Anabolism och katabolism: Definition och exempel

Anabolism och katabolism är de två breda typerna av biokemiska reaktioner som utgör ämnesomsättning. Anabolism bygger komplexa molekyler från enklare, medan katabolismen bryts stort molekyler i mindre.

De flesta 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

instagram viewer
endergonic, vilket innebär att de kräver en insats av energi för att utvecklas och inte är spontana. Vanligtvis är anabola och kataboliska reaktioner kopplade till, med katabolism som ger aktiverings energi för anabolism. De hydrolys av adenosintrifosfat (ATP) driver många anabola processer. I allmänhet, kondensation och reduktionsreaktioner är mekanismerna bakom anabolismen.

Exempel på anabolism

Anabola reaktioner är de som bygger komplexa molekyler från enkla. Celler använder dessa processer för att göra polymerer, växa vävnad 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 gå samman och bilda dipeptider:
    NH2CHRCOOH + NH2CHRCOOH → NH2CHRCONHCHRCOOH + H2O
  • Koldioxid och vatten reagerar och bildar glukos och syre vid 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. Anabola övningar är anaerob träning, såsom tyngdlyftning, som också bygger muskelstyrka och massa.

Katabolism Definition

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. Exempelvis 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, såsom en konditionsträning, som förbränner kalorier när fett (eller muskler) bryts ned.

Amfiboliska vägar

En metabolismväg som kan vara antingen katabolisk eller anabola 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. Varv. Nutr. 27: 219–40. doi:10,1146 / annurev.nutr.27.061406.093546