Anabolizmus a katabolizmus: Definícia a príklady

Anabolizmus a katabolizmus sú dva široké typy biochemické reakcie ktoré tvoria metabolizmus. Anabolizmus vytvára zložité molekuly z jednoduchších, zatiaľ čo katabolizmus sa rozpadá molekuly na menšie.

Väčšina ľudí myslí na metabolizmus v súvislosti so stratou hmotnosti a kulturistikou, ale metabolické cesty sú dôležité pre každú bunku a tkanivo v organizme. Metabolizmus je spôsob, akým bunka dostáva energiu a odstraňuje odpad. vitamíny, minerály a kofaktory pomáhajú pri reakciách.

Kľúčové cesty: anabolizmus a katabolizmus

Anabolizmus alebo biosyntéza je súbor biochemických reakcií, ktoré vytvárajú molekuly z menších zložiek. Anabolické reakcie sú

Anabolické reakcie sú tie, ktoré vytvárajú zložité molekuly z jednoduchých. Bunky používajú tieto procesy na výrobu polyméry, pestovať tkanivo a opravovať poškodenie. Napríklad:

• Glycerol reaguje s mastnými kyselinami za vzniku lipidov:
  CH₂OHCH (OH) CH₂OH + C₁₇H₃₅COOH → CH₂OHCH (OH) CH₂OOCC₁₇H₃₅
• Jednoduché cukry sa spoja a tvoria disacharidy a vodu:
  C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O
• Aminokyseliny spojte sa a vytvorte dipeptidy:
  NH₂CHRCOOH + NH₂CHRCOOH → NH₂CHRCONHCHRCOOH + H₂O
• Oxid uhličitý a voda reagujú pri tvorbe glukózy a kyslíka vo fotosyntéze:
  6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Anabolické hormóny stimulujú anabolické procesy. Príklady anabolických hormónov zahŕňajú inzulín, ktorý podporuje absorpciu glukózy, a anabolické steroidy, ktoré stimulujú rast svalov. Anabolické cvičenie je anaeróbne cvičenie, napríklad vzpieranie, ktoré tiež zvyšuje svalovú silu a hmotu.

Katabolizmus je súbor biochemických reakcií, ktoré rozkladajú zložité molekuly na jednoduchšie. Katabolické procesy sú termodynamicky priaznivé a spontánne, takže ich bunky používajú na výrobu energie alebo na podporu anabolizmu. Katabolizmus je exergonický, čo znamená, že uvoľňuje teplo a pôsobí prostredníctvom hydrolýzy a oxidácie.

Bunky môžu ukladať užitočné suroviny v zložitých molekulách, môžu ich rozložiť pomocou katabolizmu a získať menšie molekuly na výrobu nových produktov. Napríklad katabolizmus proteínov, lipidov, nukleových kyselín a polysacharidov generuje aminokyseliny, mastné kyseliny, nukleotidy a monosacharidy. Niekedy vznikajú odpadové produkty vrátane oxidu uhličitého, močoviny, amoniaku, kyseliny octovej a kyseliny mliečnej.

Katabolické procesy sú reverziou anabolických procesov. Používajú sa na výrobu energie pre anabolizmus, uvoľňovanie malých molekúl na iné účely, detoxikáciu chemikálií a reguláciu metabolických ciest. Napríklad:

• Počas dýchania buniek glukóza a kyslík reagujú na oxid uhličitý a vodu
  C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
• V bunkách sa peroxid hydroxidu rozkladá na vodu a kyslík:
  2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Mnoho hormónov pôsobí ako signály na kontrolu katabolizmu. Medzi katabolické hormóny patria adrenalín, glukagón, kortizol, melatonín, hypokretín a cytokíny. Katabolické cvičenie je aeróbne cvičenie, napríklad kardio cvičenie, ktoré spaľuje kalórie, pretože tuky (alebo svaly) sa rozkladajú.

Metabolická dráha, ktorá môže byť katabolická alebo anabolická v závislosti od dostupnosti energie, sa nazýva amfibolická dráha. Glyoxylátový cyklus a cyklus kyseliny citrónovej sú príklady amfibolických dráh. Tieto cykly môžu buď vyrábať energiu, alebo ju používať, v závislosti od potrieb buniek.

• Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Julian, Lewis; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). Molekulárna biológia bunky (5. vydanie). CRC Stlačte.
• de Bolster, M. W. G. (1997). "Slovník pojmov používaných v bioinorganickej chémii". Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie.
• Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert; Gatto, Gregory J. (2012). biochémie (7. vydanie). New York: W.H. Freeman. ISBN 9781429229364.
• Nicholls D. G. a Ferguson S. J. (2002) Bioenergetika (3. vydanie). Academic Press. ISBN 0-12-518121-3.
• Ramsey K. M., Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). "Hodiny metabolizmu". Annu. Rev. Nutr. 27: 219–40. doi:10,1146 / annurev.nutr.27.061406.093546