Anabolismi ja katabolismi: määritelmä ja esimerkit

Anabolismi ja katabolismi ovat kaksi laajaa tyyppiä biokemialliset reaktiot tuo meikki aineenvaihdunta. Anabolismi rakentaa monimutkaisia ​​molekyylejä yksinkertaisemmista, kun taas katabolismi hajoaa suuriksi molekyylit pienempiin.

Useimmat ihmiset ajattelevat aineenvaihduntaa painonpudotuksen ja kehonrakennuksen yhteydessä, mutta aineenvaihduntareitit ovat tärkeitä jokaiselle organismin solulle ja kudokselle. Aineenvaihdunta on tapa, jolla solu saa energiaa ja poistaa jätteet. vitamiinit, mineraalit ja kofaktorit auttavat reaktioita.

Avaintyypit: Anabolismi ja katabolismi

Anabolismi tai biosynteesi on joukko biokemiallisia reaktioita, jotka rakentavat molekyylejä pienemmistä komponenteista. Anaboliset reaktiot ovat endergonic, eli ne vaativat energian syöttämistä etenemiseen eivätkä ole spontaaneja. Tyypillisesti anaboliset ja kataboliset reaktiot kytkeytyvät, jolloin katabolismi aikaansaa aktivointienergia anabolismille. hydrolyysi of adenosiinitrifosfaatti (ATP) ohjaa monia anabolisia prosesseja. Yleisesti, tiivistyminen ja pelkistysreaktiot ovat mekanismeja anabolismin takana.

Anaboliset reaktiot ovat niitä, jotka rakentavat monimutkaisia ​​molekyylejä yksinkertaisista. Solut käyttävät näitä prosesseja valmistukseen polymeerit, kasvattaa kudosta ja korjaa vaurioita. Esimerkiksi:

• Glyseroli reagoi rasvahappojen kanssa lipidien muodostamiseksi:
  CH₂OHCH (OH) CH₂OH + C₁₇H₃₅COOH → CH₂OHCH (OH) CH₂OOCC₁₇H₃₅
• Yksinkertaiset sokerit muodostavat disakkarideja ja vettä:
  C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O
• Aminohappoja liittyä yhteen dipeptidien muodostamiseksi:
  NH₂CHRCOOH + NH₂CHRCOOH → NH₂CHRCONHCHRCOOH + H₂O
• Hiilidioksidi ja vesi reagoivat muodostaen glukoosia ja happea fotosynteesissä:
  6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Anaboliset hormonit stimuloivat anabolisia prosesseja. Esimerkkejä anabolisista hormoneista ovat insuliini, joka edistää glukoosin imeytymistä, ja anaboliset steroidit, jotka stimuloivat lihasten kasvua. Anabolinen liikunta on anaerobista liikuntaa, kuten painonnosto, joka myös kasvattaa lihasvoimaa ja massaa.

Katabolismi on joukko biokemiallisia reaktioita, jotka hajottavat monimutkaiset molekyylit yksinkertaisemmiksi. Kataboliset prosessit ovat termodynaamisesti suotuisia ja spontaaneja, joten solut käyttävät niitä energian tuottamiseen tai anabolismin lisäämiseen. Katabolismi on eksergonista, mikä tarkoittaa, että se vapauttaa lämpöä ja toimii hydrolyysin ja hapettumisen kautta.

Solut voivat varastoida hyödyllisiä raaka-aineita monimutkaisissa molekyyleissä, käyttää katabolismia niiden hajottamiseen ja ottaa pienemmät molekyylit talteen uusien tuotteiden valmistamiseksi. Esimerkiksi proteiinien, lipidien, nukleiinihappojen ja polysakkaridien katabolismi tuottaa vastaavasti aminohappoja, rasvahappoja, nukleotideja ja monosakkarideja. Joskus syntyy jätetuotteita, mukaan lukien hiilidioksidi, urea, ammoniakki, etikkahappo ja maitohappo.

Kataboliset prosessit ovat päinvastoin kuin anaboliset prosessit. Niitä käytetään energian tuottamiseen anabolismia varten, pienten molekyylien vapauttamiseen muihin tarkoituksiin, detoksifioimaan kemikaaleja ja säätelemään aineenvaihduntareittejä. Esimerkiksi:

• Soluhengityksen aikana glukoosi ja happi reagoivat hiilidioksidin ja veden tuottamiseksi
  C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
• Soluissa hydroksidiperoksidi hajoaa veteen ja happea:
  2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Monet hormonit toimivat signaalina katabolismin hallitsemiseksi. Katabolisia hormoneja ovat adrenaliini, glukagon, kortisoli, melatoniini, hypokretiini ja sytokiinit. Katabolinen harjoittelu on aerobista liikuntaa, kuten sydänharjoittelua, joka polttaa kaloreita rasvan (tai lihasten) hajottuessa.

Aineenvaihduntareittiä, joka voi olla joko katabolista tai anabolista energian saatavuudesta riippuen, kutsutaan amfiboliseksi poluksi. Glyoksylaattisykli ja sitruunahapposykli ovat esimerkkejä amphibolisista reiteistä. Nämä syklit voivat joko tuottaa energiaa tai käyttää sitä solun tarpeista riippuen.

• Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Julian, Lewis; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). Solun molekyylibiologia (5. painos). CRC Press.
• de Bolster, M. W. G. (1997). "Bioinorgaanisessa kemiassa käytettyjen termien sanasto". Puhtaan ja sovelletun kemian kansainvälinen liitto.
• Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert; Gatto, Gregory J. (2012). Biokemia (7. painos). New York: W.H. Freeman. ISBN 9781429229364.
• Nicholls D. G. ja Ferguson S. J. (2002) Bioenergetics (3. painos). Academic Press. ISBN 0-12-518121-3.
• Ramsey K. M., Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). "Metabolian kellotyö". Annu. Rev. Nutr. 27: 219–40. doi:10,1146 / annurev.nutr.27.061406.093546