Anabolisme fungerer, anabole prosesser, forskjeller med katabolisme



den anabolisme Det er en deling av metabolisme som inkluderer reaksjoner av dannelse av store molekyler fra mindre. For denne serien av reaksjoner som skal oppstå, er en energikilde nødvendig, og generelt er det ATP (adenosintrifosfat).

Anabolisme, og dens metabolske omvendt, katabolisme, er gruppert i en rekke reaksjoner som kalles metabolske veier eller ruter orkestrerte og regulert primært av hormoner. Hvert lite trinn styres slik at en gradvis overføring av energi oppstår.

Anabolske prosesser kan ta grunnleggende enheter som omfatter biomolekyler - aminosyrer, fettsyrer, nukleotider og sukker monomerene - og generere mer kompliserte forbindelser slik som proteiner, lipider, karbohydrater og nukleinsyrer som energiprodusent enden.

index

  • 1 Funksjoner
  • 2 Anabole prosesser
    • 2.1 Syntese av fettsyrer
    • 2.2 Syntese av kolesterol
    • 2.3 Nukleotidsyntese
    • 2.4 Nukleinsyresyntese
    • 2.5 Proteinsyntese
    • 2.6 Glykogen syntese
    • 2.7 Syntese av aminosyrer
  • 3 Forordning av anabolisme
  • 4 Forskjeller med katabolisme
    • 4.1 Syntese versus nedbrytning
    • 4.2 Energibruk
    • 4.3 Balanse mellom anabolisme og katabolisme
  • 5 referanser

funksjoner

Metabolisme er et begrep som omfatter alle kjemiske reaksjoner som forekommer i kroppen. Cellen ligner en mikroskopisk fabrikk hvor syntese- og nedbrytningsreaksjoner finner sted permanent.

De to målene for metabolisme er: For det første å bruke kjemisk energi lagret i maten, og for det andre å erstatte strukturer eller stoffer som ikke lenger fungerer i kroppen. Disse hendelsene skjer i henhold til de spesifikke behovene til hver organisme og er dirigert av kjemiske budbringere kalt hormoner.

Energi kommer hovedsakelig fra fett og karbohydrater som vi spiser i mat. I tilfelle det er mangel, kan kroppen bruke proteinene til å kompensere for mangelen.

På samme måte er regenereringsprosesser nært knyttet til anabolisme. Regenerering av vev er en tilstand sine qua non å holde en sunn organisme og fungere skikkelig. Anabolisme er ansvarlig for å produsere alle cellulære forbindelser som holder dem i gang.

Det er en delikat balanse i cellen mellom metabolske prosesser. Store molekyler kan nedbrytes til sine mindre komponenter ved katabolske reaksjoner og den motsatte prosessen - fra små til store - kan oppstå ved anabolisme.

Anabole prosesser

Anabolisme omfatter generelt alle reaksjoner katalysert ved enzymer (små molekyler som fremskynder proteinholdige flere størrelsesordener hastigheten av kjemiske reaksjoner) ansvarlig for "konstruksjon" eller syntese av cellulære komponenter.

Den generelle visjonen om de anabole ruter inkluderer følgende trinn: de enkle molekylene som deltar som mellomprodukter i Krebs syklusen er aminosyrer eller kjemisk transformert til aminosyrer. Senere blir disse samlet i mer komplekse molekyler.

Disse prosessene krever kjemisk energi, som kommer fra katabolisme. Blant de viktigste anabole prosessene er: fettsyre syntese, kolesterol syntese, nukleinsyre syntese (DNA og RNA), proteinsyntese, glykogen syntese og aminosyresyntese.

Disse molekylers rolle i organismen og dens synteseveier vil bli kort beskrevet nedenfor:

Syntese av fettsyrer

Lipider er svært heterogene biomolekyler som er i stand til å generere en stor mengde energi når de oksyderes, spesielt triacylglycerolmolekylene.

Fettsyrene er de arketypiske lipider. De består av et hode og en hale dannet av hydrokarboner. Disse kan være umettede eller mettede, avhengig av om de har dobbeltbindinger i halen eller ikke.

Lipider er de essensielle komponentene i alle biologiske membraner, i tillegg til å delta som reserve substans.

Fettsyrer syntetiseres i cytoplasma av cellen fra et forløpermolekyl som kalles malonyl-CoA, fra acetyl-CoA og bikarbonat. Dette molekylet donerer tre karbonatomer for å starte veksten av fettsyre.

Etter malonildannelse fortsetter syntese-reaksjonen i fire essensielle trinn:

-Kondensasjonen av acetyl-ACP med malonyl-ACP, en reaksjon som produserer acetoacetyl-ACP og frigir karbondioksid som avfallsstoff.

-Det andre trinnet er reduksjonen av acetoacetyl-ACP, ved NADPH til D-3-hydroksybutyryl-ACP.

-Deretter oppstår en dehydreringsreaksjon som omdanner det forrige produktet (D-3-hydroksybutyryl-ACP) til krotonil-ACP.

-Endelig er crotonil-ACP redusert og sluttproduktet er butiryl-ACP.

Syntese av kolesterol

Kolesterol er en sterol med en typisk kjerne av 17 karbonkarboner. Det har forskjellige roller i fysiologi, da det virker som en forløper for en rekke molekyler som gallsyrer, forskjellige hormoner (inkludert kjønn) og er essensielt for syntesen av vitamin D.

Syntese forekommer i cytoplasma av cellen, hovedsakelig i leverenes celler. Dette anabolske kjeden har tre faser: første isopren enheten er dannet, så den progressive assimilasjon forekommer enhetene for å forårsake squalen, lanosterol dette passerer og endelig kolesterol erholdes.

Aktiviteten av enzymer i denne vei reguleres hovedsakelig av den relative andelen av hormonene insulin: glukagon. Etter hvert som denne andelen øker, øker proporsjonen forholdsmessig.

Nukleotidsyntese

Nukleinsyrer er DNA og RNA, den første inneholder all informasjon som er nødvendig for utvikling og vedlikehold av levende organismer, mens den andre kompletterer DNA-funksjonene.

Både DNA og RNA er sammensatt av lange kjeder av polymerer hvis grunnleggende enhet er nukleotidene. Nukleotidene består i sin tur av et sukker, en fosfatgruppe og en nitrogenbasert base. Forløperen til puriner og pyrimidiner er ribose-5-fosfat.

Puriner og pyrimidiner fremstilles i leveren fra forløpere som karbondioksid, glycin, ammoniakk, blant andre.

Nukleinsyresyntese

Nukleotider må sammenføyes i lange tråder av DNA eller RNA for å oppfylle sin biologiske funksjon. Prosessen innebærer en rekke enzymer som katalyserer reaksjonene.

Enzymet som er ansvarlig for kopiering av DNA for å generere flere DNA-molekyler med identiske sekvenser, er DNA-polymerase. Dette enzymet kan ikke starte syntesen de novo, Derfor kalt et lite fragment av DNA eller RNA en primer som gjør det mulig for dannelsen av kjeden å delta.

Denne hendelsen krever deltagelse av flere enzymer. Helikase, for eksempel, bidrar til å åpne dobbeltspiralen DNA-polymerase kan opptre og topoisomerase er i stand til å modifisere topologien av DNA, enten enmeshing eller desenredándolo.

Tilsvarende deltar RNA-polymerase i syntesen av RNA fra et DNA-molekyl. I motsetning til den tidligere prosessen krever RNA-syntese ikke den nevnte primeren.

Proteinsyntese

Proteinsyntese er en viktig begivenhet er alle levende organismer. Proteiner utfører et bredt spekter av funksjoner, som for eksempel transport av stoffer eller rolle som strukturproteiner.

Ifølge "dogmet" plantebiologi, etter at DNA blir kopiert inn i budbringer-RNA (som beskrevet i det foregående avsnitt), som i sin tur er oversatt av ribosomene til en aminosyre polymer. I RNA tolkes hver triplett (tre nukleotider) som en av de tjue aminosyrene.

Syntese forekommer i cytoplasma av cellen, hvor ribosomer er funnet. Prosessen skjer i fire faser: aktivering, initiering, forlengelse og avslutning.

Aktiveringen består av binding av en bestemt aminosyre til overførings-RNA som tilsvarer den. Initasjonen involverer bindingen av ribosomet til 3'-terminalen av messenger-RNA, assistert av "initieringsfaktorene".

Forlengelse involverer tilsetning av aminosyrer i henhold til RNA-meldingen. Til slutt stopper prosessen med en bestemt sekvens i messenger-RNA, kalt termineringskondomer: UAA, UAG eller UGA.

Glykogen syntese

Glykogen er et molekyl som består av gjentatte glukoseenheter. Det virker som en energireserver substans og er i stor grad rikelig i leveren og muskelen.

Synteseveien kalles glykogenesese og krever deltakelse av enzymet glykogensyntase, ATP og UTP. Banen starter med fosforylering av glukose til glukose-6-fosfat og passerer deretter til glukose-1-fosfat. Det neste trinnet omfatter tilsetning av en UDP for å gi UDP-glukose og uorganisk fosfat.

UDP-glukosemolekylet tilsettes til glukosekjeden ved hjelp av et alfa 1-4-bind, frigjøring av UDP-nukleotidet. I tilfelle at ramifications forekommer, dannes de av alfa-link 1-6.

Syntese av aminosyrer

Aminosyrer er enheter som gjør opp proteiner. I naturen er det 20 typer, hver med unike fysiske og kjemiske egenskaper som bestemmer proteinets endelige egenskaper.

Ikke alle organismer kan syntetisere de 20 typene. For eksempel kan mennesket bare syntetisere 11, de resterende 9 må inkorporeres i dietten.

Hver aminosyre har sin spesielle rute. Imidlertid kommer de fra forløpermolekyler som alfa-ketoglutarat, oksaloacetat, 3-fosfoglyserat, pyruvat, blant andre..

Regulering av anabolisme

Som nevnt tidligere, er metabolisme regulert av stoffer som kalles hormoner, utskilt av spesialiserte vev, enten glandulære eller epiteliale. Disse fungerer som budbringere og deres kjemiske natur er ganske heterogen.

For eksempel er insulin et hormon som utskilles av bukspyttkjertelen og har en viktig effekt på stoffskiftet. Etter måltider høyt i karbohydrater, fungerer insulin som et stimulerende middel for anabole ruter.

Dermed er hormonet ansvarlig for å aktivere prosessene som tillater syntese av lagringsstoffer som fett eller som glykogen.

Det er perioder med liv hvor anabole prosesser er overveiende, for eksempel barndom, ungdomsår, under graviditet eller under trening fokusert på vekst av muskler.

Forskjeller med katabolisme

Alle prosesser og kjemiske reaksjoner som finner sted inne i kroppen vår - spesielt innenfor cellene våre - er globalt kjent som metabolisme. Vi kan vokse, utvikle, reprodusere og opprettholde kroppsvarme takket være denne serien av høyt kontrollerte hendelser.

Syntese versus nedbrytning

Metabolisme innebærer bruk av biomolekyler (proteiner, karbohydrater, lipider eller fettstoffer og nukleinsyrer) for å opprettholde alle essensielle reaksjonene i et levende system.

Å få disse molekylene kommer fra maten vi bruker hver dag, og kroppene våre er i stand til å "disintegrere" dem i mindre enheter under fordøyelsesprosessen.

For eksempel, proteiner (som kan komme fra kjøtt eller egg, for eksempel) er fragmentert i deres hovedkomponenter: aminosyrer. På samme måte kan vi behandle karbohydrater i mindre sukkergrupper, vanligvis i glukose, en av de mest brukte karbohydrater av kroppen vår.

Kroppen vår kan bruke disse små enhetene - blant annet aminosyrer, sukkerarter, fettsyrer - å bygge nye større molekyler i den konfigurasjonen kroppen vår trenger..

Prosessen med oppløsning og oppnåelse av energi kalles katabolisme, mens dannelsen av nye, mer komplekse molekyler er anabolisme. Således er synteseprosessene forbundet med anabolisme og dem med nedbrytning med katabolisme.

Som en mnemonisk regel kan vi bruke "c" av ordet katabolisme og forholde det til ordet "cut".

Bruk av energi

Anabole prosesser krever energi, mens nedbrytningsprosesser produserer denne energien, hovedsakelig i form av ATP - kjent som energien i cellen.

Denne energien kommer fra katabolske prosesser. Tenk deg at vi har et kort kort, hvis vi har alle kortene stablet pent og vi kaster dem til bakken, gjør de det spontant (analogt med katabolisme).

Men hvis vi ønsker å bestille dem igjen, må vi bruke energi til systemet og samle dem fra bakken (analog med anabolisme).

I noen tilfeller trenger de katabolske ruterne en "injeksjon av energi" i deres første trinn for å oppnå igangsetting av prosessen. For eksempel er glykolyse eller glykolyse nedbrytning av glukose. Denne ruten krever bruk av to molekyler av ATP å starte.

Balanse mellom anabolisme og katabolisme

For å opprettholde en sunn og tilstrekkelig metabolisme, er det nødvendig å balansere prosesser av anabolisme og katabolisme. I tilfelle prosesser av anabolisme overgår de av katabolisme, er syntesehendelsene de som hersker. I kontrast, når kroppen mottar mer energi enn nødvendig, dominerer katabolske veier.

Når kroppen opplever situasjoner av motgang, kaller det sykdommer eller langvarige faste perioder, fokuserer stoffskiftet på nedbrytningsveier og går inn i en katabolisk tilstand.

referanser

  1. Chan, Y. K., Ng, K. P., & Sim, D. S. M. (Eds.). (2015). Farmakologisk grunnlag for akutt pleie. Springer International Publishing.
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Invitasjon til biologi. Macmillan.
  3. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J. E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekylærcellebiologi. Macmillan.
  4. Ronzio, R. A. (2003). Encyklopedi av næring og god helse. Infobase Publishing.
  5. Voet, D., Voet, J., & Pratt, C. W. (2007). Grunnlaget for biokjemi: Livet på molekylært nivå. Ed. Panamericana Medical.