Definitie en voorbeelden van anabolisme en katabolisme

Anabolisme en katabolisme zijn de twee brede soorten biochemische reacties waaruit het metabolisme bestaat. Anabolisme bouwt complexe moleculen op van eenvoudiger, terwijl katabolisme grote moleculen opsplitst in kleinere.

De meeste mensen denken aan metabolisme in de context van gewichtsverlies en bodybuilding, maar metabolische routes zijn belangrijk voor elke cel en weefsel in een organisme. Metabolisme is hoe een cel energie krijgt en afval verwijdert. Vitaminen, mineralen en co-factoren helpen de reacties.

Belangrijkste afhaalrestaurants: anabolisme en katabolisme

• Anabolisme en katabolisme zijn de twee brede klassen van biochemische reacties waaruit het metabolisme bestaat.
• Anabolisme is de synthese van complexe moleculen uit eenvoudiger. Deze chemische reacties vereisen energie.
• Katabolisme is de verdeling van complexe moleculen in eenvoudiger. Bij deze reacties komt energie vrij.
• Anabole en katabole routes werken meestal samen, waarbij de energie van katabolisme de energie levert voor anabolisme.

Definitie van anabolisme

Anabolisme of biosynthese is de verzameling biochemische reacties die moleculen construeren uit kleinere componenten. Anabole reacties zijn endergonisch, wat betekent dat ze een inbreng van energie nodig hebben om te vorderen en niet spontaan zijn. Meestal zijn anabole en katabole reacties gekoppeld, waarbij katabolisme de activeringsenergie voor anabolisme levert. De hydrolyse van adenosinetrifosfaat (ATP) zorgt voor veel anabole processen. Over het algemeen zijn condensatie- en reductiereacties het mechanisme achter anabolisme.

Anabolisme Voorbeelden

Anabole reacties zijn reacties die complexe moleculen bouwen van eenvoudige. Cellen gebruikten deze processen om polymeren te maken, weefsels te laten groeien en schade te herstellen. Bijvoorbeeld:

• Glycerol reageert met vetzuren om lipiden te maken:
  CH₂OHCH (OH) CH₂OH + C₁₇H₃₅→ COOH CH₂OHCH (OH) CH₂OOCC₁₇H₃₅ 
• Eenvoudige suikers vormen samen disachariden en water:
  C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆   → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O
• Aminozuren komen samen om dipeptiden te vormen:
  NH₂CHRCOOH + NH₂CHRCOOH → NH₂CHRCONHCHRCOOH + H₂O 
• Koolstofdioxide en water reageren om glucose en zuurstof te vormen bij fotosynthese:
  6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Anabole hormonen stimuleren anabole processen. Voorbeelden van anabole hormonen zijn onder andere insuline, die glucose-absorptie bevordert, en anabole steroïden, die spiergroei stimuleren. Anabole oefening is anaërobe oefening, zoals gewichtheffen, die ook spierkracht en massa opbouwt.

Definitie van katabolisme

Katabolisme is de verzameling biochemische reacties die complexe moleculen opsplitst in eenvoudiger. Katabole processen zijn thermodynamisch gunstig en spontaan, dus cellen gebruiken ze om energie te genereren of om anabolisme te voeden. Katabolisme is exergonisch, wat betekent dat het warmte afgeeft en werkt via hydrolyse en oxidatie.

Cellen kunnen nuttige grondstoffen in complexe moleculen opslaan, katabolisme gebruiken om ze af te breken en de kleinere moleculen terugwinnen om nieuwe producten te bouwen. Katabolisme van eiwitten, lipiden, nucleïnezuren en polysachariden genereert respectievelijk respectievelijk aminozuren, vetzuren, nucleotiden en monosachariden. Soms worden afvalproducten gegenereerd, waaronder koolstofdioxide, ureum, ammoniak, azijnzuur en melkzuur.

Voorbeelden van katabolisme

Katabole processen zijn het omgekeerde van anabole processen. Ze worden gebruikt om energie voor anabolisme te genereren, kleine moleculen voor andere doeleinden vrij te maken, chemicaliën te ontgiften en metabolische routes te reguleren. Bijvoorbeeld:

• Tijdens cellulaire ademhaling reageren glucose en zuurstof tot kooldioxide en water
  C₆H₁₂O₆ + 6O₂  → 6CO₂ + 6H₂O
• In cellen ontleedt hydroxide peroxide in water en zuurstof:
  2H₂O₂  → 2H₂O + O₂

Veel hormonen fungeren als signalen om het katabolisme te beheersen. De katabole hormonen omvatten adrenaline, glucagon, cortisol, melatonine, hypocretine en cytokines. Katabole oefening is aerobe oefening, zoals een cardiotraining, waarbij calorieën worden verbrand naarmate vet (of spieren) worden afgebroken.

Amfibolische paden

Een metabole route die katabool of anabool kan zijn, afhankelijk van de beschikbaarheid van energie, wordt een amfibolische route genoemd. De glyoxylaatcyclus en de citroenzuurcyclus zijn voorbeelden van amfibolische routes. Deze cycli kunnen energie produceren of gebruiken, afhankelijk van cellulaire behoeften.

bronnen

• Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Julian, Lewis; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). Moleculaire biologie van de cel (5e editie). CRC Druk.
• de Bolster, M. W. G. (1997). "Verklarende woordenlijst van in de bio-organische chemie gebruikte termen". Internationale Unie voor zuivere en toegepaste chemie.
• Berg, Jeremy M .; Tymoczko, John L .; Stryer, Lubert; Gatto, Gregory J. (2012). Biochemie (7e ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 9781429229364.
• Nicholls D. G. en Ferguson S. J. (2002) Bio-energetica (3e editie). Academic Press. ISBN 0-12-518121-3.
• Ramsey K. M., Marcheva B., Kohsaka A., Bass J. (2007). "Het uurwerk van de stofwisseling". Annu. Nutr. 27: 219-40. doi: 10,1146 / annurev.nutr.27.061406.093546