Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Метаболізм – це набір окисно-відновних реакцій (окислительно-відновних), які завдяки регуляції та використанню білків, вуглеводів, жирів, вітамінів і мінералів, забезпечують, серед інших функцій, ріст організмів, регулювання температури тіла, вироблення енергії та підтримання життєво важливих функцій. Такі хімічні реакції, які відбуваються на клітинному рівні і керуються ферментативно, організовані в шляхи, які можуть бути анаболічними або катаболічними. Таким чином, анаболізм і катаболізм є двома стадіями, які складають метаболічний процес і баланс яких є важливим для досягнення виживання живих істот, які часто піддаються природним або антропним порушенням і змінам. Але з чого саме вони складаються? Чи діють вони однаково?
Якщо ви хочете дізнатися більше про метаболізм, продовжуйте читати цю статтю Green Ecologist, де ви також можете дізнатися про Відмінності між анаболізмом і катаболізмом.
Що таке анаболізм
Анаболізм о біосинтез, як випливає з назви, це конструктивна фаза обміну речовин, що складається з утворення складних органічних молекул (таких як вуглеводи, ліпіди, жири, білки або нуклеїнові кислоти) із простих. тому функції анаболізму вони пов'язані з підтримкою, відновленням і ростом тканин, а також зберіганням енергії.
Серед його характеристик варто відзначити, що:
- Анаболічні шляхи або шляхи, які збирають хімічні реакції цього процесу, також відомі як дивергентні.
- Ці реакції синтезу, як правило, є редукційними та ендергонічними. Що це означає? З одного боку, молекули або іони, які беруть участь, отримують електрони, а з іншого боку, для того, щоб вони мали місце, їм потрібно джерело енергії, яким зазвичай є АТФ (аденозинтрифосфат), що надходить із катаболічних фаз.
- При цьому енергія витрачається організмом.
- Процес схожий у всіх клітинах.
- Він може бути автотрофним (як у випадку фотосинтезу або хемосинтезу) або гетеротрофним (як це відбувається з вуглеводами в глюконеогенезі і в глікогенезі, з ліпідами і білками), обидва типи відрізняються походженням простих молекул-попередників (амінокислот, моносахаридів, нуклеотиди). Якщо ці молекули утворені з органічної речовини інших живих істот, ми говоримо про гетеротрофний анаболізм; навпаки, якщо вони синтезуються з власної органічної речовини та джерел енергії, то процес біосинтезу є автотрофним.
- Задіяні такі гормони, як естроген, інсулін, гормон росту та тестостерон.
Як і в будь-якому біологічному процесі, можна виділити різні фази, в даному випадку їх конкретно 3 стадії анаболізму:
- По-перше, відбувається генерація попередників, деякі з них можуть походити з останньої фази катаболізму.
- По-друге, ці попередники активуються молекулами АТФ.
- Нарешті, відбувається утворення складних молекул.
Приклади анаболізму
Після того, як поняття анаболізму було введено, з підказками з попереднього розділу, чи могли б ви сказати, який тип реакції є фотосинтезом, катаболічним чи анаболічним? Продовжуйте читати цю статтю, тому що нижче ви знайдете кілька прикладів анаболізму з коротким поясненням, які повністю прояснить ваші сумніви та дадуть відповідь на поставлене запитання.
Ліпогенез
Це процес, за допомогою якого надлишок енергії, який ми включаємо з дієтою, наше тіло використовує через ацетил-КоА для утворення жирних кислот.
Глікогеногенез
Він складається з виробництва глікогену з глюкозо-6-фосфату і відбувається в печінці та м’язах. Цей процес подібний до амілогенезу в рослинах (утворення крохмалю), на відміну від того, що в даному випадку джерелом енергії або активуючою молекулою є UTP (уридинтрифосфат), а не АТФ.
Глюконеогенез
Глюконеогенез або неоглікогенез - це процес синтезу глюкози, починаючи з попередників, які не є вуглеводами і які можуть бути перетворені в піруват або оксалоацетат (наприклад: лактат, гліцерин, різні амінокислоти). Він відбувається переважно в печінці (90%) і нирках (10%), що допомагає мозку і м’язам отримувати глюкозу, необхідну для задоволення своїх енергетичних потреб.
Фотосинтез, хемосинтез
Як ми натякали раніше і відповідаючи на поставлене раніше запитання, обидва типи процесів є автотрофними анаболізмами, які складаються з утворення простих органічних молекул з інших неорганічних молекул, таких як CO2, H2O або NH3. Різниця між фотосинтезом і хемосинтезом полягає в тому, що необхідну енергію отримують від сонячного світла, а не від окислювально-відновних реакцій. Ми рекомендуємо вам прочитати цю іншу статтю про те, що таке процес фотосинтезу та його важливість.
Що таке катаболізм
Катаболізм о руйнівний обмін речовинНавпаки, він полягає в перетворенні або розпаді великих молекул органічної речовини (вуглеводів, жирів, білків) на більш дрібні (молочна кислота, CO2, NH3). Між функції катаболізмуВарто згадати про деградацію органічних поживних речовин і отримання хімічної енергії з цих самих поживних речовин.
Деякі з основних особливостей, які слід виділити:
- Метаболічні шляхи або шляхи є конвергентними, що означає, що, починаючи з багатьох різних субстратів, в кінці процесу залишається лише кілька продуктів.
- Реакції, що входять до нього, мають окислювальний і екзергонічний характер; тобто в них задіяні молекули або іони втрачають електрони і відбувається виділення енергії.
- Прикладами катаболічних гормонів є адреналін, кортизол, цитокіни або глюкагон.
Як і в анаболізмі, ми можемо виділити 3 стадії катаболізму, у котрому:
- Спочатку відбувається розпад великих і складних органічних молекул на амінокислоти, моносахариди та жирні кислоти.
- Пізніше продукти першої фази транспортуються до клітин, щоб досягти більшої деградації та отримати, отже, простіші молекули, у процесі вивільнення енергії.
- Нарешті, відбувається окислення коферментів, які беруть участь у ланцюгу транспорту електронів.
Приклади катаболізму
Ми продовжуємо знати цю концепцію, вказуючи деякі приклади катаболізму:
Дихання і бродіння
Дихання і ферментація - це два важливих і широко відомих катаболічних процеси, які, незважаючи на те, що вони складаються з отримання енергії від складних органічних молекул і спільної першої фази гліколізу, значно відрізняються.
Серед інших факторів вони відрізняються наявністю/відсутністю кисню, будучи анаеробним бродінням порівняно з аеробним диханням; в кінцевому акцепторі електронів, будучи органічною сполукою в процесі бродіння і неорганічною речовиною при диханні; і, насамперед, у тому, що при ферментації не досягається повна деградація глюкози, тоді як при диханні це відбувається.
Цикл Кребса
Цикл Кребса – це ще один катаболічний процес, який налаштовує одну з 4 стадій клітинного дихання. Також званий циклом лимонної або трикарбонової кислоти, він складається з окислення вуглеводів, жирних кислот та амінокислот до отримання CO2 як кінцевого продукту.
Травлення
Цей процес, як ми добре знаємо, включає розщеплення органічних поживних речовин, які ми отримуємо з їжею, на інші компоненти, які простіші та легші для використання організмом для задоволення потреб у їжі та, отже, енергії.
Глікогеноліз
Глікогеноліз, як вказує суфікс -olysis (розчинення, розпад), є метаболічним шляхом розщеплення глікогену, з якого отримують глюкозу. У цьому процесі найважливішим ферментом, який бере участь, є глікогенфосфорилаза.
Гліколіз
Це сукупність хімічних реакцій, які, як частина процесу травлення, дають змогу деградувати глюкозу, отримуючи деякі кінцеві продукти чи інші, залежно від присутності чи відсутності кисню, пірувату або лактату відповідно.
Яка різниця між анаболізмом і катаболізмом
Основна відмінність між анаболізмом і катаболізмом полягає в тому, що це два типи реакцій вони доповнюють один одного і даються одночасно для досягнення балансу, обов'язково протистояти. Тобто, як пояснювалося в усій статті, катаболізм складається з розкладання великих органічних молекул до отримання більш простих; У той час як, навпаки, анаболізм використовує енергію, що виділяється в катаболічних процесах, щоб виробляти більш складні з простих молекул.
Відповідно до всього цього і пам’ятаючи про вплив, який усі ці метаболічні реакції мають на ріст живих істот, цікаво згадати, що, за словами фон Берталанфі (його Модель зростання широко використовується в морських дослідженнях для оцінки співвідношення між віком і розміром риби), організми розвиваються, коли анаболізм перевищує катаболізм, тоді як їх ріст припиняється, коли величина обох процесів однакова.
На головному зображенні статті ви можете побачити a Таблиця відмінностей між анаболізмом і катаболізмом узагальнено, але ми також рекомендуємо вам переглянути це відео, яке пояснює біолог про різницю та взаємозв’язок між анаболізмом і катаболізмом.
Якщо ви хочете прочитати більше статей, подібних до Різниця між анаболізмом і катаболізмом, ми рекомендуємо вам увійти в нашу категорію Біологія.
Бібліографія- Глюконеогенез. Відновлено з: https://www.uv.es/marcof/Tema17.pdf
- Катаболізм. І.Б. MONFORTE. БІОЛОГІЯ 2º BAC. Отримано з: https://www.edu.xunta.gal/centros/iesriocabe/system/files/u1/T_203_Catabolismo.pdf
