Ciclo del Glioxilato
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El Ciclo del Glioxilato es una forma modificada del Ciclo de Krebs que tiene lugar en la mayoría de las plantas, hongos y microorganismos, pero no ocurre en animales superiores ya que carecen de las dos enzimas clave del proceso. Este ciclo les permite utilizar los ácidos grasos o el acetato (en forma de Acetil-CoA) como fuente de carbono para la síntesis de Glucosa. Usando solamente el Ciclo de Krebs no es posible sintetizar glucosa a partir de ácidos grasos ya que durante el Ciclo se pierden (en forma de CO2) los átomos de Carbono equivalentes que entraron como Acetil-CoA, provenientes de la β-Oxidación.
Por su parte, el Ciclo del Glioxilato "evita" estas dos reacciones de descarboxilación llevadas a cabo en el Ciclo de Krebs, de tal forma que se conservan los dos átomos de carbono en forma de Glioxilato. Durante el Ciclo del Glioxilato, el Citrato formado por la condensación de Acetil-CoA con el Oxalacetato (La misma reacción 1 del Ciclo de Krebs) se convierte en Isocitrato (Misma reacción 2 del Ciclo de Krebs).
El Malato podrá ser oxidado a Oxalacetato de la misma manera que ocurre durante el ciclo de Krebs y así poder continuar con el Ciclo. La ganancia de Succinato podrá continuar como en el Ciclo de Krebs o bien ser redirigido hacia la biosíntesis de otros compuestos, sobre todo de azúcares como la Glucosa. Los carbohidratos son requeridos en grandes cantidades en la Pared Celular de plantas y microorganismos y poder sintetizarlos a partir de ácidos grasos es muy valioso, por ejemplo, las plántulas que han germinado pueden usar los lípidos almacenados en la semilla para sintetizar carbohidratos para la pared celular mientras no tienen hojas para realizar la fotosíntesis.
¿Por qué los animales no pueden sintetizar glucosa a partir de ácidos grasos?. La dieta de los animales herbívoros incluye plantas que contienen un aporte de carbohidratos y no necesitan cantidades enormes (comparadas con las necesidades de las plantas de crear celulosa). Por otro lado, los animales carnívoros usan los aminoácidos presentes en la carne para sintetizar glucosa. De esta manera, la formación de succinato para posteriormente usarlo en la síntesis de azúcares no es esencial para los vertebrados superiores y en algún momento de la evolución se perdió esta capacidad (es decir, se perdieron los genes para la Malato Sintasa y la Isocitrato liasa).
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El Ciclo del Glioxilato es una forma modificada del Ciclo de Krebs que tiene lugar en la mayoría de las plantas, hongos y microorganismos, pero no ocurre en animales superiores ya que carecen de las dos enzimas clave del proceso. Este ciclo les permite utilizar los ácidos grasos o el acetato (en forma de Acetil-CoA) como fuente de carbono para la síntesis de Glucosa. Usando solamente el Ciclo de Krebs no es posible sintetizar glucosa a partir de ácidos grasos ya que durante el Ciclo se pierden (en forma de CO2) los átomos de Carbono equivalentes que entraron como Acetil-CoA, provenientes de la β-Oxidación.
Por su parte, el Ciclo del Glioxilato "evita" estas dos reacciones de descarboxilación llevadas a cabo en el Ciclo de Krebs, de tal forma que se conservan los dos átomos de carbono en forma de Glioxilato. Durante el Ciclo del Glioxilato, el Citrato formado por la condensación de Acetil-CoA con el Oxalacetato (La misma reacción 1 del Ciclo de Krebs) se convierte en Isocitrato (Misma reacción 2 del Ciclo de Krebs).
Reacciones únicas de Ciclo del Glioxilato
El Isocitrato (C6) es escindido (roto) por la enzima Isocitrato Liasa (Número EC 4.1.3.1) para rendir Succinato (C4) y Glioxilato (C2). Posteriormente, el Glioxilato se condensa (une) con una molécula de Acetil-CoA gracias a la enzima Malato Sintasa (Número EC 2.3.3.9) para formar Malato.El Malato podrá ser oxidado a Oxalacetato de la misma manera que ocurre durante el ciclo de Krebs y así poder continuar con el Ciclo. La ganancia de Succinato podrá continuar como en el Ciclo de Krebs o bien ser redirigido hacia la biosíntesis de otros compuestos, sobre todo de azúcares como la Glucosa. Los carbohidratos son requeridos en grandes cantidades en la Pared Celular de plantas y microorganismos y poder sintetizarlos a partir de ácidos grasos es muy valioso, por ejemplo, las plántulas que han germinado pueden usar los lípidos almacenados en la semilla para sintetizar carbohidratos para la pared celular mientras no tienen hojas para realizar la fotosíntesis.
¿Por qué los animales no pueden sintetizar glucosa a partir de ácidos grasos?. La dieta de los animales herbívoros incluye plantas que contienen un aporte de carbohidratos y no necesitan cantidades enormes (comparadas con las necesidades de las plantas de crear celulosa). Por otro lado, los animales carnívoros usan los aminoácidos presentes en la carne para sintetizar glucosa. De esta manera, la formación de succinato para posteriormente usarlo en la síntesis de azúcares no es esencial para los vertebrados superiores y en algún momento de la evolución se perdió esta capacidad (es decir, se perdieron los genes para la Malato Sintasa y la Isocitrato liasa).
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