Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Metabolizmus je súbor redoxných reakcií (oxidačno-redukčných), ktoré prostredníctvom regulácie a využitia bielkovín, sacharidov, tukov, vitamínov a minerálov umožňujú okrem iných funkcií rast organizmov, reguláciu telesnej teploty, tvorbu energie a udržiavanie životných funkcií. Takéto chemické reakcie, ktoré prebiehajú na bunkovej úrovni a sú enzymaticky usmerňované, sú organizované do dráh, ktoré môžu byť anabolické alebo katabolické. Anabolizmus a katabolizmus sú teda dve fázy, ktoré tvoria metabolický proces a ktorých rovnováha je nevyhnutná na dosiahnutie prežitia živých bytostí, ktoré sú často vystavené prírodným alebo antropickým poruchám a zmenám. Ale z čoho presne pozostávajú? Fungujú rovnakým spôsobom?
Ak sa chcete dozvedieť viac o metabolizme, pokračujte v čítaní tohto článku Zeleného ekológa, kde môžete tiež objaviť rozdiely medzi anabolizmom a katabolizmom.
Čo je anabolizmus
Anabolizmus o biosyntéza, ako už názov napovedá, je konštruktívna fáza metabolizmu, ktorá pozostáva z generovania zložitých organických molekúl (ako sú sacharidy, lipidy, tuky, bielkoviny alebo nukleové kyseliny) z jednoduchých. preto funkcie anabolizmu sú spojené s údržbou, opravou a rastom tkaniva a skladovaním energie.
Medzi jeho charakteristiky stojí za zmienku, že:
- Anabolické dráhy alebo cesty, ktoré zhromažďujú chemické reakcie tohto procesu, sú tiež známe ako divergentné.
- Tieto syntézne reakcie sú všeobecne redukčné a endergonické. Čo to znamená? Že na jednej strane príslušné molekuly alebo ióny získavajú elektróny a na druhej strane, aby sa uskutočnili, potrebujú zdroj energie, ktorým je normálne ATP (adenozíntrifosfát), pochádzajúci z katabolických fáz.
- V tomto prípade energiu spotrebuje telo.
- Proces je podobný vo všetkých bunkách.
- Môže byť autotrofný (ako v prípade fotosyntézy alebo chemosyntézy) alebo heterotrofný (ako sa vyskytuje u sacharidov v glukoneogenéze a v glykogenogenéze, s lipidmi a proteínmi), pričom oba typy sa líšia pôvodom jednoduchých prekurzorových molekúl (aminokyseliny, monosacharidy, nukleotidy). Ak sú tieto molekuly tvorené z organickej hmoty iných živých bytostí, hovoríme o heterotrofnom anabolizme; naopak, ak sú syntetizované z vlastných organických látok a zdrojov energie, proces biosyntézy je autotrofný.
- Zapojené sú hormóny ako estrogén, inzulín, rastový hormón a testosterón.
Ako v každom biologickom procese je možné identifikovať rôzne fázy, v tomto prípade konkrétne existujú 3 fázy anabolizmu:
- Najprv prebieha tvorba prekurzorov, z ktorých niektoré môžu pochádzať z poslednej fázy katabolizmu.
- Po druhé, tieto prekurzory sú aktivované molekulami ATP.
- Nakoniec dochádza k tvorbe zložitých molekúl.
Príklady anabolizmu
Keď už bol predstavený koncept anabolizmu, s kľúčmi z predchádzajúcej časti, mohli by ste povedať, aký typ reakcie je fotosyntéza, katabolická alebo anabolická? Pokračujte v čítaní tohto článku, pretože nižšie nájdete niekoľko príkladov anabolizmu, stručne vysvetlených, ktoré úplne objasnia vaše pochybnosti a odpovedia na položenú otázku.
Lipogenéza
Je to proces, pri ktorom prebytočnú energiu, ktorú prijímame prostredníctvom stravy, naše telo využíva prostredníctvom acetyl CoA na tvorbu mastných kyselín.
Glykogenogenéza
Pozostáva z tvorby glykogénu z glukózo-6-fosfátu a prebieha v pečeni a svaloch. Tento proces je podobný amylogenéze v rastlinách (tvorba škrobu), na rozdiel od skutočnosti, že v tomto prípade je zdrojom energie alebo aktivujúcou molekulou UTP (uridíntrifosfát) a nie ATP.
Glukoneogenéza
Glukoneogenéza alebo neoglykogenéza je proces syntézy glukózy, pričom sa vychádza z prekurzorov, ktoré nie sú uhľohydrátmi a ktoré sa môžu premeniť na pyruvát alebo oxalacetát (napríklad: laktát, glycerol, rôzne aminokyseliny). Prebieha hlavne v pečeni (90 %) a obličkách (10 %), čo pomáha mozgu a svalom získavať glukózu potrebnú na pokrytie ich energetických potrieb.
Fotosyntéza, chemosyntéza
Ako sme už naznačili a v odpovedi na predtým položenú otázku, oba typy procesov sú autotrofné anabolizmy, ktoré pozostávajú z generovania jednoduchých organických molekúl z iných anorganických molekúl, ako sú CO2, H2O alebo NH3. Rozdiel medzi fotosyntézou a chemosyntézou je v tom, že potrebná energia sa získava zo slnečného žiarenia, namiesto toho, aby pochádzala z redoxných reakcií. Odporúčame vám prečítať si tento ďalší článok o tom, čo je proces fotosyntézy a aký je jeho význam.
Čo je katabolizmus
Katabolizmus o deštruktívny metabolizmusNaopak, spočíva v premene alebo degradácii veľkých molekúl organickej hmoty (sacharidy, tuky, bielkoviny) na menšie (kyselina mliečna, CO2, NH3). Medzi funkcie katabolizmuZa zmienku stojí degradácia organických živín a získavanie chemickej energie z tých istých živín.
Niektoré z hlavných funkcií, ktoré treba zdôrazniť, sú:
- Metabolické dráhy alebo dráhy sú konvergentné, čo znamená, že počnúc mnohými rôznymi substrátmi zostáva na konci procesu len niekoľko produktov.
- Reakcie, ktoré obsahuje, sú svojou povahou oxidačné a exergonické; to znamená, že v nich zapojené molekuly alebo ióny strácajú elektróny a dochádza k uvoľňovaniu energie.
- Epinefrín, kortizol, cytokíny alebo glukagón sú príklady katabolických hormónov.
Rovnako ako v anabolizme môžeme identifikovať 3 etapy katabolizmu, v ktorom:
- Najprv dochádza k rozkladu veľkých a zložitých organických molekúl na aminokyseliny, monosacharidy a mastné kyseliny.
- Neskôr sú produkty prvej fázy transportované do buniek, aby sa dosiahla väčšia degradácia a získali sa teda jednoduchšie molekuly, v procese, pri ktorom sa uvoľňuje energia.
- Nakoniec dochádza k oxidácii koenzýmov, ktoré sa podieľajú na reťazci transportu elektrónov.
Príklady katabolizmu
Tento koncept naďalej poznáme uvedením niektorých príkladov katabolizmu:
Dýchanie a fermentácia
Dýchanie a fermentácia sú dva dôležité a široko známe katabolické procesy, ktoré sa napriek tomu, že pozostávajú zo získavania energie z komplexných organických molekúl a zdieľania prvej fázy glykolýzy, výrazne líšia.
Okrem iných faktorov sa líšia prítomnosťou/neprítomnosťou kyslíka, pričom ide o anaeróbnu fermentáciu v porovnaní s aeróbnym dýchaním; v konečnom akceptore elektrónov, ktorý je organickou zlúčeninou pri fermentácii a anorganickou látkou pri dýchaní; a predovšetkým tým, že pri fermentácii sa nedosiahne úplná degradácia glukózy, kým pri dýchaní áno.
Krebsov cyklus
Krebsov cyklus je ďalší katabolický proces, ktorý konfiguruje jednu zo 4 fáz bunkového dýchania. Tiež nazývaný cyklus kyseliny citrónovej alebo trikarboxylovej kyseliny, pozostáva z oxidácie uhľohydrátov, mastných kyselín a aminokyselín, až kým sa nezíska CO2 ako konečný produkt.
Trávenie
Tento proces, ako dobre vieme, zahŕňa rozklad organických živín, ktoré prijímame prostredníctvom stravy, na ďalšie zložky, ktoré sú jednoduchšie a ľahšie použiteľné pre telo na uspokojenie potreby potravy, a teda aj energie.
Glykogenolýza
Glykogenolýza, ako je označená príponou -olýza (rozpúšťanie, rozklad), je metabolická dráha rozkladu glykogénu, z ktorej sa získava glukóza. V tomto procese je najdôležitejším enzýmom glykogén fosforyláza.
Glykolýza
Je to súbor chemických reakcií, ktoré ako súčasť procesu trávenia umožňujú degradáciu glukózy, pričom sa získajú niektoré konečné produkty alebo iné, v závislosti od prítomnosti alebo neprítomnosti kyslíka, a to pyruvát alebo laktát.
Aký je rozdiel medzi anabolizmom a katabolizmom
Hlavný rozdiel medzi anabolizmom a katabolizmom je v tom, že ide o dva typy reakcií navzájom sa dopĺňajú a sú dané súčasne na dosiahnutie rovnováhy, nutne oponovať. To znamená, ako bolo vysvetlené v celom článku, katabolizmus pozostáva z degradácie veľkých organických molekúl na získanie jednoduchších; Kým naopak anabolizmus využíva energiu uvoľnenú v katabolických procesoch na výrobu zložitejších z jednoduchých molekúl.
V súlade s tým všetkým a pamätajúc na vplyv, ktorý majú všetky tieto metabolické reakcie na rast živých bytostí, je zaujímavé spomenúť, že podľa von Bertalanffyho (jeho Model rastu sa široko používa v morských štúdiách na odhad vzťahu medzi vekom a veľkosťou rýb), organizmy sa vyvíjajú, keď anabolizmus prevyšuje katabolizmus, zatiaľ čo ich rast sa zastaví, keď je veľkosť oboch procesov rovnaká.
Na hlavnom obrázku článku môžete vidieť a Tabuľka rozdielov medzi anabolizmom a katabolizmom zhrnuté, ale odporúčame vám pozrieť si aj toto video, ktoré je zhrnutím rozdielu a vzťahu medzi anabolizmom a katabolizmom, ktoré vysvetľuje biológ.
Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Rozdiel medzi anabolizmom a katabolizmom, odporúčame vstúpiť do našej kategórie Biológia.
Bibliografia- Glukoneogenéza. Obnovené z: https://www.uv.es/marcof/Tema17.pdf
- Katabolizmus. I.B. MONFORTE. BIOLÓGIA 2º BAC. Prevzaté z: https://www.edu.xunta.gal/centros/iesriocabe/system/files/u1/T_203_Catabolismo.pdf
