Hur anabolism och katabolism fungerar tillsammans för metabolism

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

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

Nyckelalternativ: anabolism och katabolism

    Anabolism och katabolism är de två breda klasser av biokemiska reaktioner som utgör ämnesomsättningen.

    Anabolism är syntesen av komplexa molekyler från enklare. Dessa kemiska reaktioner kräver energi.

    Katabolism är nedbrytningen av komplexa molekyler till enklare. Dessa reaktioner frigör energi.

    Anabola och katabola vägar fungerar vanligtvis tillsammans, med energin från katabolism som tillhandahåller energin för anabolism.

Anabolism Definition

Anabolism eller biosyntes är en uppsättning biokemiska reaktioner som konstruerar molekyler från mindre komponenter. Anabola reaktioner är endergoniska, vilket innebär att de kräver en insats av energi för att utvecklas och är inte spontana. Vanligtvis är anabola och katabola reaktioner kopplade, med katabolism som ger aktiveringsenergin för anabolism. Hydrolysen av adenosintrifosfat (ATP) driver många anabola processer. Generellt sett är kondens- och reduktionsreaktioner mekanismerna bakom anabolism.

Exempel på anabolism

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

Glycerol reagerar med fettsyror för att göra lipider:
CH

2

OHCH(OH)CH

2

OH + C

17H

35

COOH → CH2

OHCH(OH)CH

2OOCC

17

H35

Enkla sockerarter kombineras för att bilda disackarider och vatten:
C6

H

12O6

+ C6

H12

O6

→ C12H22

O11

+ H

2O

Aminosyror ansluter sig tillsammans för att bilda dipeptider: NH2

CHRCOOH + NH

2

CHRCOOH → NH

2CHRCONHCHRCOOH + H2

O

Koldioxid och vatten reagerar för att bilda glukos och syre i fotosyntesen: 6CO

2

+ 6H2

O → C6H

12O6

+ 6O2

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

Katabolism Definition

Katabolism är en uppsättning biokemiska reaktioner som bryter ner komplexa molekyler till enklare. Kataboliska processer är termodynamiskt gynnsamma och spontana, så celler använder dem för att generera energi eller för att underblåsa anabolism. Katabolism är exergonisk, vilket betyder att den frigör värme och fungerar via hydrolys och oxidation.

Celler kan lagra användbara råmaterial i komplexa molekyler, använder 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.

Katabolism Exempel

Katabola processer är motsatsen till anabola processer. De används för att generera energi för anabolism, frigöra små molekyler för andra ändamål, avgifta kemikalier och reglera metabola vägar. Till exempel:

Under cellandning reagerar glukos och syre för att ge koldioxid och vatten

C

6

H

12

O

6 + 6O2 → 6CO2

+ 6H2

O

I celler sönderdelas hydroxidperoxid till vatten och syre:

2H2

O

2

→ 2H

2

O + O2

Många hormoner fungerar som signaler för att kontrollera katabolism. Katabola hormoner inkluderar adrenalin, glukagon, kortisol, melatonin, hypokretin och cytokiner. Katabol träning är aerob träning som ett konditionsträning, som bränner kalorier när fett (eller muskler) bryts ner.

Amfiboliska vägar

En metabolisk väg som kan vara antingen katabolisk eller anabola beroende på energitillgänglighet kallas en amfibolisk väg. Glyoxylatcykeln och citronsyracykeln är exempel på amfiboliska vägar. Dessa cykler kan antingen producera energi eller använda den, beroende på cellulära behov.

Källor

Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Julian, Lewis; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002).

Cellens molekylärbiologi

(5:e upplagan). CRC Press.

de Bolster, MWG (1997). ”Ordlista över termer som används i biooorganisk 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: WH Freeman. ISBN 9781429229364.

Nicholls GD och Ferguson SJ (2002) Bioenergi

(3:e upplagan). Akademisk press. ISBN 0-12-518121-3.

Ramsey KM, Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). ”Ärmetabolismens urverk”. Annu. Rev. Nutr. 27: 219–40. doi:10.1146/annurev.nutr.27.061406.093546

Lämna ett svar

Relaterade Inlägg