מעגל הגליוקסילט

מעגל הגליוקסילט (Glyoxylate) הוא מסלול מטבולי המתרחש בתאיהם של צמחים ושל מספר מיקרואורגניזמים, אך לא בבעלי חיים.

מעגל הגליוקסילט מאפשר ליצורים אלו להפיק גלוקוז מחומצות שומן. בעלי חיים אינם מסוגלים לבצע זאת; הם מסוגלים לנצל את חומצות השומן לשם הפקת אנרגיה (באמצעות מעגל קרבס), אך אם נדרשת אספקה של פחמימות (המוח, למשל, הוא צרכן גדול של גלוקוז, והכמות הנצרכת במזון לא תמיד מספקת) משתמש הגוף בחלבונים ובחומרים אחרים (לקטט, פירובט, גליצרול) לשם הפקת גלוקוז, זאת באמצעות תהליך הגלוקונאוגנזה.

בעלי חיים משתמשים במעגל קרבס לשם הפקת אנרגיה מחומצות שומן. החומצות בעלות השרשרת הפחמימנית הארוכה מתפרקות בתהליך הדרגתי (הקרוי חמצון בטא) לקבוצות אצטיל, בעלות שני אטומי פחמן בלבד. קבוצות האצטיל נכנסות ישירות למעגל קרבס, שם הן עוברות חמצון מלא והופכות לפחמן דו-חמצני (אשר נפלט דרך הריאות אל האוויר).

החומר הסופי וההתחלתי כאחד של מעגל קרבס הוא אוקסאלואצטט. חומר זה, בעל ארבעה אטומי פחמן, מסוגל להיכנס לתהליך הגלוקונאוגנזה ולהביא ליצירת גלוקוז. למרות זאת, בבעלי חיים אין לחומצות השומן כל "הזדמנות" להפוך לאוקסאלואצטט, כיוון שהן נפלטות עוד לפני כן כפחמן דו-חמצני. האוקסאלואצטט המיוצר בסופו של מעגל קרבס הוא אותו אוקסאלואצטט שהתחיל את המעגל, כך שאין כל רווח נטו של אטומי פחמן בתהליך חמצון חומצות השומן.

מעגל הגליוקסילט החסר בבעלי חיים, יוצר "דרך קיצור" למעגל קרבס ועוקף את הפיכת קבוצות האצטיל, שמקורן בחומצות השומן, לפחמן דו-חמצני. אטומי הפחמן נשמרים והופכים תוך מספר שלבים לאוקסאלואצטט, אשר מאוחר יותר מסוגל להיכנס לתהליך הגלוקונאוגנזה ולהביא ליצירת גלוקוז. אחד מתוצרי הביניים הוא גליוקסילט, ועל שמו קרוי המעגל.

מיקרואורגניזמים בעלי מעגל גליוקסילט מסוגלים, אם כן, לגדול על מצע גידול המכיל שומנים בלבד, ולהמיר אותם לפחמימות הנחוצות לבניית התא. בעלי חיים, לעומת זאת, ובהם האדם, אינם מסוגלים לשרוד עם תזונה המבוססת על שומנים בלבד.

תרשים של מעגל הגליוקסילט (באנגלית)

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מעגל הגליוקסילט בוויקישיתוף