Anabolisme og katabolisme: Definition og eksempler

Anabolisme og katabolisme er de to brede typer af biokemiske reaktioner det udgør stofskifte. Anabolisme bygger komplekse molekyler fra enklere, mens katabolismen bryder stort molekyler i mindre.

De fleste mennesker tænker på metabolisme i forbindelse med vægttab og bodybuilding, men metaboliske veje er vigtige for hver celle og væv i en organisme. Metabolisme er, hvordan en celle får energi og fjerner affald. Vitaminer, mineraler og kofaktorer hjælper reaktionerne.

Key takeaways: Anabolism and Catabolism

Anabolisme eller biosyntese er det sæt biokemiske reaktioner, der konstruerer molekyler fra mindre komponenter. Anabolske reaktioner er

Anabolske reaktioner er dem, der bygger komplekse molekyler fra enkle. Celler bruger disse processer til at fremstille polymerer, dyrke væv og reparere skader. For eksempel:

• Glycerol reagerer med fedtsyrer for at fremstille lipider:
  CH₂OHCH (OH) CH₂OH + C₁₇H₃₅COOH → CH₂OHCH (OH) CH₂OOCC₁₇H₃₅
• Enkle sukkerarter kombineres for at danne disaccharider og vand:
  C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O
• Aminosyrer gå sammen for at danne dipeptider:
  NH₂CHRCOOH + NH₂CHRCOOH → NH₂CHRCONHCHRCOOH + H₂O
• Kuldioxid og vand reagerer på dannelse af glukose og ilt ved fotosyntesen:
  6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Anabolske hormoner stimulerer anabolske processer. Eksempler på anabolske hormoner inkluderer insulin, der fremmer glukoseabsorption, og anabolske steroider, der stimulerer muskelvækst. Anabol øvelse er anaerob træning, såsom vægtløftning, som også bygger muskelstyrke og masse.

Katabolisme er det sæt biokemiske reaktioner, der nedbryder komplekse molekyler til enklere. Kataboliske processer er termodynamisk gunstige og spontane, så celler bruger dem til at generere energi eller til at brænde anabolisme. Katabolisme er exergonisk, hvilket betyder, at den frigiver varme og fungerer via hydrolyse og oxidation.

Celler kan opbevare nyttige råmaterialer i komplekse molekyler, bruge katabolisme til at nedbryde dem og genvinde de mindre molekyler til at bygge nye produkter. F.eks. Genererer katabolisme af proteiner, lipider, nukleinsyrer og polysaccharider henholdsvis aminosyrer, fedtsyrer, nukleotider og monosaccharider. Nogle gange genereres affaldsprodukter, herunder carbondioxid, urinstof, ammoniak, eddikesyre og mælkesyre.

Katabolske processer er det modsatte af anabolske processer. De bruges til at generere energi til anabolisme, frigive små molekyler til andre formål, afgifte kemikalier og regulere metaboliske veje. For eksempel:

• Under cellulær respiration reagerer glukose og ilt for at give kuldioxid og vand
  C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
• I celler nedbrydes hydroxidperoxid til vand og ilt:
  2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Mange hormoner fungerer som signaler til at kontrollere katabolisme. De kataboliske hormoner inkluderer adrenalin, glucagon, cortisol, melatonin, hypocretin og cytokiner. Katabolsk træning er aerob træning såsom en cardio-træning, der forbrænder kalorier, når fedt (eller muskler) nedbrydes.

En metabolisk vej, der kan være enten katabolisk eller anabol, afhængigt af energitilgængelighed kaldes en amfibolisk vej. Glyoxylatcyklussen og citronsyrecyklussen er eksempler på amfiboliske veje. Disse cyklusser kan enten producere energi eller bruge den, afhængigt af cellulære behov.

• Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Julian, Lewis; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). Cellens molekylærbiologi (5. udgave). CRC Press.
• de Bolster, M. W. G. (1997). "Ordliste over anvendte termer i bioinorganisk kemi". International Union of Pure and Applied Chemistry.
• Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert; Gatto, Gregory J. (2012). Biokemi (7. udgave). New York: W.H. Freeman. ISBN 9781429229364.
• Nicholls D. G. og Ferguson S. J. (2002) bioenergetik (3. udgave). Academic Press. ISBN 0-12-518121-3.
• Ramsey K. M., Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). "Metabolismens urværk". Annu. Rev. Nutr. 27: 219–40. doi:10,1146 / annurev.nutr.27.061406.093546