Anabolizmus és katabolizmus: Meghatározás és példák

Az anabolizmus és a katabolizmus a két széles típusa biokémiai reakciók az a smink anyagcsere. Az anabolizmus komplex molekulákat épít az egyszerűbbekből, míg a katabolizmus nagyra bomlik molekulák kisebbekbe.

A legtöbb ember az anyagcserére gondol a súlycsökkenés és a testépítés kapcsán, de a metabolikus útvonalak fontosak a szervezet minden sejtjéhez és szövetéhez. A metabolizmus révén egy sejt energiát kap, és eltávolítja a hulladékot. Vitaminok, ásványi anyagok és kofaktorok segítenek a reakciókban.

Kulcsfontosságú helyek: anabolizmus és katabolizmus

Az anabolizmus vagy a bioszintézis a biokémiai reakciók halmaza, amely kisebb molekulákból épít molekulákat. Anabolikus reakciók endergonic, vagyis energiát igényelnek a haladáshoz, és nem spontának. Általában az anabolikus és katabolikus reakciókat kapcsolják össze, és a katabolizmus biztosítja a aktiválási energia az anabolizmusért. Az hidrolízis nak,-nek adenozin-trifoszfát (ATP) számos anabolikus folyamatot hajt végre. Általában, kondenzáció és a redukciós reakciók az anabolizmus mögött rejlő mechanizmusok.

Az anabolikus reakciók azok, amelyek összetett molekulákat alkotnak az egyszerű reakciókból. A sejtek ezeket a folyamatokat készítik polimerek, növekszik a szövet és javíthatja a sérüléseket Például:

• A glicerin reagál a zsírsavakkal lipidek előállítására:
  CH₂OHCH (OH) CH₂OH + C₁₇H₃₅COOH → CH₂OHCH (OH) CH₂OOCC₁₇H₃₅
• Az egyszerű cukrok diszacharidokat és vizet képeznek:
  C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O
• Aminosavak egyesülnek és dipeptideket képeznek:
  NH₂CHRCOOH + NH₂CHRCOOH → NH₂CHRCONHCHRCOOH + H₂O
• A szén-dioxid és a víz reakcióba lépve glükózot és oxigént képez a fotoszintézisben:
  6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Az anabolikus hormonok stimulálják az anabolikus folyamatokat. Anabolikus hormonok például az inzulin, amely elősegíti a glükóz felszívódását, és anabolikus szteroidok, amelyek stimulálják az izomnövekedést. Az anabolikus testmozgás anaerob testmozgás, például súlyemelés, amely szintén növeli az izomerőt és a tömeget.

A katabolizmus a biokémiai reakciók halmaza, amely bonyolult molekulákat bont le egyszerűbbé. A katabolikus folyamatok termodinamikailag kedvezőek és spontának, tehát a sejtek energiát használnak fel vagy az anabolizmus elősegítésére. A katabolizmus exergonikus, azaz hőt bocsát ki, és hidrolízis és oxidáció révén működik.

A sejtek hasznos nyersanyagokat tárolhatnak komplex molekulákban, katabolizmust használnak felbontásukra, és a kisebb molekulákat új termékek előállítása céljából visszanyerik. Például a fehérjék, lipidek, nukleinsavak és poliszacharidok katabolizálása aminosavakat, zsírsavakat, nukleotidokat és monoszacharidokat generál. Időnként hulladéktermékek keletkeznek, beleértve szén-dioxidot, karbamidot, ammóniát, ecetsavat és tejsavat.

A katabolikus folyamatok az anabolikus folyamatok fordítottja. Ezeket energiának előállítására használják az anabolizmushoz, kis molekulák más célokra történő felszabadítását, a vegyszerek méregtelenítését és az anyagcserének szabályozását. Például:

• A celluláris légzés során a glükóz és az oxigén reagál, és széndioxidot és vizet eredményez
  C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
• A sejtekben a hidroxid-peroxid vízre és oxigénre bomlik:
  2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Számos hormon jelzi a katabolizmust. A katabolikus hormonok közé tartozik az adrenalin, a glukagon, a kortizol, a melatonin, a hypocretin és a citokinek. A katabolikus edzés aerob testmozgás, például egy kardio edzés, amely kalóriát éget, mivel a zsír (vagy izom) lebomlik.

A metabolikus útvonalat, amely lehet az energia elérhetőségétől függően akár katabolikus, akár anabolikus, amphibolikus útnak nevezzük. A glioxilát-ciklus és a citromsav-ciklus példák az amphibolikus utakra. Ezek a ciklusok energiát termelhetnek vagy felhasználhatnak, a sejtek igényeitől függően.

• Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Julian, Lewis; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). A sejt molekuláris biológiája (5. kiadás). CRC Press.
• de Bolster, M. W. G. (1997). "A bioinorganikus kémiában használt kifejezések szótára". A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szövetsége.
• Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert; Gatto, Gregory J. (2012). Biokémia (7. kiadás). New York: W.H. Freeman. ISBN 9781429229364.
• Nicholls D. G. és S. Ferguson J. (2002) bioenergetikai (3. kiadás). Academic Press. ISBN 0-12-518121-3.
• K. Ramsey M., Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). "Az anyagcsere óraműje". Annu. Fordulat. Nutr. 27: 219–40. doi:10,1146 / annurev.nutr.27.061406.093546