Ciclo del gliossilato

Metab-box

Nome: Ciclo del gliossilato
Luogo:Gliossisoma
Molecola di partenza:Via ciclica
Molecola di arrivo: Via ciclica
Bilancio energetico: ND

Il ciclo del gliossilato è un pathway metabolico presente nei microrgansimi e in alcuni eucarioti semplici, tra cui i lieviti. Attraverso il ciclo del gliossilato è possibile interconvertire i lipidi in carboidrati. Gli acidi grassi, nei vertebrati superiori e quindi nell'uomo, non possono essere interconvertiti in glucosio.

Dagli acidi grassi si ricava acetil-coenzima-A che non può andare a ritroso nelle reazioni di decarbossilazione ossidativa del piruvato. Per questo motivo l'acetil-coenzima-A può procedere soltanto nelle reazioni del ciclo di Krebs. Le piante, ed alcuni procarioti, utilizzano il ciclo del gliossilato per permettere la sintesi di glucosio a partire dagli acidi grassi. Il ciclo del gliossilato avviene in organelli cellulari chiamati gliossisomi che possiedono un pool enzimatico capace di scindere l'acido grasso e procedere nella formazione degli intermedi propri del ciclo del gliossilato.

 Formazione del citrato/isocitrato nel ciclo del gliossilato

Formazione del citrato e dell'isocitrato nel ciclo del gliossilato.

Le prime reazioni che si svolgono nei gliossisomi sono del tutto simili a quelle incontrate nella beta-ossidazione degli acidi grassi che portano alla formazione dell'acetil-coenzima-A che reagisce con l'ossalacetato per formare citrato.

Il citrato, al pari della reazione che è presente nel ciclo di Krebs, è  isomerizzato ad isocitrato.

Formazione del gliossilato dall'isocitrato

Formazione del gliossilato a partire dall'isocitrato.

L'isocitrato liasi è l'enzima caratteristico del ciclo del gliossilato. Processa l'isocitrato dividendo la molecola in succinato e gliossilato. Il succinato è un intermedio del ciclo di Krebs e si trasforma in fumarato, malato, ossalacetato; quest'ultima molecola esce dal mitocondrio e entra a far parte della gluconeogenesi.

Gliossilato e riformazione dell'ossalacetato

Formazione dell'ossalacetato.

Il gliossilato èaddizionato all'acetil-coenzima-A per formare il malato. Dal malato, per riduzione, si riforma l'ossalacetato che può far ripartire il ciclo del gliossilato.

Beta ossidazione negli eucarioti e mancata gluconeogenesi

Anche la beta-ossidazione degli acidi grassi  fornisce acetil CoA al ciclo di Krebs che, a sua volta, serve per la produzione del succinato. Potrebbe sembrare che il ciclo del gliossilato sia inutile sotto il profilo della produzione di glucosio partendo dal CoA, visto che, in qualche modo, anche la beta ossidazione sembra che svolga questo compito. In realtà l'acetato fornito con la beta ossidazione degli acidi grassi non può fornire totalmente di atomi di carbonio il succinato, anche per alcune restrizioni enzimatiche che riguardano la stereoisomeria di alcune molecole del ciclo di Krebs.

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