էուկարիոտների մոտ այն տեղի է ունենում միտոքոնդրիաների մատրիցայում, իսկ պրոկարիոտներում՝ ցիտոզոլում։ Ածխածնի երկօքսիդը թողարկվում է TCA ցիկլում որպես կողմնակի արտադրանք:Գլյուկոզայի մոլեկուլը վերածվում է ացետիլ Co-A-ի՝ նախքան ցիկլը սնվելը: TCA ցիկլի վերջնական արտադրանքները և միջանկյալ նյութերը օգտագործվում են լիպիդների, ամինաթթուների, սպիտակուցների և գլյուկոզայի նյութափոխանակության մեջ:
Որո՞նք են նմանությունները Glyoxylate-ի և TCA ցիկլի միջև:
- Հինգ ընդհանուր ֆերմենտներ՝ ցիտրատ սինթազա, ակոնիտազ, սուկցինատդեհիդրոգենազ, ֆումարազ և մալատդեհիդրոգենազ, օգտագործվում են երկու ցիկլերում:
- Երկու ցիկլերը միավորվում են ացետիլ Co-A-ի հետ՝ առաջացնելով մալատ, որը կատալիզացվում է մալատային սինթազով:
- Ացետատը փոխակերպվում է ացետիլ CoA-ի երկու ցիկլերում:
- Երկու ցիկլերն էլ փակ օղակներ են, որտեղ ճանապարհի վերջին մասը վերականգնում է առաջին քայլում օգտագործված միացությունը:
Ո՞րն է տարբերությունը Glyoxylate-ի և TCA ցիկլի միջև:
Գլյոքսիլատի և TCA ցիկլի հիմնական տարբերությունն այն է, որ գլիօքսիլատի ցիկլը անաբոլիկ ուղի է, մինչդեռ TCA ցիկլը կատաբոլիկ ուղի է:Գլյոքսիլատային ցիկլում իզոցիտրատը փոխակերպվում է սուկցինատի և գլիօքսիլատի՝ իզոցիտրատ լիազա ֆերմենտի միջոցով՝ TCA ցիկլում ալֆա-կետօղլուտարատի փոխարեն:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ներկայացնում է գլիօքսիլատի և TCA ցիկլի տարբերությունները աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – Glyoxylate ընդդեմ TCA ցիկլի
Տարբեր օրգանիզմների կողմից էներգիայի պահանջները տարբերվում են՝ կախված մարմնի բարդությունից: TCA ցիկլը բջջային շնչառության երկրորդ փուլն է, որն անցնում է էներգիայի արտադրության մի շարք ֆերմենտային ռեակցիաների: Glyoxylate ցիկլը TCA ցիկլի հատուկ տարբերակն է: Սա օգտագործում է երկու ածխածնի միացություններ գլյուկոզայի բացակայության դեպքում: Սա հանդիպում է միայն բույսերի, բակտերիաների, սնկերի և պրոտիստների մոտ: TCA ցիկլը բաղկացած է հինգ ֆերմենտային ռեակցիայի քայլերից, իսկ գլիօքսիլատի ցիկլը բաղկացած է ութ ֆերմենտային ռեակցիայի քայլերից: Երկու ցիկլերը միավորվում են ացետիլ Co-A-ի հետ՝ առաջացնելով մալատ, որը կատալիզացվում է մալատ սինթազով։Այսպիսով, սա գլիօքսիլատի և TCA ցիկլի միջև եղած տարբերության ամփոփումն է:
