Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Metabolizm to zespół reakcji redoks (utlenianie-redukcja), które poprzez regulację i wykorzystanie białek, węglowodanów, tłuszczów, witamin i minerałów umożliwiają m.in. wzrost organizmów, regulację temperatury ciała, produkcję energii i utrzymanie funkcji życiowych. Takie reakcje chemiczne, które zachodzą na poziomie komórkowym i są kierowane enzymatycznie, są zorganizowane w szlaki, które mogą być anaboliczne lub kataboliczne. Tak więc anabolizm i katabolizm to dwa etapy składające się na proces metaboliczny, których równowaga jest niezbędna do przetrwania istot żywych, często narażonych na naturalne lub antropiczne zaburzenia i zmiany. Ale z czego dokładnie się składają? Czy działają w ten sam sposób?
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o metabolizmie, czytaj dalej ten artykuł o Zielonym Ekologu, w którym również możesz odkryć te różnice między anabolizmem a katabolizmem.
Czym jest anabolizm
Anabolizm biosynteza, jak sama nazwa wskazuje, to konstruktywna faza metabolizmu, który polega na generowaniu złożonych cząsteczek organicznych (takich jak węglowodany, lipidy, tłuszcze, białka czy kwasy nukleinowe) z cząsteczek prostych. W związku z tym, funkcje anabolizmu są one związane z utrzymaniem, naprawą i wzrostem tkanek oraz magazynowaniem energii.
Wśród jego cech warto wspomnieć, że:
- Ścieżki anaboliczne lub szlaki, które zbierają reakcje chemiczne tego procesu, są również znane jako rozbieżne.
- Te reakcje syntezy są na ogół redukcyjne i endergoniczne. Co to znaczy? Że z jednej strony zaangażowane molekuły lub jony zyskują elektrony, a z drugiej, aby mogły zaistnieć, potrzebują źródła energii, którym jest zwykle ATP (adenozynotrójfosforan), pochodzący z faz katabolicznych.
- W tym przypadku energia jest zużywana przez organizm.
- Proces jest podobny we wszystkich komórkach.
- Może być autotroficzna (jak w przypadku fotosyntezy lub chemosyntezy) lub heterotroficzna (jak ma to miejsce w przypadku węglowodanów w glukoneogenezie i glikogenezie, w przypadku lipidów i białek), oba typy różniące się pochodzeniem prostych cząsteczek prekursorowych (aminokwasy, monosacharydy, nukleotydy). Jeśli te cząsteczki powstają z materii organicznej innych żywych istot, mówimy o anabolizmie heterotroficznym; wręcz przeciwnie, jeśli są syntetyzowane z własnej materii organicznej i źródeł energii, proces biosyntezy jest autotroficzny.
- W grę wchodzą hormony, takie jak estrogen, insulina, hormon wzrostu i testosteron.
Jak w każdym procesie biologicznym możliwe jest zidentyfikowanie różnych faz, w tym przypadku są to konkretnie 3 etapy anabolizmu:
- Najpierw następuje generowanie prekursorów, niektóre z nich mogą wywodzić się z ostatniej fazy katabolizmu.
- Po drugie, prekursory te są aktywowane przez cząsteczki ATP.
- W końcu następuje tworzenie się złożonych cząsteczek.
Przykłady anabolizmu
Po wprowadzeniu pojęcia anabolizmu, korzystając ze wskazówek z poprzedniej sekcji, czy mógłbyś powiedzieć, jaki rodzaj reakcji jest fotosyntezą, kataboliczny czy anaboliczny? Czytaj dalej ten artykuł, ponieważ poniżej znajdziesz kilka przykładów anabolizmu, pokrótce wyjaśnionych, które całkowicie wyjaśnią Twoje wątpliwości i odpowiedzą na zadane pytanie.
Lipogeneza
Jest to proces, w którym nadmiar energii, którą włączamy w diecie, nasz organizm wykorzystuje poprzez acetylo-CoA do tworzenia kwasów tłuszczowych.
Glikogeneza
Polega na produkcji glikogenu z glukozo-6-fosforanu i odbywa się w wątrobie i mięśniach. Proces ten jest podobny do amylogenezy w roślinach (tworzenie skrobi), w przeciwieństwie do tego, że w tym przypadku źródłem energii lub cząsteczką aktywującą jest UTP (trifosforan urydyny), a nie ATP.
Glukoneogeneza
Glukoneogeneza lub neoglikogeneza to proces syntezy glukozy, poczynając od prekursorów niebędących węglowodanami, które mogą być przekształcone w pirogronian lub szczawiooctan (np. mleczan, glicerol, różne aminokwasy). Odbywa się głównie w wątrobie (90%) i nerkach (10%), co pomaga mózgowi i mięśniom uzyskać glukozę niezbędną do zaspokojenia ich potrzeb energetycznych.
Fotosynteza, chemosynteza
Jak sugerowaliśmy wcześniej i odpowiadając na postawione wcześniej pytanie, oba rodzaje procesów to anabolizmy autotroficzne, polegające na generowaniu prostych cząsteczek organicznych z innych nieorganicznych, takich jak CO2, H2O czy NH3. Różnica między fotosyntezą a chemosyntezą polega na tym, że niezbędna energia jest pozyskiwana ze światła słonecznego, a nie z reakcji redoks. Zalecamy przeczytanie tego innego artykułu o Czym jest proces fotosyntezy i jego znaczeniu.
Czym jest katabolizm
katabolizm destrukcyjny metabolizmPrzeciwnie, polega na przekształceniu lub rozkładzie dużych cząsteczek materii organicznej (węglowodany, tłuszcze, białka) na mniejsze (kwas mlekowy, CO2, NH3). Pomiędzy funkcje katabolizmuWarto wspomnieć o degradacji organicznych składników pokarmowych i pozyskiwaniu energii chemicznej z tych samych składników odżywczych.
Niektóre z głównych cech, które należy podkreślić, to:
- Ścieżki lub szlaki metaboliczne są zbieżne, co oznacza, że poczynając od wielu różnych substratów, na końcu procesu pozostaje tylko kilka produktów.
- Reakcje, które zawiera, mają charakter utleniający i egzoergiczny; to znaczy, że w nich zaangażowane cząsteczki lub jony tracą elektrony i następuje uwolnienie energii.
- Epinefryna, kortyzol, cytokiny czy glukagon to przykłady hormonów katabolicznych.
Podobnie jak w anabolizmie możemy zidentyfikować 3 etapy katabolizmu, w którym:
- Najpierw następuje rozpad dużych i złożonych cząsteczek organicznych na aminokwasy, monosacharydy i kwasy tłuszczowe.
- Później produkty pierwszej fazy są transportowane do komórek w celu uzyskania większej degradacji i uzyskania przez to prostszych cząsteczek w procesie uwalniania energii.
- Wreszcie następuje utlenianie koenzymów uczestniczących w łańcuchu transportu elektronów.
Przykłady katabolizmu
Nadal znamy tę koncepcję, wskazując kilka przykładów katabolizmu:
Oddychanie i fermentacja
Oddychanie i fermentacja to dwa ważne i powszechnie znane procesy kataboliczne, które pomimo tego, że polegają na pozyskiwaniu energii ze złożonych cząsteczek organicznych i dzieleniu pierwszej fazy glikolizy, znacznie się różnią.
Między innymi różnią się obecnością / brakiem tlenu, będąc fermentacją beztlenową w porównaniu z oddychaniem tlenowym; w końcowym akceptorze elektronów będący związkiem organicznym w fermentacji i substancją nieorganiczną w oddychaniu; a przede wszystkim tym, że przy fermentacji nie dochodzi do całkowitego rozkładu glukozy, podczas gdy przy oddychaniu tak się dzieje.
cykl Krebsa
Cykl Krebsa to kolejny proces kataboliczny, który konfiguruje jeden z 4 etapów oddychania komórkowego. Nazywany również cyklem kwasu cytrynowego lub trikarboksylowego, polega na utlenianiu węglowodanów, kwasów tłuszczowych i aminokwasów aż do uzyskania CO2 jako produktu końcowego.
Trawienie
Proces ten, jak dobrze wiemy, obejmuje rozkład organicznych składników odżywczych, które przyjmujemy wraz z dietą, na inne składniki, które są prostsze i łatwiejsze do wykorzystania przez organizm w celu zaspokojenia pożywienia, a tym samym zapotrzebowania na energię.
Glikogenoliza
Glikogenoliza, na co wskazuje przyrostek -oliza (rozpuszczanie, rozkład), jest szlakiem metabolicznym rozkładu glikogenu, z którego uzyskuje się glukozę. W tym procesie najważniejszym enzymem zaangażowanym jest fosforylaza glikogenu.
Glikoliza
Jest to zespół reakcji chemicznych, które w ramach procesu trawienia pozwalają na degradację glukozy, w wyniku czego otrzymuje się niektóre produkty końcowe lub inne, w zależności od obecności lub braku tlenu, odpowiednio pirogronian lub mleczan.
Jaka jest różnica między anabolizmem a katabolizmem
Główna różnica między anabolizmem a katabolizmem polega na tym, że są to dwa rodzaje reakcji, które: uzupełniają się nawzajem i są podawane w tym samym czasie, aby osiągnąć równowagę, koniecznie sprzeciwiać się. To znaczy, jak wyjaśniono w całym artykule, katabolizm polega na degradacji dużych cząsteczek organicznych w celu uzyskania prostszych; Wręcz przeciwnie, anabolizm wykorzystuje energię uwalnianą w procesach katabolicznych do wytwarzania bardziej złożonych z prostych cząsteczek.
Zgodnie z tym wszystkim i pamiętając o wpływie, jaki wszystkie te reakcje metaboliczne mają na wzrost żywych istot, warto wspomnieć, że według Von Bertalanffy (jego Model wzrostu jest szeroko stosowany w badaniach morskich w celu oszacowania zależności między wiekiem a wielkością ryb), organizmy rozwijają się, gdy anabolizm przewyższa katabolizm, podczas gdy ich wzrost zatrzymuje się, gdy wielkość obu procesów jest taka sama.
Na głównym obrazie artykułu widać tabela różnic między anabolizmem a katabolizmem podsumowując, ale zalecamy również obejrzenie tego filmu, który jest podsumowaniem różnicy i związku między anabolizmem a katabolizmem wyjaśnionym przez biologa.
Jeśli chcesz przeczytać więcej artykułów podobnych do Różnica między anabolizmem a katabolizmem, zalecamy wejście do naszej kategorii Biologia.
Bibliografia- Glukoneogeneza. Pozyskano z: https://www.uv.es/marcof/Tema17.pdf
- Katabolizm. I.B. MONFORTE. BIOLOGIA 2º BAC. Pobrane z: https://www.edu.xunta.gal/centros/iesriocabe/system/files/u1/T_203_Catabolismo.pdf
