Anabolisms un katabolisms ir divi plaši veidi bioķīmiskās reakcijas kas veido vielmaiņa. Anabolisms veido sarežģītas molekulas no vienkāršākām, savukārt katabolisms sašķeļ lielas molekulas mazākos.
Lielākā daļa cilvēku domā par metabolismu svara zaudēšanas un kultūrisma kontekstā, bet metabolisma ceļi ir svarīgi ikvienai organisma šūnai un audiem. Metabolisms ir veids, kā šūna iegūst enerģiju un noņem atkritumus. Vitamīni, minerāli un kofaktori veicina reakcijas.
Galvenās izņemtās preces: anabolisms un katabolisms
- Anabolisms un katabolisms ir divas plašas bioķīmisko reakciju klases, kas veido metabolismu.
- Anabolisms ir sarežģītu molekulu sintēze no vienkāršākām. Šīs ķīmiskās reakcijas prasa enerģiju.
- Katabolisms ir sarežģītu molekulu sadalīšana vienkāršākās. Šīs reakcijas atbrīvo enerģiju.
- Anaboliskie un kataboliskie ceļi parasti darbojas kopā, un katabolisma enerģija nodrošina enerģiju anabolismam.
Anabolijas definīcija
Anabolisms jeb biosintēze ir bioķīmisko reakciju kopums, kas veido molekulas no mazākiem komponentiem. Anaboliskas reakcijas ir
endergonic, kas nozīmē, ka progresēšanai viņi prasa enerģijas ievadi un nav spontāni. Parasti anaboliskās un kataboliskās reakcijas ir saistītas, un katabolisms nodrošina aktivizācijas enerģija par anabolismu. hidrolīze no adenozīna trifosfāts (ATP) nodrošina daudzus anaboliskos procesus. Vispār kondensāts anabolisma pamatā ir samazināšanas reakcijas.Anabolijas piemēri
Anaboliskās reakcijas ir tās, kas veido sarežģītas molekulas no vienkāršām. Šūnas izmanto šos procesus, lai izveidotu polimēri, audzē audus un novērš bojājumus. Piemēram:
- Glicerīns reaģē ar taukskābēm, veidojot lipīdus:
CH2OHCH (OH) CH2OH + C17H35COOH → CH2OHCH (OH) CH2OOCC17H35 - Vienkāršie cukuri apvienojumā veido disaharīdus un ūdeni:
C6H12O6 + C6H12O6 → C12H22O11 + H2O -
Aminoskābes apvienoties, lai veidotu dipeptīdus:
NH2CHRCOOH + NH2CHRCOOH → NH2CHRCONHCHRCOOH + H2O - Oglekļa dioksīds un ūdens reaģē, veidojot glikozi un skābekli fotosintēzē:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Anaboliskie hormoni stimulē anaboliskos procesus. Anabolisko hormonu piemēri ir insulīns, kas veicina glikozes uzsūkšanos, un anaboliskie steroīdi, kas stimulē muskuļu augšanu. Anaboliskie vingrinājumi ir anaerobie vingrinājumi, piemēram, svarcelšana, kas palielina arī muskuļu spēku un masu.
Katabolisma definīcija
Katabolisms ir bioķīmisko reakciju kopums, kas sadala sarežģītās molekulas vienkāršākajās. Katabolisma procesi ir termodinamiski labvēlīgi un spontāni, tāpēc šūnas tos izmanto enerģijas iegūšanai vai anabolisma veicināšanai. Katabolisms ir eksergonisks, tas nozīmē, ka tas izdala siltumu un darbojas hidrolīzes un oksidācijas ceļā.
Šūnas var uzglabāt noderīgas izejvielas sarežģītās molekulās, izmantot katabolismu, lai tās sadalītu, un atgūt mazākās molekulas, lai izveidotu jaunus produktus. Piemēram, olbaltumvielu, lipīdu, nukleīnskābju un polisaharīdu katabolisms attiecīgi rada aminoskābes, taukskābes, nukleotīdus un monosaharīdus. Dažreiz rodas atkritumu produkti, ieskaitot oglekļa dioksīdu, urīnvielu, amonjaku, etiķskābi un pienskābi.
Katabolisma piemēri
Kataboliskie procesi ir anabolisko procesu pretēji. Tos izmanto, lai ģenerētu enerģiju anabolismam, mazu molekulu atbrīvošanai citiem mērķiem, detoksikāciju ķīmiskām vielām un vielmaiņas ceļu regulēšanai. Piemēram:
- Šūnu elpošanas laikā glikoze un skābeklis reaģē, iegūstot oglekļa dioksīdu un ūdeni
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O - Šūnās hidroksīda peroksīds sadalās ūdenī un skābeklī:
2H2O2 → 2H2O + O2
Daudzi hormoni darbojas kā signāli katabolisma kontrolei. Katabolisma hormoni ietver adrenalīnu, glikagonu, kortizolu, melatonīnu, hipokretinu un citokīnus. Katabolisma vingrinājumi ir aerobikas vingrinājumi, piemēram, kardio treniņš, kurā tiek sadedzinātas kalorijas, jo tauki (vai muskuļi) tiek sadalīti.
Abinieku ceļi
Metabolisma ceļu, kas atkarībā no enerģijas pieejamības var būt vai nu katabolisks, vai anabolisks, sauc par amfibolisko ceļu. Glikoksilāta cikls un citronskābes cikls ir amfibolisko ceļu piemēri. Šie cikli var vai nu ražot enerģiju, vai arī to izmantot atkarībā no šūnu vajadzībām.
Avoti
- Alberts, Brūss; Džonsons, Aleksandrs; Džūlians, Lūiss; Rafs, Martins; Roberts, Keita; Valters, Pēteris (2002). Šūnas molekulārā bioloģija (5. izdevums). CRC Press.
- de Bolsters, M. W. G. (1997). "Bioinorganiskajā ķīmijā izmantoto terminu vārdnīca". Starptautiskā tīras un lietišķās ķīmijas savienība.
- Bergs, Džeremijs M.; Timočko, Jānis L.; Strīters, Luberts; Gatto, Gregorijs Dž. (2012). Bioķīmija (7. izd.). Ņujorka: W.H. Freeman. ISBN 9781429229364.
- Nikolls D. G. un Fergusons S. Dž. (2002) Bioenerģētika (3. izd.). Akadēmiskā prese. ISBN 0-12-518121-3.
- Ramseja K. M., Marčeva B., Kohsaka A., Bass Dž. (2007). "Metodikas pulksteņa rādītāji". Annu. Rev. Uzturs. 27: 219–40. doi:10.1146 / annurev.nutr.27.061406.093546