Az anyagcsere redox reakciók (oxidáció-redukció) összessége, amely a fehérjék, szénhidrátok, zsírok, vitaminok és ásványi anyagok szabályozása és felhasználása révén lehetővé teszi többek között a szervezetek növekedését, a testhőmérséklet szabályozását, az energiatermelést, létfontosságú funkciók fenntartása. Az ilyen kémiai reakciók, amelyek sejtszinten mennek végbe és enzimatikusan csatornáznak, utakba szerveződnek, amelyek lehetnek anabolikusak vagy katabolikusak. Így az anabolizmus és a katabolizmus az anyagcsere folyamatok két szakasza, amelyek egyensúlya elengedhetetlen a természetes vagy antropikus zavaroknak és változásoknak gyakran kitett élőlények túléléséhez. De miből is állnak pontosan? Ugyanúgy működnek?
Ha többet szeretne megtudni az anyagcseréről, olvassa el ezt a Green Ecologist cikket, ahol azt is felfedezheti Az anabolizmus és a katabolizmus közötti különbségek.
Mi az anabolizmus
Anabolizmus o bioszintézis, ahogy a neve is sugallja, az az anyagcsere konstruktív fázisa, amely összetett szerves molekulák (például szénhidrátok, lipidek, zsírok, fehérjék vagy nukleinsavak) előállításából áll az egyszerű molekulákból. Ebből kifolyólag, az anabolizmus funkciói a szövetek karbantartásával, javításával és növekedésével, valamint energiatárolással kapcsolódnak.
Jellemzői közül érdemes megemlíteni, hogy:
- Az anabolikus utakat vagy útvonalakat, amelyek összegyűjtik ennek a folyamatnak a kémiai reakcióit, divergensnek is nevezik.
- Ezek a szintézisreakciók általában redukciósak és endergonikusak. Mit is jelent ez? Hogy egyrészt az érintett molekulák vagy ionok elektronokat nyernek, másrészt ezek létrejöttéhez energiaforrásra van szükségük, amely általában ATP (adenozin-trifoszfát), amely a katabolikus fázisokból származik.
- Ebben az esetben az energiát a szervezet fogyasztja.
- A folyamat minden sejtben hasonló.
- Lehet autotróf (mint a fotoszintézis vagy kemoszintézis esetében) vagy heterotróf (mint a szénhidrátoknál a glükoneogenezisben és a glikogenogenezisben, a lipidekkel és fehérjékkel), mindkét típus különbözik az egyszerű prekurzor molekulák eredetében (aminosavak, monoszacharidok, nukleotidok). Ha ezek a molekulák más élőlényekből származó szerves anyagokból képződnek, heterotróf anabolizmusról beszélünk; ellenkezőleg, ha saját szerves anyagukból és energiaforrásaikból szintetizálódnak, akkor a bioszintézis folyamata autotróf.
- Hormonok, például ösztrogén, inzulin, növekedési hormon és tesztoszteron vesznek részt.
Mint minden biológiai folyamatban, lehetőség van különböző fázisok azonosítására, ebben az esetben konkrétan 3 van az anabolizmus szakaszai:
- Először is megtörténik a prekurzorok generálása, amelyek egy része a katabolizmus utolsó fázisából származhat.
- Másodszor, ezeket a prekurzorokat az ATP-molekulák aktiválják.
- Végül komplex molekulák képződnek.
Példák az anabolizmusra
Az anabolizmus fogalmának bevezetése után az előző rész támpontjai alapján meg tudná mondani, hogy milyen típusú reakció a fotoszintézis, katabolikus vagy anabolikus? Olvassa tovább ezt a cikket, mert az alábbiakban talál néhány példát az anabolizmusra, röviden elmagyarázva, amelyek teljesen tisztázzák kétségeit, és megválaszolják a feltett kérdést.
Lipogenezis
Ez az a folyamat, amelynek során az étrenddel bevitt többletenergiát szervezetünk az acetil-CoA-n keresztül zsírsavak képzésére használja fel.
Glikogenezis
A glikogén glükóz-6-foszfátból történő előállításából áll, és a májban és az izmokban játszódik le. Ez a folyamat hasonló a növényekben zajló amilogezishez (keményítőképződés), ellentétben azzal, hogy ebben az esetben az energiaforrás vagy az aktiváló molekula az UTP (uridin-trifoszfát) és nem az ATP.
Glükoneogenezis
A glükoneogenezis vagy neoglikogenezis a glükóz szintézisének folyamata, amely olyan prekurzorokból indul ki, amelyek nem szénhidrátok, és amelyek piruváttá vagy oxálacetáttá alakíthatók (például: laktát, glicerin, különféle aminosavak). Főleg a májban (90%) és a vesében (10%) játszódik, ami segíti az agyat és az izmokat az energiaszükségletük kielégítéséhez szükséges glükóz beszerzésében.
Fotoszintézis, kemoszintézis
Amint arra korábban utaltunk, és válaszolva a korábban feltett kérdésre, mindkét folyamattípus autotróf anabolizmus, amely egyszerű szerves molekulák létrehozásából áll más szervetlen molekulákból, mint például CO2, H2O vagy NH3. A fotoszintézis és a kemoszintézis közötti különbség az, hogy a szükséges energiát a napfényből nyerik, nem pedig redox reakciókból. Javasoljuk, hogy olvassa el ezt a másik cikket arról, hogy mi a fotoszintézis folyamata és fontossága.
Mi a katabolizmus
Katabolizmus o destruktív anyagcsereÉppen ellenkezőleg, a szerves anyagok nagy molekuláinak (szénhidrátok, zsírok, fehérjék) kisebb molekulákká (tejsav, CO2, NH3) történő átalakulásából vagy lebontásából áll. Között katabolizmus funkcióiEmlítést érdemel a szerves tápanyagok lebontása és ezekből a tápanyagokból nyert kémiai energia.
A kiemelendő főbb jellemzők közül néhány:
- A metabolikus utak vagy utak konvergensek, ami azt jelenti, hogy sok különböző szubsztrátból kiindulva csak néhány termék marad a folyamat végén.
- A benne lévő reakciók oxidatív és exergonikus jellegűek; vagyis bennük az érintett molekulák vagy ionok elektronokat veszítenek és megtörténik az energia felszabadulása.
- Az epinefrin, a kortizol, a citokinek vagy a glukagon a katabolikus hormonok példái.
Az anabolizmushoz hasonlóan a 3 a katabolizmus szakaszai, amiben:
- Először a nagy és összetett szerves molekulák aminosavakra, monoszacharidokra és zsírsavakra bomlása megy végbe.
- Később az első fázis termékeit a sejtekbe szállítják, hogy nagyobb lebomlást érjenek el, és ezáltal egyszerűbb molekulákat kapjanak, egy folyamat során, amelyben energia szabadul fel.
- Végül megtörténik az elektrontranszport láncban részt vevő koenzimek oxidációja.
Példák a katabolizmusra
Továbbra is ismerjük ezt a fogalmat a katabolizmus néhány példájával:
Légzés és fermentáció
A légzés és a fermentáció két fontos és széles körben ismert katabolikus folyamat, amelyek annak ellenére, hogy összetett szerves molekulákból nyerik az energiát, és megosztják a glikolízis első fázisát, jelentősen különböznek egymástól.
Többek között az oxigén jelenlétében/hiányában különböznek, mivel az anaerob fermentáció az aerob légzéshez képest; a végső elektronakceptorban, amely szerves vegyület a fermentációban és szervetlen anyag légzésben; és mindenekelőtt abban, hogy az erjesztéssel a glükóz teljes lebontása nem érhető el, míg a légzéssel igen.
Krebs ciklus
A Krebs-ciklus egy másik katabolikus folyamat, amely a sejtlégzés 4 szakaszának egyikét konfigurálja. Citromsav- vagy trikarbonsavciklusnak is nevezik, szénhidrátok, zsírsavak és aminosavak oxidációjából áll, amíg végtermékként CO2-t nem kapnak.
Emésztés
Ez a folyamat, amint azt jól tudjuk, magában foglalja az étrenddel bevitt szerves tápanyagok lebontását más összetevőkre, amelyeket a szervezet egyszerűbben és könnyebben felhasználhat az élelmiszer- és így az energiaszükséglet kielégítésére.
Glikogenolízis
A glikogenolízis, amint azt az -olízis (oldódás, lebontás) utótag jelzi, a glikogén lebontásának metabolikus útja, amelyből glükózt nyernek. Ebben a folyamatban a legfontosabb részt vevő enzim a glikogén-foszforiláz.
Glikolízis
Ez a kémiai reakciók összessége, amely az emésztési folyamat részeként lehetővé teszi a glükóz lebomlását, bizonyos végtermékek vagy más végtermékek előállítását, az oxigén jelenlététől vagy hiányától függően, amelyek piruvát vagy laktát.
Mi a különbség az anabolizmus és a katabolizmus között?
A fő különbség az anabolizmus és a katabolizmus között az, hogy kétféle reakció lévén kiegészítik egymást és egyidejűleg adják az egyensúly eléréséhez, szükségképpen ellenkezik. Vagyis, amint a cikkben már elmagyarázták, a katabolizmus a nagy szerves molekulák lebontásából áll, hogy egyszerűbbeket kapjanak; Míg éppen ellenkezőleg, az anabolizmus kihasználja a katabolikus folyamatokban felszabaduló energiát, hogy egyszerű molekulákból összetettebbeket állítson elő.
Mindezekkel összhangban, és emlékezve arra, hogy mindezek az anyagcsere-reakciók milyen hatással vannak az élőlények növekedésére, érdekes megemlíteni, hogy Von Bertalanffy (a Növekedési modell széles körben használják a tengeri tanulmányokban a halak kora és mérete közötti összefüggés becslésére), az organizmusok akkor fejlődnek ki, ha az anabolizmus meghaladja a katabolizmust, míg növekedésük leáll, ha mindkét folyamat mértéke azonos.
A cikk fő képén látható a táblázat az anabolizmus és a katabolizmus közötti különbségekről összefoglalva, de javasoljuk, hogy nézze meg ezt a videót is, amely összefoglalja az anabolizmus és a katabolizmus közötti különbséget és összefüggést, amelyet egy biológus magyarázott el.
Ha további hasonló cikkeket szeretne olvasni Az anabolizmus és a katabolizmus közötti különbség, javasoljuk, hogy lépjen be Biológia kategóriánkba.
Bibliográfia- Glükoneogenezis. Helyreállítva: https://www.uv.es/marcof/Tema17.pdf
- Katabolizmus. I.B. MONFORTE. BIOLÓGIA 2º BAC. Letöltve: https://www.edu.xunta.gal/centros/iesriocabe/system/files/u1/T_203_Catabolismo.pdf
