Anabolizmas ir katabolizmas: apibrėžimas ir pavyzdžiai

Anabolizmas ir katabolizmas yra dvi plačios tipai biocheminės reakcijos kad sudaro medžiagų apykaita. Anabolizmas sukuria sudėtingas molekules iš paprastesnių, o katabolizmas suskaido dideles molekulės į mažesnius.

Dauguma žmonių galvoja apie metabolizmą svorio metimo ir kultūrizmo metu, tačiau metabolizmo keliai yra svarbūs kiekvienai organizmo ląstelei ir audiniui. Metabolizmas yra tai, kaip ląstelė gauna energijos ir pašalina atliekas. Vitaminai, mineralai ir kofaktoriai palengvina reakcijas.

Svarbiausios prekės: anabolizmas ir katabolizmas

Anabolizmas ir katabolizmas yra dvi plačios biocheminių reakcijų klasės, kurios sudaro metabolizmą.
Anabolizmas yra sudėtingų molekulių sintezė iš paprastesnių. Šioms cheminėms reakcijoms reikia energijos.
Katabolizmas yra sudėtingų molekulių suskaidymas į paprastesnes. Šios reakcijos išlaisvina energiją.
Anaboliniai ir kataboliniai keliai paprastai veikia kartu, o katabolizmo energija suteikia energijos anabolizmui.

Anabolizmo apibrėžimas

Anabolizmas arba biosintezė yra biocheminių reakcijų, kurios konstruoja molekules iš mažesnių komponentų, visuma. Anabolinės reakcijos yra

instagram viewer

endergonic, tai reiškia, kad jiems reikalingas energijos įvedimas progresui ir nėra savaiminis. Paprastai anabolinės ir katabolinės reakcijos yra susijusios, o katabolizmas suteikia aktyvacijos energija už anabolizmą. hidrolizė apie adenozino trifosfatas (ATP) palaiko daugelį anabolinių procesų. Apskritai, kondensatas anabolizmo mechanizmai yra redukcijos reakcijos.

Anabolizmo pavyzdžiai

Anabolinės reakcijos yra tos, kurios sukuria sudėtingas molekules iš paprastų. Ląstelės naudoja šiuos procesus polimerai, augti audinius ir taisyti žalą. Pavyzdžiui:

Glicerolis reaguoja su riebalų rūgštimis, sudarydamas lipidus:
CH₂OHCH (OH) CH₂OH + C₁₇H₃₅COOH → CH₂OHCH (OH) CH₂OOCC₁₇H₃₅
Paprasti cukrūs susideda iš disacharidų ir vandens:
C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O
Amino rūgštys sujungti ir sudaryti dipeptidus:
NH₂CHRCOOH + NH₂CHRCOOH → NH₂CHRCONHCHRCOOH + H₂O
Anglies dioksidas ir vanduo reaguodami suformuoja gliukozę ir deguonį fotosintezės metu:
6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Anaboliniai hormonai stimuliuoja anabolinius procesus. Anabolinių hormonų pavyzdžiai yra insulinas, kuris skatina gliukozės absorbciją, ir anaboliniai steroidai, kurie stimuliuoja raumenų augimą. Anabolinis pratimas yra anaerobinis pratimas, pavyzdžiui, sunkumų kilnojimas, kuris taip pat stiprina raumenų jėgą ir masę.

Katabolizmo apibrėžimas

Katabolizmas yra biocheminių reakcijų, kurios suskaido sudėtines molekules į paprastesnes, visuma. Kataboliniai procesai yra termodinamiškai palankūs ir savaiminiai, todėl ląstelės juos naudoja energijai generuoti arba anabolizmui skatinti. Katabolizmas yra eksergoninis, ty jis išskiria šilumą ir veikia hidrolizės bei oksidacijos būdu.

Ląstelės gali kaupti naudingas žaliavas sudėtingose molekulėse, naudoti katabolizmą, kad jas suskaidytų, ir susigrąžinti mažesnes molekules, kad sukurtų naujus produktus. Pavyzdžiui, baltymų, lipidų, nukleorūgščių ir polisacharidų katabolizmas sukuria atitinkamai amino rūgštis, riebalų rūgštis, nukleotidus ir monosacharidus. Kartais susidaro atliekos, įskaitant anglies dioksidą, karbamidą, amoniaką, acto rūgštį ir pieno rūgštį.

Katabolizmo pavyzdžiai

Kataboliniai procesai yra atvirkščiai nei anaboliniai procesai. Jie naudojami energijai generuoti anabolizmui, mažoms molekulėms išlaisvinti kitiems tikslams, detoksikuoti chemines medžiagas ir reguliuoti medžiagų apykaitos procesus. Pavyzdžiui:

Ląstelinio kvėpavimo metu gliukozė ir deguonis reaguoja, kad susidarytų anglies dioksidas ir vanduo
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
Ląstelėse hidroksido peroksidas skyla į vandenį ir deguonį:
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Daugelis hormonų veikia kaip signalas kontroliuoti katabolizmą. Katabolinius hormonus sudaro adrenalinas, gliukagonas, kortizolis, melatoninas, hipokretinas ir citokinai. Katabolinis pratimas yra aerobinis pratimas, pavyzdžiui, kardio treniruotė, kurios metu sudeginamos kalorijos, nes skaidomi riebalai (arba raumenys).

Varliagyvių keliai

Metabolizmo kelias, kuris gali būti ir katabolinis, arba anabolinis, atsižvelgiant į energijos prieinamumą, vadinamas amfiboliniu keliu. Gliukoksilato ciklas ir citrinos rūgšties ciklas yra amfibolinių būdų pavyzdžiai. Šie ciklai gali gaminti energiją arba ją naudoti, atsižvelgiant į ląstelių poreikius.

Šaltiniai

Albertsas, Bruce'as; Johnsonas, Aleksandras; Julianas, Lewisas; Raffas, Martinas; Roberts, Keith; Walteris, Peteris (2002). Ląstelės molekulinė biologija (5-asis leidimas). „CRC Press“.
de Bolsteris, M. W. G. (1997). „Bioinorganinėje chemijoje vartojamų terminų žodynėlis“. Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga.
Bergas, Jeremy M.; Tymoczko, Jonas L.; Stryeris, Liubertas; Gatto, Gregory J. (2012). Biochemija (7-asis leidimas). Niujorkas: W.H. Freemanas. ISBN 9781429229364.
Nichollsas D. G. ir Fergusonas S. Dž. (2002) Bioenergetika (3 red.). Akademinė spauda. ISBN 0-12-518121-3.
Ramsey K. M., Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). „Laikrodžių apykaita“. Annu. Red. Mityba. 27: 219–40. doi:10.1146 / annurev.nutr.27.061406.093546