Skillnader mellan katabolism och anabolism Skillnaden mellan
Totala organismernas kemiska reaktioner, som händer i celler för att upprätthålla sitt liv, kallas metabolism. Metabolism är en egenskap av livet som uppstår genom ordnade interaktioner mellan molekyler. Dessa processer gör det möjligt för organismer att växa, reproducera, reagera på sin miljö och behålla sina strukturer 1 .
Metabolism är uppdelad i två allmänna typer av reaktioner. I stort sett är katabolism alla de kemiska reaktionerna som bryter ner molekylerna. Detta är antingen att extrahera energi, eller att producera enkla molekyler som sedan konstruerar andra. Anabolism avser alla metaboliska reaktioner som bygger eller monterar mer komplexa molekyler från enklare 1 .
Katabolismens och Anabolismens processer
Alla anabola processer är konstruktiva, med hjälp av grundläggande molekyler inom en organism, som sedan skapar föreningar som är mer specialiserade och komplexa. Anabolism är också känd som "biosyntes", varigenom en slutprodukt skapas från ett antal komponenter. Processen kräver ATP som en form av energi, omvandling av kinetisk energi till potentiell energi. Det anses vara en endergonisk process, vilket betyder att det är en icke-spontan reaktion, som kräver energi 2 . Processen använder energi för att skapa slutprodukten, såsom vävnader och organ. Dessa komplexa molekyler krävs av organismen, som ett medel för tillväxt, utveckling och celldifferentiering 3 . Anabola processer använder inte syre.
Kataboliska processer å andra sidan är destruktiva, där mer komplexa föreningar bryts ner och energi frigörs i form av ATP eller värme - istället för att konsumera energi som i anabolism. Potentiell energi omvandlas till kinetisk energi från butiker i kroppen. Detta resulterar i bildandet av den metaboliska cykeln, varvid katabolism bryter ner molekylerna som skapas genom anabolism. En organism använder då ofta många av dessa molekyler, vilka används igen i en mängd olika processer. Kataboliska processer använder sig av syre.
På cellnivå använder anabolism monomerer för att bilda polymerer, vilket resulterar i bildning av mer komplexa molekyler. Ett vanligt exempel är syntesen av aminosyror (monomeren) i större och mer komplexa proteiner (polymeren). En av de vanligaste kataboliska processerna är matsmältning, där intagade näringsämnen omvandlas till enklare molekyler, som en organism kan använda för andra processer.
Kataboliska processer verkar bryta ner många olika polysackarider, såsom glykogen, stärkelse och cellulosa. Dessa omvandlas till monosackarider, som inkluderar glukos, fruktos och ribos, som används av organismer som en form av energi.Proteiner som skapas av anabolism omvandlas till aminosyror genom katabolism, för ytterligare anabola processer. Några nukleinsyror i DNA eller RNA, blir kataboliserade i mindre nukleotider, som är en del av den naturliga processen av helande såväl som används för energiska behov.
Organer klassificeras enligt den typ av katabolism som de använder 4 :
- Organotroph → En organism som förvärvar sin energi från organiska källor
- Litotroph → > En organism som förvärvar sin energi från oorganiska substrat Phototroph →
- En organism som förvärvar sin energi från solljus Hormoner
Många metaboliska processer som uppträder inom en organism regleras av hormoner. Hormoner är kemiska föreningar, som generellt klassificeras som antingen anabola eller kataboliska hormoner, beroende på deras totala effekt.
Anabola hormoner:
Östrogen
- : Ett hormon som existerar både hos kvinnor och män. Det produceras övervägande i äggstockarna och reglerar främst kvinnliga sexuella egenskaper (till exempel höfter och brösttillväxt) och har också visat sig påverka benmassan 5 och reglering av menstruationscykeln 6 >. Testosteron : Ett hormon som finns både hos män och kvinnor. Det produceras övervägande inom testiklar och reglerar främst maskulina sexuella egenskaper (som röst- och ansiktshår), stärker benmassan
- 7 och hjälper till att bygga och bibehålla muskelmassan 8 . Tillväxthormon : Ett hormon som skapas inom hypofysen, stimulerar tillväxthormonet och reglerar därefter organismens tillväxt i det tidiga livet. Efter mognad i vuxenlivet reglerar den också benreparation
- 9 . Insulin : Beta celler skapar detta hormon i bukspottkörteln. Det reglerar glukosnivåer och användning i blodet. Glukos är en primär energikälla, men den kan inte behandlas utan insulin. Om bukspottkörteln kämpar eller inte kan producera insulin kan det leda till diabetes
- 10 . Kataboliska hormoner: Glukagon
: Produceras i alvcellerna i bukspottkörteln, är glukagon ansvarig för att stimulera nedbrytning av glykogenbutiker till glukos. Glykogen finns i reservoarer som är lagrade i levern och när kroppen behöver mer energi (som motion, höga stressnivåer eller strider) stimulerar glukagon katabolismen av glykogen, vilket leder till att glukos kommer in i blodet
- 10 . Adrenalin : Även kallad epinefrin, är den skapad inom binjurarna. Adrenalin spelar en grundläggande komponent i en fysiologisk reaktion som kallas "kamp eller flyg". Under det fysiologiska svaret öppnar bronchiolerna och hjärtfrekvensen accelereras för ökad syreabsorption. Det är också ansvaret för att översvämma glukos i kroppen, vilket ger en snabb energikälla
- 11 . Cortisol : Även kallat stresshormon, syntetiseras det i binjurarna. När en organism upplever ångest, förlängd obehag eller nervositet, frigörs kortisol.Blodtrycket ökar som ett resultat, en stigning i blodsockernivån uppstår och immunsystemet blir undertryckt
- 12 . Cytokin : Ett mycket litet proteinhormon som reglerar interaktioner och kommunikation mellan celler i kroppen. Det finns en konstant produktion av cytokiner, som också konsekvent bryts ner, med aminosyror som återanvänds av organismen. Ett vanligt exempel är lymfokiner och interleukin, där de frisätts efter att ett immunsvar uppkommit efter invasion av en främmande kropp (bakterier, virus, tumör eller svamp) eller efter en skada
- 13 . Kataboliska och anabola processer under träning En organisms kroppsvikt bestäms av katabolism och anabolism. I huvudsak är mängden energi som frigörs genom anabolism minus den mängd som används genom katabolism lika med dess totala vikt. Eventuell överskottsenergi som inte bränns genom katabolism lagras i form av glykogen eller fett i lever- och muskelreserverna
14
. Även om detta är en förenklad förklaring av hur de två processerna interagerar, gör det lättare att förstå hur vissa kataboliska och anabola övningar kombinerar för att bestämma kroppsvikt. Anabola processer resulterar vanligtvis i en ökning av muskelmassan, såsom isometri eller viktliftning 15
. En annan övning som är anaerob, såsom sprintning, intervallträning och andra aktiviteter med hög intensitet, är emellertid också anabolisk 16 . Under perioder av sådan verksamhet expanderar kroppen omedelbara butiker av energi, med borttagning av mjölksyra som har byggts upp i musklerna 2 . Som svar ökar muskelmassan för att förbereda sig för ytterligare insatser. Det betyder att kataboliska processer resulterar i större, starkare muskler, såväl som förstärkta ben och ökade proteinreserver genom att använda aminosyror, som alla kombinerar för att öka kroppsvikten 17 . Vanligtvis är en övning som är aerob en katabolisk process. Dessa inkluderar simning, jogging och cykling och andra övningar som inducerar omvandling från att använda antingen glukos eller glykogen som energikälla, för att bränna fett för att möta det ökade energibehovet 18
. Tid är avgörande för att uppmana katabolismen, eftersom det måste brännas genom glukos / glykogenreserver först 19 . Medan båda är viktiga för en minskning av kroppsfettmassa, är anabolism och katabolism kontrasterande metaboliska processer som resulterar i antingen en ökning eller minskning av den totala kroppsvikten. En kombination av kataboliska och anabola övningar gör det möjligt för kroppen att nå och bibehålla ideal kroppsvikt. Metaboliska processer som bryter ner enkla ämnen i komplexa molekyler. Metaboliska processer som bryter ner större, komplexa molekyler i mindre ämnen. Energi
