Anabolism och katabolism Definition och exempel

Anabolism och katabolism är de två breda typerna av biokemiska reaktioner som utgör metabolism. Anabolism bygger komplexa molekyler från enklare, medan katabolism bryter stora molekyler till mindre.

De flesta människor tänker på metabolism i samband med viktminskning och kroppsbyggande, men metaboliska vägar är viktiga för varje cell och vävnad i en organisme. Metabolism är hur en cell får energi och tar bort avfall. Vitaminer, mineraler och kofaktorer hjälper reaktionerna.

Key Takeaways: Anabolism and Catabolism

Anabolism och katabolism är de två breda klasserna av biokemiska reaktioner som utgör metabolism.
Anabolism är syntesen av komplexa molekyler från enklare. Dessa kemiska reaktioner kräver energi.
Katabolism är uppdelningen av komplexa molekyler till enklare. Dessa reaktioner frigör energi.
Anabola och kataboliska vägar fungerar vanligtvis tillsammans, med energin från katabolism som ger energi för anabolism.

Anabolism Definition

Anabolism eller biosyntes är uppsättningen biokemiska reaktioner som konstruerar molekyler från mindre komponenter. Anabola reaktioner är endergoniska, vilket innebär att de kräver energinivå för att utvecklas och inte är spontana. Vanligtvis är anabola och kataboliska reaktioner kopplade, varvid katabolism ger aktiveringsenergin för anabolism. Hydrolysen av adenosintrifosfat (ATP) driver många anabola processer. Generellt sett är kondensations- och reduktionsreaktioner mekanismen bakom anabolism.

Exempel på anabolism

Anabola reaktioner är de som bygger komplexa molekyler från enkla. Celler använde dessa processer för att framställa polymerer, växa vävnader och reparera skador. Till exempel:

Glycerol reagerar med fettsyror för att göra lipider:
CH₂OHCH (OH) CH₂OH + C₁₇H₃₅COOH → CH₂OHCH (OH) CH₂OOCC₁₇H₃₅
Enkla sockerarter kombineras för att bilda disackarider och vatten:
C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O
Aminosyror går samman och bildar dipeptider:
NH₂CHRCOOH + NH₂CHRCOOH → NH₂CHRCONHCHRCOOH + H₂O
Koldioxid och vatten reagerar och bildar glukos och syre i fotosyntes:
6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6o₂

Anabola hormoner stimulerar anabola processer. Exempel på anabola hormoner inkluderar insulin, som främjar glukosabsorption, och anabola steroider, som stimulerar muskeltillväxt. Anabolisk övning är anaerob träning, såsom tyngdlyftning, som också bygger muskelstyrka och massa.

Definition av katabolism

Katabolism är uppsättningen biokemiska reaktioner som bryter ned komplexa molekyler till enklare. Kataboliska processer är termodynamiskt fördelaktiga och spontana, så celler använder dem för att generera energi eller för att driva anabolism. Katabolism är exergon, vilket innebär att det släpper värme och fungerar via hydrolys och oxidation.

Celler kan lagra användbara råmaterial i komplexa molekyler, använda katabolism för att bryta ner dem och återvinna de mindre molekylerna för att bygga nya produkter. Till exempel genererar katabolism av proteiner, lipider, nukleinsyror och polysackarider aminosyror, fettsyror, nukleotider respektive monosackarider. Ibland genereras avfallsprodukter, inklusive koldioxid, urea, ammoniak, ättiksyra och mjölksyra.

Exempel på katabolism

Kataboliska processer är motsatsen till anabola processer. De används för att generera energi för anabolism, frigör små molekyler för andra ändamål, avgiftar kemikalier och reglerar metaboliska vägar. Till exempel:

Under cellulär andning reagerar glukos och syre för att ge koldioxid och vatten
C₆H₁₂O₆ + 6o₂ → 6CO₂ + 6H₂O
I celler sönderdelas hydroxidperoxid till vatten och syre:
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Många hormoner fungerar som signaler för att kontrollera katabolismen. De kataboliska hormonerna inkluderar adrenalin, glukagon, kortisol, melatonin, hypokretin och cytokiner. Katabolisk träning är aerob träning, till exempel en konditionsträning, som förbränner kalorier när fett (eller muskler) bryts ned.

Amfiboliska vägar

En metabolismväg som kan vara antingen katabolisk eller anabol, beroende på energitillgänglighet, kallas en amfibolisk väg. Glykoxylatcykeln och citronsyrecykeln är exempel på amfiboliska vägar. Dessa cykler kan antingen producera energi eller använda den, beroende på mobilbehov.

källor

Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Julian, Lewis; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). Cellens molekylärbiologi (5: e upplagan). CRC Press.
de Bolster, M. W. G. (1997). "Ordlista över termer som används i bioinorganisk kemi". International Union of Pure and Applied Chemistry.
Berg, Jeremy M .; Tymoczko, John L .; Stryer, Lubert; Gatto, Gregory J. (2012). Biokemi (7: e upplagan). New York: W.H. Fri man. ISBN 9781429229364.
Nicholls D. G. och Ferguson S. J. (2002) bioenergetik (3: e upplagan). Academic Press. ISBN 0-12-518121-3.
Ramsey K. M., Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). "Metabolismens urverk". Annu. Pastor Nutr. 27: 219-40. doi: 10,1146 / annurev.nutr.27.061406.093546

Vetenskap