Ana Fark - Anabolizm ve Katabolizma

Anabolizma ve katabolizma, topluca metabolizma olarak tanımlanan metabolik süreç kümeleridir. Anabolizma, vücuttaki küçük moleküllerden başlayarak karmaşık moleküllerin sentezinde yer alan reaksiyonlar dizisidir. Katabolizma, proteinler, glikojen ve trigliseritler gibi karmaşık moleküllerin sırasıyla basit moleküllere veya amino asitler, glikoz ve yağ asitleri gibi monomerlere parçalanmasında yer alan reaksiyonlar kümesidir. NS asıl fark anabolizma ve katabolizma arasındaki anabolizma yapıcı bir süreçtir ve katabolizma yıkıcı bir süreçtir.

Bu makale açıklar,

1. Anabolizma Nedir? - Tanım, Süreçler, Aşamalar, İşlev 2. Katabolizma Nedir? - Tanım, Süreçler, Aşamalar, İşlev 3. Anabolizma ve Katabolizma arasındaki fark nedir

Anabolizma Nedir?

Küçük moleküllerden başlayarak karmaşık molekülleri sentezleyen reaksiyonlar dizisine anabolizma denir. Bu nedenle, anabolizma yapıcı bir süreçtir. Anabolik reaksiyonlar ATP şeklinde enerji gerektirir. Endergonik süreçler olarak kabul edilirler. Karmaşık moleküllerin sentezi, adım adım bir süreçle dokuları ve organları oluşturur. Bu karmaşık moleküller, hücrelerin büyümesi, gelişmesi ve farklılaşması için gereklidir. Kas kütlesini arttırır ve kemikleri mineralize eder. İnsülin, büyüme hormonu ve steroidler gibi birçok hormon anabolizma sürecinde yer alır.

Anabolizmada üç aşama söz konusudur. İlk aşamada monosakkaritler, nükleotitler, amino asitler ve izoprenoidler gibi öncüler üretilir. İkinci olarak, bu öncüler ATP kullanılarak aktif bir forma dönüştürülür. Üçüncüsü, bu reaktif formlar polisakkaritler, nükleik asitler, polipeptitler ve lipitler gibi karmaşık moleküller halinde birleştirilir.

Organizmalar, basit öncülerden karmaşık molekülleri sentezleme yeteneklerine bağlı olarak iki gruba ayrılabilir. Bitkiler gibi bazı organizmalar, karbon dioksit gibi tek bir karbon öncüsünden başlayarak hücrede karmaşık moleküller sentezleyebilir. Ototroflar olarak bilinirler. Heterotroflar, sırasıyla polisakkaritleri ve polipeptitleri sentezlemek için monosakaritler ve amino asitler gibi orta derecede karmaşık molekülleri kullanır. Öte yandan, enerji kaynağına bağlı olarak organizmalar fototroflar ve kemotroflar olarak iki gruba ayrılabilir. Fototroflar güneş ışığından enerji elde ederken, kemotroflar inorganik bileşiklerin oksidasyonundan enerji elde eder.

Karbondioksitten karbon fiksasyonu ya fotosentez ya da kemosentez ile sağlanır. Bitkilerde fotosentez, ışık reaksiyonu ve Calvin döngüsü yoluyla gerçekleşir. Fotosentez sırasında, ATP'yi hidrolize eden gliserat 3-fosfat üretilir. Gliserat 3-fosfat daha sonra glukoneogenez ile glikoza dönüştürülür. Glikosiltransferaz enzimi, monosakkaritler ve glikanlar üretmek için monosakkaritleri polimerize eder. Fotosenteze genel bir bakış şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1: Fotosentez

Yağ asidi sentezi sırasında, asetil-CoA, yağ asitlerini oluşturmak üzere polimerize edilir. İzoprenoidler ve terpenler, mevalonat yolu sırasında izopren birimlerinin polimerizasyonu ile sentezlenen büyük lipidlerdir. Amino asit sentezi sırasında, bazı organizmalar esansiyel amino asitleri sentezleyebilir. Amino asitler, protein biyosentezi sırasında polipeptitlere polimerize edilir. De novo ve kurtarma yolları, daha sonra DNA sentezi sırasında polinükleotitler oluşturmak üzere polimerize edilebilen nükleotitlerin sentezlenmesinde rol oynar.

Katabolizma Nedir?

Karmaşık molekülleri küçük birimlere ayıran reaksiyonlar dizisine katabolizma denir. Bu nedenle, katabolizma yıkıcı bir süreçtir. Katabolik reaksiyonlar, enerjinin yanı sıra ısıyı da ATP şeklinde serbest bırakır. Ekzergonik süreçler olarak kabul edilirler. Katabolizmada üretilen küçük molekül birimleri, diğer anabolik reaksiyonlarda öncü olarak veya oksidasyon yoluyla enerjiyi serbest bırakmak için kullanılabilir. Bu nedenle, katabolik reaksiyonların, anabolik reaksiyonların gerektirdiği kimyasal enerjiyi ürettiği kabul edilir. Katabolizma sırasında üre, amonyak, laktik asit, asetik asit ve karbondioksit gibi bazı hücresel atıklar da üretilir. Glukagon, adrenalin ve kortizol gibi birçok hormon katabolizmada rol oynar.

Organik bileşiklerin karbon kaynağı veya elektron donörü olarak kullanımına bağlı olarak, organizmalar sırasıyla heterotroflar ve organotroflar olarak sınıflandırılır. Heterotroflar, hücresel süreçler için enerji üretmek amacıyla ara kompleks, organik moleküller gibi monosakkaritleri parçalar. Organotroflar, elektron taşıma zincirlerinde kullanılabilen elektronları üretmek için organik molekülleri parçalayarak ATP enerjisi üretir.

Diyetteki nişasta, yağlar ve proteinler gibi makromoleküller, sindirim enzimleri tarafından sindirim sırasında alınır ve sırasıyla monosakkaritler, yağ asitleri ve amino asitler gibi küçük birimlere parçalanır. Monosakaritler daha sonra asetil-CoA üretmek için glikolizde kullanılır. Bu asetil-CoA, sitrik asit döngüsünde kullanılır. ATP, oksidatif fosforilasyon ile üretilir. Yağ asitleri, beta oksidasyonu ile asetil-CoA üretmek için kullanılır. Amino asitler ya proteinlerin sentezinde yeniden kullanılır ya da üre döngüsünde üreye oksitlenir. Glikoliz, sitrik asit döngüsü ve oksidatif fosforilasyon içeren hücresel solunum süreci, şekil 2'de gösterilmiştir.

Şekil 2: Hücresel Solunum

Anabolizma ve Katabolizma Arasındaki Fark

Tanım

Anabolizma: Anabolizma, basit maddelerin karmaşık moleküller halinde sentezlendiği metabolik süreçtir.

katabolizma: Katabolizma, büyük molekülleri daha küçük moleküllere parçalayan metabolik süreçtir.

Metabolizmadaki Rolü

Anabolizma: Anabolizma, metabolizmanın yapıcı aşamasıdır.

katabolizma: Katabolizma, metabolizmanın yıkıcı aşamasıdır.

Enerji Gereksinimi

Anabolizma: Anabolizma ATP enerjisi gerektirir.

katabolizma: Katabolizma ATP enerjisini serbest bırakır.

Sıcaklık

Anabolizma: Anabolizma endergonik bir reaksiyondur.

katabolizma: Katabolizma ekzergonik bir reaksiyondur.

hormonlar

Anabolizma: Östrojen, testosteron, büyüme hormonu, insülin vb. anabolizmada yer alır.

katabolizma: Adrenalin, kortizol, glukagon, sitokinler vb. katabolizmada yer alır.

Oksijen Kullanımı

Anabolizma: Anabolizma anaerobiktir; oksijen kullanmaz.

katabolizma: Katabolizma aerobiktir; oksijeni kullanır.

Vücut Üzerindeki Etkisi

Anabolizma: Anabolizma kas kütlesini arttırır. Dokuları oluşturur, onarır ve döşer.

katabolizma: Katabolizma yağ ve kalori yakar. Enerji üretmek için depolanan yiyecekleri kullanır.

işlevsellik

Anabolizma: Anabolizma dinlenmede veya uykuda işlevseldir.

katabolizma: Katabolizma vücut aktivitelerinde işlevseldir.

Enerji dönüşümü

Anabolizma: Kinetik enerji, anabolizma sırasında potansiyel enerjiye dönüştürülür.

katabolizma: Katabolizma sırasında potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüştürülür.

süreçler

Anabolizma: Anabolizma bitkilerde fotosentez, hayvanlarda protein sentezi, glikojen sentezi ve asimilasyon sırasında meydana gelir.

katabolizma: Katabolizma, hücresel solunum, sindirim ve atılım sırasında meydana gelir.

Örnekler

Anabolizma: Amino asitlerden polipeptitlerin, glikozdan glikojenin ve yağ asitlerinden trigliseritlerin sentezi anabolik işlemlere örnektir.

katabolizma: Proteinlerin amino asitlere, glikojenin glikoza ve trigliseritlerin yağ asitlerine parçalanması katabolik süreçlere örnektir.

Çözüm

Anabolizma ve katabolizma topluca metabolizma olarak adlandırılabilir. Anabolizma, enerjiyi ATP biçiminde kullanan yapıcı bir süreçtir. Fotosentez, protein sentezi, glikojen sentezi gibi işlemler sırasında oluşur. Anabolizma, potansiyel enerjiyi vücutta depolayarak vücut kütlesini arttırır. Katabolizma, anabolizma sırasında kullanılabilecek ATP'yi serbest bırakan yıkıcı bir süreçtir. Depolanmış kompleks molekülleri yakarak vücut kütlesini azaltır. Anabolizma ve katabolizma arasındaki temel fark, iki süreçte yer alan reaksiyonların türüdür.

Referanslar:1. "Metabolizma." Vikipedi Wikimedia Foundation, 12 Mart 2017. Web. 16 Mart 2017.

Görüntü Nezaket:1. “Basit fotosenteze genel bakış” Daniel Mayer (mav) - Yerpo'nun orijinal imageVector versiyonu - Commons Wikimedia2 aracılığıyla kendi çalışmanız (GFDL). “2503 Hücresel Solunum” OpenStax College tarafından – Anatomy & Physiology, Connexions Web sitesi. 19 Haziran 2013. (CC BY 3.0) Commons Wikimedia aracılığıyla