La principale différence entre le cycle du glyoxylate et le cycle du TCA est que le cycle du glyoxylate est une voie anabolique dans laquelle le glucose est produit à partir d'acides gras, tandis que le cycle du TCA est une voie catabolique qui produit une quantité considérable d'énergie pour les cellules.
Tous les organismes vivants ont besoin d'énergie pour maintenir les fonctions essentielles du corps. Les humains et les animaux possèdent des voies métaboliques complexes car les besoins énergétiques sont élevés. Mais d'autres organismes ont besoin de quantités limitées d'énergie. Le cycle TCA est la deuxième étape de la respiration cellulaire utilisée par les organismes aérobies pour produire de l'énergie. Le cycle du glyoxylate est une variante du cycle du TCA présent dans les plantes, les bactéries, les champignons et les protistes.
Qu'est-ce que le cycle du glyoxylate ?
Le cycle glyoxylique est une voie anabolique qui se produit dans les plantes, les bactéries, les champignons et les protistes. Ce cycle est principalement basé sur la conversion de l'acétyl Co-A en succinate lors de la synthèse des glucides. Le rôle principal du cycle du glyoxylate est de convertir les acides gras en glucides. Le cycle du glyoxylate permet aux cellules d'utiliser deux composés carbonés comme l'acétate pour répondre aux besoins cellulaires en l'absence de sucres comme le glucose et le fructose. Le cycle glyoxylate est généralement absent chez les animaux; cependant, il a lieu dans les premiers stades de l'embryogenèse chez les nématodes.
Figure 01: Cycle du glyoxylate
Le cycle fonctionne avec l'utilisation de cinq enzymes: la citrate synthase, l'aconitase, la succinate déshydrogénase, la fumarase et la malate déshydrogénase. Chez les plantes, le cycle du glyoxylate se déroule dans les glyoxysomes. Les graines utilisent les lipides comme source d'énergie pendant la germination. Outre les lipides, les plantes utilisent également l'acétate comme source de carbone et d'énergie. Ce cycle est également bénéfique pour induire des mécanismes de défense des plantes contre les agents pathogènes tels que les champignons. Le cycle du glyoxylate remplit une fonction différente chez les champignons et les bactéries. Le cycle se déroule principalement chez les microbes pathogènes. Les principaux niveaux d'enzymes du cycle du glyoxylate augmentent au contact de l'hôte humain. Par conséquent, le cycle du glyoxylate joue un rôle important dans la pathogenèse des microbes. En raison du rôle du cycle du glyoxylate dans les champignons et les bactéries pathogènes, les enzymes sont les cibles des traitements des maladies.
Qu'est-ce que le cycle TCA ?
Le cycle TCA, également connu sous le nom de cycle de l'acide citrique et cycle de Kreb, est une série de réactions enzymatiques qui se produisent dans les organismes aérobies. Le cycle TCA libère l'énergie stockée par le processus d'oxydation de l'acétyl Co-A, dérivé des glucides, des protéines et des graisses. Le nom de ce cycle est dérivé de l'acide citrique, qui est également un acide tricarboxylique consommé et régénéré à travers la séquence de réactions pour compléter le cycle. Le cycle TCA consomme de l'acétate et de l'eau, et l'acétate est consommé sous forme d'acétyl Co-A. De plus, il libère du dioxyde de carbone à la fin.
Figure 02: Cycle TCA
Ce cycle est réalisé par huit enzymes: la citrate synthase, l'aconitase, l'isocitrate déshydrogénase, l'alpha-cétoglutarate déshydrogénase, la succinyl-CoA synthétase, la succinate déshydrogénase, la fumarase et la malate déshydrogénase. Ce cycle a lieu chez les animaux, les plantes, les champignons et les bactéries. Chez les eucaryotes, il a lieu dans la matrice des mitochondries, et chez les procaryotes, il a lieu dans le cytosol. Le dioxyde de carbone est libéré dans le cycle du TCA en tant que sous-produit. Une molécule de glucose est convertie en acétyl Co-A avant d'être introduite dans le cycle. Les produits finaux et les intermédiaires du cycle du TCA sont utilisés dans le métabolisme des lipides, des acides aminés, des protéines et du glucose.
Quelles sont les similitudes entre le cycle du glyoxylate et du TCA ?
- Cinq enzymes communes, la citrate synthase, l'aconitase, la succinate déshydrogénase, la fumarase et la malate déshydrogénase, sont utilisées dans les deux cycles.
- Les deux cycles se combinent avec l'acétyl Co-A pour produire du malate, qui est catalysé par la malate synthase.
- L'acétate est converti en acétyl CoA dans les deux cycles.
- Les deux cycles sont des boucles fermées où la dernière partie de la voie régénère le composé utilisé dans la première étape.
Quelle est la différence entre le glyoxylate et le cycle TCA ?
La principale différence entre le cycle du glyoxylate et le cycle du TCA est que le cycle du glyoxylate est une voie anabolique tandis que le cycle du TCA est une voie catabolique. Dans le cycle du glyoxylate, l'isocitrate est converti en succinate et en glyoxylate par l'enzyme isocitrate lyase au lieu de l'alpha-cétoglutarate dans le cycle TCA.
L'infographie ci-dessous présente les différences entre le cycle du glyoxylate et du TCA sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Cycle Glyoxylate vs TCA
Les besoins énergétiques des différents organismes varient en fonction de la complexité du corps. Le cycle TCA est la deuxième étape de la respiration cellulaire qui subit une série de réactions enzymatiques dans la production d'énergie. Le cycle glyoxylate est une variante spéciale du cycle TCA. Celui-ci utilise deux composés carbonés en l'absence de glucose. Cela ne se trouve que dans les plantes, les bactéries, les champignons et les protistes. Le cycle TCA se compose de cinq étapes de réaction à base d'enzymes et le cycle de glyoxylate se compose de huit étapes de réaction à base d'enzymes. Les deux cycles se combinent avec l'acétyl Co-A pour produire du malate, qui est catalysé par la malate synthase. Voici donc le résumé de la différence entre le cycle du glyoxylate et du TCA.
