Glikoksilat ve TCA döngüsü arasındaki temel fark, glioksilat döngüsünün glikozun yağ asitlerinden üretildiği anabolik bir yol, TCA döngüsünün ise hücrelere önemli miktarda enerji üreten katabolik bir yol olmasıdır.
Tüm canlı organizmalar vücudun temel işlevlerini sürdürmek için enerjiye ihtiyaç duyar. Enerji gereksinimi yüksek olduğu için insanlar ve hayvanlar karmaşık metabolik yollara sahiptir. Ancak diğer organizmalar sınırlı miktarda enerji gerektirir. TCA döngüsü, aerobik organizmalar tarafından enerji üretmek için kullanılan hücresel solunumun ikinci aşamasıdır. Glioksilat döngüsü, bitkilerde, bakterilerde, mantarlarda ve protistlerde bulunan TCA döngüsünün bir çeşididir.
Glioksilat Döngüsü Nedir?
Glikoksilik döngü bitkilerde, bakterilerde, mantarlarda ve protistlerde meydana gelen anabolik bir yoldur. Bu döngü esas olarak karbonhidrat sentezi sırasında asetil Co-A'nın süksinata dönüştürülmesine dayanır. Glikoksilat döngüsünün ana rolü, yağ asitlerini karbonhidratlara dönüştürmektir. Glikoksilat döngüsü, hücrelerin glikoz ve fruktoz gibi şekerlerin yokluğunda hücresel gereksinimleri yerine getirmek için asetat gibi iki karbon bileşiği kullanmasını sağlar. Hayvanlarda glioksilat döngüsü genellikle yoktur; ancak nematodlarda embriyogenezin erken evrelerinde gerçekleşir.
Şekil 01: Glioksilat Döngüsü
Döngü beş enzimin kullanımıyla çalışır: sitrat sentaz, akonitaz, süksinat dehidrojenaz, fumaraz ve malat dehidrojenaz. Bitkilerde, glioksilat döngüsü glioksizomlarda gerçekleşir. Tohumlar çimlenme sırasında enerji kaynağı olarak lipitleri kullanır. Lipidlerin yanı sıra bitkiler de karbon ve enerji kaynağı olarak asetat kullanırlar. Bu döngü, mantar gibi patojenlere karşı bitki savunma mekanizmalarını indüklemek için de faydalıdır. Glioksilat döngüsü, mantarlarda ve bakterilerde farklı bir işlev görür. Döngü esas olarak patojenik mikroplarda gerçekleşir. Glikoksilat döngüsünün ana enzim seviyeleri, insan konakçı ile temas üzerine artar. Bu nedenle, glioksilat döngüsü, mikroplarda patogenezde önemli bir rol oynar. Patojenik mantar ve bakterilerde glioksilat döngüsünün rolü nedeniyle, enzimler hastalıklarda tedavilerin hedefidir.
TCA Döngüsü Nedir?
TCA döngüsü, aynı zamanda sitrik asit döngüsü ve Kreb döngüsü olarak da bilinir, aerobik organizmalarda meydana gelen bir dizi enzimatik reaksiyondur. TCA döngüsü, karbonhidratlardan, proteinlerden ve yağlardan türetilen asetil Co-A'nın oksidasyon süreci yoluyla depolanan enerjiyi serbest bırakır. Bu döngünün adı, döngüyü tamamlamak için bir dizi reaksiyon yoluyla tüketilen ve yeniden üretilen bir trikarboksilik asit olan sitrik asitten türetilmiştir. TCA döngüsü, asetat ve su tüketir ve asetat, asetil Co-A formunda tüketilir. Ayrıca sonunda karbondioksit salıyor.
Şekil 02: TCA Döngüsü
Bu döngü sekiz enzim tarafından gerçekleştirilir: sitrat sentaz, akonitaz, izositrat dehidrojenaz, alfa-ketoglutarat dehidrojenaz, süksinil-CoA sentetaz, süksinat dehidrojenaz, fumaraz ve malat dehidrojenaz. Bu döngü hayvanlarda, bitkilerde, mantarlarda ve bakterilerde gerçekleşir. Ökaryotlarda mitokondri matrisinde, prokaryotlarda sitozolde gerçekleşir. Karbondioksit, TCA döngüsünde bir yan ürün olarak salınır. Bir glikoz molekülü, döngüye beslenmeden önce asetil Co-A'ya dönüştürülür. TCA döngüsünün son ürünleri ve ara ürünleri lipid, amino asitler, protein ve glikoz metabolizmasında kullanılır.
Glikoksilat ve TCA Döngüsü Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Beş ortak enzim, sitrat sentaz, akonitaz, süksinat dehidrojenaz, fumaraz ve malat dehidrojenaz, her iki döngüde de kullanılır.
- Her iki döngü de malat sentaz tarafından katalize edilen malat üretmek için asetil Co-A ile birleşir.
- Asetat, her iki döngüde de asetil CoA'ya dönüştürülür.
- Her iki döngü de yolun son kısmının ilk adımda kullanılan bileşiği yeniden oluşturduğu kapalı döngülerdir.
Glioksilat ve TCA Döngüsü Arasındaki Fark Nedir?
Glikoksilat ve TCA döngüsü arasındaki temel fark, glioksilat döngüsünün anabolik bir yol, TCA döngüsünün ise katabolik bir yol olmasıdır. Glikoksilat döngüsünde, izositrat, TCA döngüsünde alfa-ketoglutarat yerine izositrat liyaz enzimi tarafından süksinat ve glioksilata dönüştürülür.
Aşağıdaki infografik, yan yana karşılaştırma için glioksilat ve TCA döngüsü arasındaki farkları tablo şeklinde sunar.
Özet – Glioksilat vs TCA Döngüsü
Farklı organizmaların enerji gereksinimleri vücudun karmaşıklığına göre değişir. TCA döngüsü, enerji üretiminde bir dizi enzimatik reaksiyona giren hücresel solunumun ikinci aşamasıdır. Glioksilat döngüsü, TCA döngüsünün özel bir çeşididir. Bu, glikoz yokluğunda iki karbon bileşiği kullanır. Bu sadece bitkilerde, bakterilerde, mantarlarda ve protistlerde bulunur. TCA döngüsü, enzim bazlı beş reaksiyon adımından oluşur ve glioksilat döngüsü, sekiz enzim bazlı reaksiyon adımından oluşur. Her iki döngü, malat sentaz tarafından katalize edilen malat üretmek için asetil Co-A ile birleşir. Bu, glioksilat ve TCA döngüsü arasındaki farkın özetidir.
