В чём разница между метаболизмом, катаболизмом и анаболизмом? | Научпоп. Наука для всех

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, какие процессы происходят внутри вашего организма? Большинство людей редко задается таким вопросом. Это и понятно, ведь многие из процессов, которые происходят в теле не требуют каких-то осознанных действий и контроля с нашей стороны, за исключением того, что мы сознательно можем есть пищу, пить воду, спать и избегать опасных или экстремальных ситуаций.

Итак, что же это такая таинственная сила, которая сопровождает нас от рождения и до смерти, делая все, чтобы мы жили и хорошо себя чувствовали? Все просто наш обмен веществ.

Про обмен веществ особенно часто можно слышать, когда речь заходит о вопросах связанных с потерей или набором веса и сжиганием жира. Некоторые люди жалуются на то, что не могут набрать вес в независимости от того, сколько они едят. Это они объясняют своим «супербыстрым метаболизмом».

Что такое метаболизм?

Метаболизм — это собирательное понятие, связанное с тысячами химических реакций, которые постоянно происходят в нашем организме. В первую очередь с теми, в результате которых происходит преобразование энергии, необходимой для нашего выживания и поддержания функций организма. Большинство из этих процессов направлены на достижение трех основных целей:

• расщепление пищи, которую мы потребляем и получение полезной энергии для клеточных функций;
• превращение расщепленной пищи в полезные молекулы, такие как липиды, углеводы, белки и нуклеиновые кислоты,
• удаление из организма отходов.

На своем базовом уровне метаболизм можно разделить на два основных направления — катаболизм и анаболизм, которые мы объясним более подробно ниже.

Что такое катаболизм?

Проще говоря, катаболизм, также известный как деструктивный метаболизм, представляет собой процессов, в результате которых расщепляются молекулы пищи и жидкости, которые мы потребляем, в полезные формы энергии. Пища, которую мы едим, как правило состоит из овощей, фруктов, злаков, животных белков и т. д.

Но наш организм не может использовать пищу в такой форме. Поэтому катаболические процессы расщепляют биомолекулы на более мелкие составляющие, которые затем могут окисляться или использоваться в анаболических процессах (конструктивный метаболизм) для образования новых более крупных молекул. Самый главный катаболический процесс в организме — пищеварение! В процессе пищеварения большие молекулы распадаются на более мелкие, при этом выделяется энергия, которая может использоваться организмом.

Некоторые из основных катаболических процессов в организме это расщепление полисахаридов (гликоген, крахмал и т. д.) на моносахариды (фруктоза, глюкоза и т. д.), расщепление белков на нуклеиновые кислоты и расщепление нуклеиновых кислот на нуклеотиды.

Как и все, что происходит в организме, катаболические процессы должны регулироваться и контролироваться, поэтому катаболизм зависит от определенных гормонов, таких как адреналин, глюкагон, цитокины и кортизол. Эти гормоны так важны, поскольку они будут влиять на все — от вашего сердечного ритма и уровня поглощения кислорода до концентрации глюкозы в крови и эффективности взаимодействия между вашими клетками.

Когда гормоны активируются, то стимулируют распад доступных питательных веществ для производства энергии необходимой для функционирования организма. Например, когда вы сталкиваетесь с опасной ситуацией, то организм переключается в режим «сражайся или беги», после чего высвобождается адреналин, который ускоряет частоту сердечных сокращений, увеличивает способность легких поглощать кислород и стимулирует расщепление гликогена, который превращается в глюкозу — основную энергетическую единицу, которую организм сможет использовать для борьбы или бегства.

Что такое анаболизм?

Тогда как катаболические процессы считаются деструктивными формами метаболизма, то анаболические являются конструктивными формами. По другому анаболизм можно назвать биосинтезом, так как эти процессы синтезируют маленькие молекулы в более крупные и более сложные соединения, которые требуются организму. В больших масштабах результаты анаболизма можно наблюдать в процессе роста детей, в заживлении раны или увеличении мышц. На микроскопическом уровне анаболические процессы в клетках включают аминокислоты (мономеры), встраивающиеся в белки (полимеры).

Как и в случае с катаболизмом, анаболизм также контролируется или регулируется гормонами — прежде всего, гормоном роста, инсулином, тестостероном и эстрогеном и пр. Анаболические процессы в значительной степени стимулируются катаболическими процессами, так как организму требуются энергия и «материал» для работы и создания более сложных молекул.

Теперь, когда мы разобрались с некоторыми механизмами метаболизма, а именно: расщепление и образование различных молекул, необходимых для жизни, мы должны обратиться к одному из наиболее распространенных вопросов, связанных с метаболизмом — «скорости», с которой он работает.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма.

Метаболизм и управление весом

Вы, наверное, слышали, что многие люди утверждают, что у них медленный или быстрый метаболизм, который, следовательно, влияет на размер их тела. Тем не менее, эти типы утверждений не подкреплены наукой, которая показала, что уровень метаболизма большинства людей на самом деле очень похож. Есть некоторые состояния, такие как заболевания щитовидной железы, которые замедляют или ускоряют обмен веществ и влияют на размер тела, но они встречаются относительно редко.

Факторы, которые влияют на ваш метаболизм, включают в себя комплекцию вашего тела, возраст и пол. Те люди, у которых больше мышечная масса, естественно, будут сжигать больше калорий, даже если они не тренируются. Как правило, у мужчин мышечная масса больше, чем у женщин, благодаря этому им легче сжигать калории и сбрасывать вес. Наконец, с возрастом уровень физической активности людей часто падает, как и мышечная масса, это затрудняет потерю веса.

Когда вы получаете энергию через употребление пищи, и организму не нужно использовать ее полностью, то она будет накапливаться в виде жира. Когда организму потребуется дополнительная энергия, то эти запасы будут использованы (катаболизм), что приводит к потере веса. Баланс того, что вы едите и насколько физически активны будет определять то, как вы сможете управлять своим весом.

При этом типы упражнений, которые вы выполняете, могут влиять на ваш вес:

Катаболические упражнения — это те, которые расщепляют жиры и сжигание калорий, такие как бег, аэробика, плавание, езда на велосипеде и т.д.

Анаболические упражнения — это упражнения, направленные на увеличение мышечной массы, например, поднятие тяжестей или тренировка с отягощениями.

РАЗНИЦА МЕЖДУ КАТАБОЛИЗМОМ И АНАБОЛИЗМОМ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — ЖИЗНЬ

Катаболизм против анаболизма  Знания людей о метаболических процессах в организме в основном находятся на низком уровне из-за сложности, и анаболизм и катаболизм — два из этих важных процессов. Из-за

Катаболизм против анаболизма
 

Знания людей о метаболических процессах в организме в основном находятся на низком уровне из-за сложности, и анаболизм и катаболизм — два из этих важных процессов. Из-за недостаточного понимания этих процессов эти два термина могут легко запутать кого угодно. Следовательно, было бы полезно следить за некоторой информацией, и в этой статье делается попытка обсудить ее кратко и точно. Представленное сравнение в конце статьи выделяет некоторые важные различия между анаболизмом и катаболизмом.

Что такое катаболизм?

Чтобы понять катаболизм, было бы лучше рассмотреть общий метаболический процесс, а молекулы технически сжигаются для извлечения энергии. Клеточное дыхание — это катаболический процесс, и в основном глюкоза и жиры реагируют с кислородом для сжигания с выделением энергии в виде АТФ (аденозинтрифосфата). Обычно катаболизм действует на сжигание моносахаридов и жиров, и очень небольшое количество белков или аминокислот используется для сжигания для захвата энергии. Катаболизм — это процесс окисления, во время которого некоторая часть энергии выделяется в виде тепла. Вырабатываемое в результате катаболизма тепло важно для поддержания тепла тела. Углекислый газ является основным продуктом клеточного дыхания или катаболизма. Эти отходы переносятся в венозный кровоток через капилляры, а затем перемещаются в легкие для выдоха. Для роста и развития клеток организмов требуется большое количество АТФ, и вся потребность в АТФ удовлетворяется посредством клеточного дыхания. Следовательно, катаболизм имеет большое значение в производстве энергии. Другими словами, катаболизм — это важный метаболический процесс для извлечения химической энергии из пищи.

Что такое анаболизм?

Анаболизм — это метаболический путь, который чрезвычайно важен для всех живых существ. Общий смысл анаболизма прост, поскольку он строит молекулы из небольших основных единиц. В процессе анаболизма используется накопленная энергия в виде АТФ. Таким образом, очевидно, что анаболизм требует энергии, вырабатываемой катаболизмом. Синтез белка является ярким примером анаболического процесса, в котором аминокислоты связаны пептидными связями с образованием больших белковых молекул, а в процессе используется АТФ, образующийся в результате катаболизма. Рост тела, минерализация костей и увеличение мышечной массы — это некоторые из других анаболических процессов. Все метаболические процессы контролируются с помощью гормонов (анаболических стероидов) в соответствии с биологическими часами организма. Следовательно, изменения в метаболической активности зависят от времени, и это важно для экологии, поскольку некоторые животные активны ночью, а некоторые — днем. Обычно анаболические упражнения более функциональны во время сна или отдыха.

В чем разница между Анаболизм иКатаболизм? И анаболизм, и катаболизм — это метаболические процессы, но они резко отличаются друг от друга. • Катаболизм производит энергию, но анаболизм использует энергию. • В катаболических путях большие молекулы распадаются на мелкие мономеры, тогда как в анаболизме маленькие молекулы соединяются друг с другом, образуя большие молекулы. • Катаболизм не зависит от анаболизма. Однако анаболизм требует, чтобы АТФ вырабатывался путем катаболизма. • Катаболизм активнее функционирует во время активности, которая требует энергии для сокращения мышц, в то время как анаболизм более эффективен во время сна или отдыха. • Катаболические процессы имеют тенденцию к использованию накопленной пищи для производства энергии, в то время как анаболические процессы могут формировать, восстанавливать и снабжать ткани и органы.

Разница между катаболизмом и анаболизмом (Здоровье)

Катаболизм против анаболизма
 

Знания о метаболических процессах тела у людей в основном из-за сложности, а анаболизм и катаболизм — два из этих важных процессов. Из-за неадекватного понимания этих процессов оба термина могут легко запутать любого. Поэтому было бы полезно только следовать некоторой информации, и эта статья пытается обсудить ее в краткой и точной форме. Представленное сравнение в конце статьи различает некоторые важные различия между анаболизмом и катаболизмом..

Что такое катаболизм?

При понимании катаболизма было бы лучше рассмотреть общий метаболический процесс, и молекулы технически сжигаются для извлечения энергии. Клеточное дыхание является катаболическим процессом, и в основном глюкоза и жиры реагируют с кислородом для сжигания с выделением энергии в виде АТФ (аденозинтрифосфата). Обычно катаболизм воздействует на сжигание моносахаридов и жиров, и очень небольшое количество белков или аминокислот используется для сжигания энергии. Катаболизм — это процесс окисления, при котором часть энергии выделяется в виде тепла. Генерируемое тепло посредством катаболизма важно для поддержания тепла тела. Углекислый газ является основным продуктом отходов клеточного дыхания или катаболизма. Эти отходы попадают в венозный кровоток через капилляры, а затем перемещаются в легкие для выдоха. Рост и развитие клеток организмов требуют большого количества АТФ, и все требования к АТФ выполняются посредством клеточного дыхания. Поэтому катаболизм имеет большое значение в производстве энергии. Другими словами, катаболизм является важным метаболическим процессом для извлечения химической энергии из пищи..

Что такое анаболизм?

Анаболизм — это метаболический путь, который чрезвычайно важен для всех живых существ. Общий смысл анаболизма прост, поскольку он строит молекулы из небольших базовых единиц. В процессе анаболизма используется накопленная энергия в виде АТФ. Следовательно, очевидно, что анаболизм требует энергии, получаемой в результате катаболизма. Синтез белка является ярким примером анаболического процесса, где аминокислоты связаны пептидными связями, образуя большие белковые молекулы, и в процессе используется АТФ, полученный в результате катаболизма. Рост тела, минерализация костей и увеличение мышечной массы являются одними из других анаболических процессов. Все метаболические процессы контролируются гормонами (анаболическими стероидами) в соответствии с биологическими часами организма. Следовательно, изменения в метаболической активности связаны со временем и это важно для экологии, так как некоторые животные активны ночью, а некоторые — днем. Обычно анаболические активности более функциональны во время сна или отдыха.

В чем разница между Анаболизм и катаболизм? И анаболизм, и катаболизм являются метаболическими процессами, но эти два контрастно отличаются друг от друга.. • Катаболизм производит энергию, но анаболизм использует энергию. • В катаболических путях большие молекулы распадаются на маленькие мономеры, тогда как при анаболизме маленькие молекулы соединяются друг с другом, образуя большие молекулы. • Катаболизм не зависит от анаболизма. Однако для анаболизма требуется АТФ, образующийся в результате катаболизма.. • Катаболизм функционирует с большей скоростью во время активности, которая требует энергии для сокращения мышц, в то время как анаболизм более функционален во время сна или отдыха. • Катаболические процессы имеют тенденцию к использованию хранимой пищи для производства энергии, тогда как анаболические процессы могут образовывать, восстанавливать и снабжать ткани и органы..

Конспект урока по биологии в 9 классе «Метаболизм.Ассимиляция.Диссимиляция»

МКОУ ВЫКОПАНСКАЯ СОШ

КОНСПЕКТ

ОТКРЫТОГО УРОКА В 9 КЛАССЕ

ПО БИОЛОГИИ

/с применением ИКТ/

ТЕМА «МЕТАБОЛИЗМ.

АССИМИЛЯЦИЯ.

ДИССИМИЛЯЦИЯ»

Выполнила

учитель биологии и химии

МКОУ Выкопанская СОШ

Лакеева О.В.

2012 год

Тема урока: Метаболизм .Ассимиляция и диссимиляция

Слайд № 1

Цели урока:

1. Формирование общих представлений о клеточном метаболизме и его биологическом значении.

2. Закрепить знания учащихся о строении прокариотической и эукариотической клеток

Задачи урока:

1. Изучить, что такое метаболизм и выяснить является ли он жизненно важным процессом.

2. Сравнить анаболизм и катаболизм.

3. Определить биологическое значение метаболизма.

Оборудование: компьютеры с подключением к Интернет, проектор, экран или интерактивная доска, презентация; дополнительная литература, электронные информационно-справочные ресурс .

Основные термины и понятия:

• Обмен веществ, метаболизм;

• анаболизм, ассимиляция;

• биосинтез;

• катаболизм, диссимиляция.

I Проверка домашнего задания

Сравним строение прокариотической и эукариотической клеток

1.Какие живые организмы относят к прокариотам? (бактерии и сине-зелёные водоросли)

2. Приведите примеры эукариотических организмов? (простейшие,растения,животные и грибы)

Демонстрация презентации «Метаболизм»

Перед учащимися демонстрируются схемы прокариотической и эукариотической клеток

Учитель: Вспомним строение прокариотической клетки

Слайд №3

Ученик по слайду рассказывает строение прокариотической клетки

Учитель: Вспомним строение эукариотической клетки

Слайд № 4

Ученик по слайду рассказывает строение эукариотической клетки

Остальные учащиеся заполняют таблицу

Таблица 1

признаки

прокариоты

эукариоты

Ядро

Рибосомы Митохондрии

Комплекс Гольдж

ЭПС Центриоль Лизосомы Клеточная оболочка

Вакуоли

Мезосомы Органоиды движения

Учитель собирает листочки с ответами

Ассистент демонстрирует Слайд№_5_где дан ответ к табл №1

Учитель Теперь более подробно сравним строение прокариотической и эукариотической клеток

Я задаю вопрос а вы отвечаете(ответ подтверждается презентацией)

Слайд №__7___

1)Каков размер А)прокариотической клетки (0,5-10 мкм)

Б)эукариотической клетки (40-100 мкм)

Слайд №__8___

2)Имеет ядро А) прокариотическая клетка (нет)

Б) вэукариотическая клетка (да)

Слайд №___9__

3)Способ хранения генетического материала

А)в прокариотической клетке (в виде кольцевой молекулы Д НК)

Б) в эукариотической клетке (в виде линейных молекул ДНК, организованных в хромосомы)

Слайд №__10___

4) Какой набор хромосом и способы деления

А)в прокариотической клетке(одинарный,конъюгация)

Б) в эукариотической клетке(одинарный,двойной и т.д.,Мейоз,Митоз,Амитоз)

Слайд №___11__

5.Где происходит синтез белка

А)в прокариотической клетке(в рибосомах 70S-типа)

Б)в эукариотической клетке(в рибосомах 80S-типа)

Слайд №__12___

6. В какой клетке имеются мембранные органоиды и цитоскелет

Б)в эукариотической клетке (да да)

Слайд №_13____

7.Где находиться цитоплазматическая ДНК

А)в прокариотической клетке( в цитоплазме в мезосомах)

Б)в эукариотической клетке(митохондриях и хлоропластах)

Слайд №__14___

8. Есть ли клеточная стенка и каков её состав

А)в прокариотической клетке(есть,толстая муреиновая или пектиновая оболочка)

Б)в эукариотической клетке(у растений- из целлюлозы, у грибов -из хитина ,у животных-НЕТ)

Слайд №__15___

9.Имеются ли жгутики и реснички

А)в прокариотической клетке(да,простые из 1 или нескольких фибрилл)

Б)в эукариотической клетке(да,сложные из 20 и более фибрилл)

Слайд №___16__

10. Где происходит процесс дыхания какие клетки способны к азотфиксации

А)в прокариотической клетке( в мезосомах или цитоплазматических мембранах,способны к азотфиксации

Б)в эукариотической клетке(аэробное дыхание в митохондриях, не способны к азотфиксации

Слайд №_17____

Тип питания

А)в прокариотической клетке(фото,гетеро и хемотрофный)

Б)в эукариотической клетке(фото,гетеротрофный)

II Изучение нового материала

Что такое метаболизм?

«Обмен веществ или метаболизм — совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий».

«Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия».

Сущность метаболизма:

Сущность метаболизма заключается в преобразовании веществ и энергии.

Демонстрация слайда 18 «Энергия необходима для того, чтобы:

• осуществлялся синтез веществ, необходимых для роста организма;

• сокращались мышцы и передавались нервные импульсы;

• вещества могли транспортироваться из клетки в клетку;

— температура тела поддерживалась постоянной.»

Демонстрация видеоурока с 00:00:38

Основу метаболизма составляют взаимосвязанные процессы анаболизма и катаболизма, направленные на непрерывное обновление живого материала и обеспечение его необходимой энергией.

Слайд №_19____

Метаболизм

Анаболизм катаболизм

Пластический энергетический обмен

Обмен

Ассимиляция диссимиляция

Слайд №_20____

Метаболизм

(от греч. «превращение, изменение»), обмен веществ — полный процесс превращения химических веществ в организме, обеспечивающих его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом.

Обмен веществ представляет собой комплекс биохимических и энергетических процессов, обеспечивающих использование пищевых веществ для нужд организма и удовлетворения его потребностей в пластических и энергетических веществах

Слайд №_22

Что такое анаболизм?

Анаболизм (от греч. anabole — подъем) или ассимиляция – совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей, заключается в синтезе сложных молекул из более простых с накоплением энергии.

Задача анаболизма: Обеспечение клетки стройматериалами и энергоносителями

Наиболее важный процесс анаболизма, имеющий планетарное значение, — фотосинтез.

Биосинтез – реакции образования органических веществ в живой клетке.

Совокупность реакций биосинтеза называется пластическим обменом.

«Пластикос» по-гречески означает скульптурный. Так же как скульптор из глины создает изваяние, так и клетка строит свое тело из веществ, полученных в процессе биосинтеза.

Слайд №_23____

Что такое катаболизм?

Катаболизм (от греч. katabole — разрушение) или диссимиляция – совокупность протекающих в живом организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ (в т. ч. пищевых).

Задача: В процессе катаболизма происходит освобождение энергии, заключенной в химических связях крупных органических молекул, и запасание ее в форме богатых энергией фосфатных связей аденозинтрифосфата (АТФ).

Катаболические процессы — дыхание, гликолиз или брожение. Основные конечные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, молочная кислота.

Совокупность реакций расщепления называется энергетическим обменом клетки.

Слайд № 24

П Р Е В Р А Щ Е Н И Я В Е Щ Е С Т В

белки←аминокислоты→CO_{2 ,} H₂O , NH₃

липиды←глицерин+жирные кислоты→ CO₂ , H₂O

углеводы←глюкоза→ CO₂ , H₂O

Учитель задаёт вопрос

Назовите процесс превращения аминокислот в белки,

глицерина и жирных кислот в липиды,

глюкозы до углеводов (АНАБОЛИЗМ)

Учащиеся отвечают АНАБОЛИЗМ

Прокрутить колёсико на мышке

Назовите процесс превращения белков в аминокислоты ,

липидов до глицерина и жирных кислот в,

углеводов до глюкозы (КАТАБОЛИЗМ)

Учащиеся отвечают КАТАБОЛИЗМ

Слайд № 25 Взаимосвязь процессов анаболизма и катаболизма

1. Анаболические и катаболические процессы осуществляются путем последовательных химических реакций с участием ферментов.

2. Анаболизм и катаболизм – противоположные процессы.

3. Анаболизм и катаболизм – взаимосвязанные процессы. Связь эта состоит в том, что с одной стороны, реакции биосинтеза нуждаются в затрате энергии, которая черпается из реакций расщепления. С другой стороны, для осуществления реакций энергетического обмена необходим постоянный биосинтез ферментов и веществ-энергоносителей.

4. Совокупность пластического и энергетического обменов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой, называют обменом веществ.

5. Обмен веществ или метаболизм – важнейшее условие и необходимый признак жизни. С прекращением обмена веществ прекращается и сама жизнь!

Функции обмена веществ:

1. Наиважнейшей функцией процесса обмена веществ является поддержание постоянства внутренней среды клеток и организма (гомеостаз) в непрерывно меняющихся условиях существования.

2. Обеспечение развития, жизнедеятельности и самовоспроизведения организмов, их связь с окружающей средой и адаптации к изменениям внешних условий.

Слайд№26 Демонстрация таблицы «Сравнение катаболизма и анаболизма»

Учитель предлагает ученикам заполнить таблицу «Сравнение катаболизма и анаболизма»

Учащиеся заполняют таблицу «Сравнение катаболизма и анаболизма»

Слайд № 27 Демонстрация таблицы с ответами

ПРИЗНАКИ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

АНАБОЛИЗМ

КАТАБОЛИЗМ

ЗАДАЧА

ПРОЦЕССА

Обеспечение клетки строительным материалом и энергоносителями

Обеспечение клетки энергией

ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Из простых синтезируются более сложные

Сложные распадаются до простых

ЭНЕРГИЯ

затрачивается

Освобождается

АТФ

Расходуется

Образуется, накапливается

Так как анаболизм и катаболизм являются противоположными и одновременно взаимосвязанными процессами, то их совокупность, то есть метаболизм можно считать примером всеобщего закона единства и борьбы противоположностей.

Слайд № 28

Укажите пункт, в котором правильно записан процесс расщепления органических веществ в организме животного: Ответ б

III Закрепление знаний

Опрос учащихся в кабинете информатики. Учащиеся ответ выбирают с помощью пульта.

1. Метаболизм складывается из 2 процессов:

А) жизни и смерти

Б) синтеза и распада

В)возбуждения и торможения

2. Что является конечными продуктами окисления органических веществ?

А) АТФ

Б) кислород и углекислый газ

В)вода и углекислый газ

3. Назовите начальные продукты метаболизма

А) простые вещества

Б) сложные вещества

В)верно А и В

4.Аккумуляторы энергии

А) АТФ

Б)ДНК

В)РНК

5. В ходе какого процесса образуется много АТФ

А) биосинтез

Б) анаболизм

В) дыхание

3) Кроссворд Обмен вешеств

4)Фронтальная беседа по вопросам:

А)Что такое ассимиляция и диссимиляция? (приведите примеры реакций синтеза в клетке).

Б) Докажите, что ассимиляция и диссимиляция – две стороны единого процесса обмена веществ и энергии – метаболизма.

IV Выводы урока

Слайд № 28

1. Метаболизм — совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий.

2. Метаболизм складывается из двух противоположных и взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма.

3. Так как анаболизм и катаболизм являются противоположными и одновременно взаимосвязанными процессами, то их совокупность, то есть метаболизм можно считать примером всеобщего закона единства и борьбы противоположностей.

4. Метаболизм – важнейший биологический процесс и необходимый признак жизни.

МЕТАБОЛИЗМ — это обмен веществ, химические превращения, протекающие от момента поступления питательных веществ в живой организм до момента, когда конечные продукты этих превращений выделяются во внешнюю среду. К метаболизму относятся все реакции, в результате которых строятся структурные элементы клеток и тканей, и процессы, в которых из содержащихся в клетках веществ извлекается энергия. Иногда для удобства рассматривают по отдельности

две стороны метаболизма – анаболизм и катаболизм,

т.е. процессы созидания органических веществ и процессы их разрушения.

Анаболические процессы обычно связаны с затратой энергии и приводят к образованию сложных молекул из более простых,

катаболические же сопровождаются высвобождением энергии и заканчиваются образованием таких конечных продуктов (отходов) метаболизма, как мочевина, диоксид углерода, аммиак и вода.

V Домашнее задание &2.8,повт &1,7

КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ Процессы

КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

• Процессы катаболизма и анаболизма представлены химическими реакциями, объединенными в метаболические циклы и каскады (химические превращения), структура которых отличается упорядоченностью во времени и пространстве (прежде всего, речь идет об объеме клетки). Итогом метаболического цикла является определенный биологически значимый результат — на рибосоме из аминокислот образуется полипептид. Упорядоченность различных составляющих обмена веществ достигается благодаря структурированности (компартментации) объема клетки. Правило компартментации распространяется на оба типа клеточной организации — прокариотический и эукариотический, хотя способы его реализации различны. Различна также эволюционная и экологическая стратегия про- и эукариот.

Основополагающий вопрос: Почему обмен веществ (метаболизм) считают необходимым и достаточным условием и признаком жизни? 3

Сущность метаболизма: Сущность метаболизма заключается в преобразовании веществ и энергии. Основу метаболизма составляют взаимосвязанные процессы анаболизма и катаболизма, направленные на непрерывное обновление живого материала и обеспечение его необходимой энергией. Метаболизм Анаболизм Катаболизм 4

Что такое анаболизм? АНАБОЛИЗМ (от греч. anabole — подъем) или ассимиляция – совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей, заключается в синтезе сложных молекул из более простых с накоплением энергии. Наиболее важный процесс анаболизма, имеющий планетарное значение, — фотосинтез. Биосинтез – реакции образования органических веществ в живой клетке. Совокупность реакций биосинтеза называется пластическим обменом. «Пластикос» по гречески означает скульптурный. Так же как скульптор из глины создает изваяние, так и клетка строит свое тело из веществ, полученных в процессе биосинтеза. 6

Что такое катаболизм? КАТАБОЛИЗМ (от греч. katabole — разрушение) или диссимиляция – совокупность протекающих в живом организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ (в т. ч. пищевых). В процессе катаболизма происходит освобождение энергии, заключенной в химических связях крупных органических молекул, и запасание ее в форме богатых энергией фосфатных связей аденозинтрифосфата (АТФ). Катаболические процессы — дыхание, гликолиз, брожение. Основные конечные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, молочная кислота. Совокупность реакций расщепления называется энергетическим обменом клетки. 7

Сравним анаболизм и катаболизм ПРИЗНАКИ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ АНАБОЛИЗМ КАТАБОЛИЗМ ЗАДАЧА ПРОЦЕССА Обеспечение клетки строительным материалом и энергоносителями Обеспечение клетки энергией ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ Из простых синтезируются более сложные Сложные распадаются до простых ЭНЕРГИЯ затрачивается Освобождается АТФ Расходуется Образуется, накапливается 8

Белки пищи Пищеварительный канал Фермент пепсин в желудке Фермент трипсин в тонком кишечнике Клетка Аминокислоты Кровь • 1 г белка при расщеплении дает 17, 6 к. Дж Синтез видоспецифических белков (миозин, козеин и др. ) Органоиды клеток тела, мембраны, ферменты

Липиды пищи Пищеварительный канал Жирные кислоты, глицерин Лимфа. Кровь • 1 г жира при расщеплении дает 38, 9 к. Дж Фермент липаза в 12 перстной кишке Фермент лецитиназа, липаза в тонком кишечнике Клетка Синтетические процессы Жировое депо (сальник, подкожная клетчатка)

Углеводы пищи Пищеварительный канал Глюкоза Кровь Печень (гликоген) Мышцы Глюкоза • 1 г углевода при расщеплении дает 17, 6 к. Дж Фермент птиалин, мальтаза в ротовой полости Фермент амилаза в тонком кишечнике Клетка Окисление с выделением энергии

Выводы: 1. Анаболические и катаболические процессы осуществляются путем последовательных химических реакций с участием ферментов. 2. Анаболизм и катаболизм – противоположные процессы. 3. Анаболизм и катаболизм – взаимосвязанные процессы. Связь эта состоит в том, что с одной стороны, реакции биосинтеза нуждаются в затрате энергии, которая черпается из реакций расщепления. С другой стороны, для осуществления реакций энергетического обмена необходим постоянный биосинтез ферментов и веществ-энергоносителей. 4. Совокупность пластического и энергетического обменов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой, называют обменом веществ. 5. Обмен веществ или метаболизм – важнейшее условие и необходимый признак жизни. С прекращением обмена веществ прекращается и сама жизнь! 12

Функции обмена веществ: 1. Наиважнейшей функцией процесса обмена веществ является поддержание постоянства внутренней среды клеток и организма (гомеостаз) в непрерывно меняющихся условиях существования. 2. Обеспечение развития, жизнедеятельности и самовоспроизведения организмов, их связь с окружающей средой и адаптации к изменениям внешних условий. 13

Особенности обмена веществ у различных организмов Для каждого живого организма характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий ёго существования и от отношения площади поверхности тела к его массе. Это отношение тем больше, чем меньше животное. Следовательно, у крупных животных интенсивность обмена веществ ниже, чем у мелких. Интенсивность обмена веществ у человека условно принята за единицу. 14

Различие в интенсивности обмена веществ у разных организмов. Слон – 0, 33 Лошадь – 0, 52 Овца – 1, 05 Собака – 1, 57 Землеройка – 35, 24 Если землеройка будет без пищи 7 – 9 часов, она погибнет! 15

Биологическое обеспечение обмена веществ: • Для каждого вида организмов характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий его существования. • Интенсивность и направленность обмена веществ в клетке обеспечивается путем сложной регуляции синтеза и активности ферментов, а также в результате изменения проницаемости биологических мембран. • В организме человека и животных имеет место гормональная регуляция обмена веществ, координируемая центральной нервной системой. • Любое заболевание сопровождается нарушениями обмена веществ; генетически обусловленные нарушения обмена веществ служат причиной многих наследственных болезней. 16

Живым формам присущ особый способ взаимодействия с окружающей средой — обмен веществ (метаболизм). • Живым формам присущ особый способ взаимодействия с окружающей средой — обмен веществ (метаболизм). Его содержание составляют процессы анаболизма (ассимиляция, пластический обмен) и катаболизма (диссимиляция, энергетический обмен). • По типу обмена веществ земные живые существа подразделяются на аутотрофные и гетеротрофные организмы. В «экономике» природы гетеротрофам отведена роль консументов и деструкторов (редуцентов). • Для осуществления обмена, с одной стороны, необходим приток веществ извне, а с другой, — неутилизируемые продукты обмена должны выделяться во внешнюю среду. При этом поток веществ через организм неразрывно связан с потоком энергии. Таким образом, организм или клетка в вещественно-энергетическом плане относительно окружающей или внеклеточной среды являются открытыми системами.

Обмен веществ между организмом и внешней средой как основное условие жизни и сохранения гомеостаза

Одним из характерных свойств живых объектов является их способность противостоять росту энтропии • В соответствии со вторым законом термодинамики, в энергетически изолированных системах количество энтропии (величина, обратная упорядоченности) с течением времени нарастает. Одним из характерных свойств живых объектов является их способность противостоять росту энтропии, поддерживая присущую им организацию (структуру). Образование элементов и сборка из них внутриклеточных структур (анаболизм), происходят с уменьшением энтропии. Однако параллельно осуществляется окисление пищевых веществ (катаболизм), источником которых является внешняя среда, что сопровождается адекватным увеличением ее энтропии. Поэтому для полноразмерной биологической системы — «организм и среда его обитания» — изменение энтропии в целом положительно.

Второй закон термодинамики, являясь важнейшим законом природы, определяет направление, по которому протекают термодинамические процессы, устанавливает возможные пределы превращения теплоты в работу при круговых процессах, позволяет дать строгое определение таких понятий, как энтропия, температура и т. д. Второй закон связан с понятием энтропии, являющейся мерой хаоса (или мерой порядка). Второй закон термодинамики гласит, что для вселенной в целом энтропия возрастает.

• Связь живых форм со средой обитания — еще одно непременное свойство жизни. Если речь идет о многоклеточных живых формах, то сказанное приобретает дополнение “обязательная взаимосвязь клеток с околоклеточной или межклеточной средой, представляющей, по существу, наряду с кровью и лимфой, внутреннюю среду многоклеточного организма”. • Свойство высших многоклеточных живых существ сохранять постоянство внутренней среды, несмотря на колебания показателей окружающей среды, соответствует биологическому понятию гомеостаза.

Генетический гомеостаз на молекулярногенетическом, клеточном и организменном уровнях направлен на поддержание сбалансированной системы генов, содержащей всю биологическую информацию организма. Механизмы онтогенетического (организменного) гомеостаза закреплены в исторически сложившемся генотипе. На популяционновидовом уровне генетический гомеостаз — это способность популяции поддерживать относительную стабильность и целостность наследственного материала, которые обеспечиваются процессами редукционного деления и свободным скрещиванием особей, что способствует сохранению генетического равновесия частот аллелей.

Физиологический гомеостаз связан с формированием и непрестанным поддержанием в клетке специфических физико-химических условий. Постоянство внутренней среды многоклеточных организмов поддерживается системами дыхания, кровообращения, пищеварения, выделения и регулируется нервной и эндокринной системами.

Структурный гомеостаз основывается на механизмах регенерации, обеспечивающих морфологическое постоянство и целостность биологической системы на разных уровнях организации. Это выражается в восстановлении внутриклеточных и органных структур, путем деления и гипертрофии.

Механизмы репарации на примере пострадиационного восстановления структуры ДНК

Трансплантация как возможность восстановления структурного и физиологического гомеостаза

Сравнительная характеристика пластического и энергетического обмена

№	ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ	ПЛАСТИЧНЫЙ ОБМЕН (АНАБОЛИЗМ, АССИМИЛЯЦИЯ)	ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН (КАТАБОЛИЗМ, ДИССИМИЛЯЦИЯ)
1	Происхождение названия	Греч. anabole — подъем, лат. assimіlatio — слияние	Греч. katabole-разрушение, лат. dissimilis — непохожий
2	Объединяет процессы	Синтеза более сложных соединений из простых	Расщепление сложных органических соединений на более простые
3	Преобладает	В период роста организма (вызывает накопление веществ и рост организма)	В возрасте (обуславливает некоторое уменьшение массы тела организма стареет)
4	Реакции сопровождаются	Поглощением энергии	Выделением энергии
5	Реакции сопровождаются	Расщеплением АТФ	Синтезом АТФ
6	Конечные продукты	Белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты	Вода, углекислый газ, аммиак
7	Конечные продукты	Необходимые животным и растениям для нормальной жизнедеятельности, роста и развития	У животных выводятся из организма, а у растений является исходным материалом для процессов ассимиляции
8	Формы	Биосинтез белков, фотосинтез, хемосинтез	Дыхание, брожение
9	Функции	Синтез структурных компонентов клетки, ферментов и гормонов, обновление структурных компонентов клеток и тканей, отложение запасных веществ (жир, гликоген)	Расщепление питательных веществ пищи, старых структурных компонентов клеток и тканей; образования тепловой энергии, мобилизация запасных веществ (жир, гликоген)

Открытые видеолекции учебных курсов МГУ

Курс лекций «Биохимия» читается для студентов химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова. 

Биохимия – сравнительно молодая наука, возникшая на стыке биологии и химии в конце XIX века. Она изучает процессы развития и функционирования организмов на языке молекул.

В рамках курса рассматривается термодинамика стабильности белков, высокоэнергетические соединения (аденозинтрифосфат, никотинамидадениндинуклеотид, кофермент А, креатин фосфат, фосфоглицероилфосфат и другие), липиды и мембраны, химический состав клетки, гликолиз. Подробно изложены такие темы как: клетка и ее состав, цикл трикарбоновых кислот, жирные кислоты, их катаболизм и анаболизм, витамины и гормоны. В курсе разбираются методы очистки и выделения белков, синтез углеводов, глюконеогенез и фотосинтез.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Термодинамика стабильности белков..
Стабильность ферментов in vivo Методы исследования стабильности ферментов Молекулярные причины термодинамической стабильности ферментов Необратимая инактивация ферментов

Лекция 2. Методы очистки и выделения белков..
Необратимая инактивация ферментов.  Выбор способа очистки. Гомогенизация. Меры предосторожности при выделении белка

Лекция 3. Методы очистки и выделения белков..
Фракционировние белков осаждением Хроматография

Лекция 4. Методы очистки и выделения белков. Круговорот веществ в природе..
Ионообменная хроматография Аффинная хроматография Электрофоретические методы Круговорот углерода в природе Круговорот азота в природе

Лекция 5. Высокоэнергетические соединения..
Линейные и циклические процессы Механизмы регуляции процессов ATP(аденозинтрифосфат) NADH(никотинамидадениндинуклеотид), NADPH(никотинамидадениндинуклеотидфосфат) Кофермент А PGP(фосфоглицероилфосфат), PEPvt(фосфоенолпируват) Креатин фосфат Энергетический заряд клетки ATP(аденозинтрифосфат) цикл

Лекция 6. Гликолиз..
Обзор процессов Первый этап Второй этап Молочнокислое брожение Спиртовое брожение GAP(глицероальдегидфосфат)-дегидрогеназа

Лекция 7. Липиды и мембраны..
Классификация Триацилглицериды Фосфолипиды Сфинголипиды Холестерин Биомембраны Натрий-калиевый насос.

Лекция 8. Регуляция гликолиза..
Регуляция. Моносахариды. Гликоген. Механизм изомеризации

Лекция 9. Клетка и ее состав..
Классификация клеток Различия прокариот и эукариот Археи Органеллы в клетке. Синтез белков и липидов. Аппарат Гольджи Пероксисомы Цитоскелет Клеточная стенка. Митохондрии.

Лекция 10. Другие сахара в гликолизе..
Глюкогон и инсулин Галактоза в гликолизе. Обзор ферментов и кофакторов.

Лекция 11. Цикл трикарбоновых кислот..
Механизм реакции окислительного декарбоксилирования пирувата Цикл трикарбоновых кислот Локализация процессов в клетке Регуляция стадий цикла

Лекция 12. Точки входа в цикл трикарбоновых кислот..
Анаплеротические реакции Глиоксалатный цикл Аскорбиновая кислота Биотин.

Лекция 13. Пентофосфотазный путь гликолиза..
Окислительный этап Неокислительный этап Реакции и комплексы ЭТЦ(электрон-транспортная цепь).

Лекция 14. Электрон-транспортная цепь..
Хемиосмотическая теория Механизм синтеза АТФ(аденозинтрифосфат). Q-цикл переноса протонов Челночные механизмы. Подсчет эквивалентов АТФ Механизм переноса АТФ/АДФ в матрикс Энергетический заряд клетки

Лекция 15. Глюконеогенез..
Глюконеогенез Регуляция глюконеогенеза Синтез гликогена Регуляция синтеза гликогена Сравнительный анализ ферментов. Этапы синтеза жирных кислот.

Лекция 16. Жирные кислоты и их катаболизм..
Перенос жирных кислот из цитозоля в матрикс Бета-окисление жирных кислот Изомеризация ненасыщенных жирных кислот Жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода Механизм реакции мутазной реакции

Лекция 17. Анаболизм жирных кислот..
Ферменты бета-окисления Кетоновые тела Сравнение катаболизма и анаболизма жирных кислот Ферментативный аппарат синтеза жирных кислот Механизмы реакции синтеза жирных кислот Синтез триацилглицеридов

Лекция 18. Синтез липидов..
Фосфатидиновая кислота в синтезе триацилглицеридов Оксигеназы в реакциях жирных кислот Локализация процессов Механизмы образования липидов. Образование кардиолипина и сфинголипидов

Лекция 19. Катаболизм аминокислот, выведение азоты..
Введение. Пиридоксальный механизм Дегидрогеназный механизм Выведение азота из организма Пути транспорта аммиака Цикл мочевины

Лекция 20. Катаболизм аминокисот, использование углеродного скелета..
Точки входа в цикл Кребса Фолиевая кислота Механизмы утилизации аминокислот Реакции фенилаланина

Лекция 21. Анаболизм аминокислот..
Семейство аминокислот входящих в цикл Кребса через альфа-кетоглутарат Синтез отдельных аминокислот. Синтез глутамата у растений и животных Катаболизм азотистых оснований

Лекция 22. Анаболизм азотистых оснований..
Синтез IMP(инозинмонофосфат) Синтез AMP(аденозинмонофосфат), XMP(ксантинмонофосфат), GMP(гипоксантинмонофосфат) Синтез пиримидиновых оснований Катаболизм пиримидиновых оснований Метилирование урацила Образование дезоксинуклеиновых кислот Анонс фотосинтеза

Лекция 23. Фотосинтез..
Обзор фотосинтезирующей системы. Z-схема фотосинтеза Фотосистема пурпурных и зеленосерных бактерий Переносчики электронов Цикл Кальвина С4(четырехуглеродный)-путь фиксации углекислого газа Фотодыхание

Лекция 24. Витамины..
Водорастворимые и жирорастворимые витамины. Реакции в которых участвует витамин В1 Реакции в которых участвует витамин В2 Реакции в которых участвует витамин РР Реакции в которых участвует витамин В5 Реакции в которых участвует витамин В6 Реакции в которых участвует витамин В12 Реакции в которых участвует витамин С Реакции в которых участвует витамин F Реакции в которых участвует витамин Н S-аденозилметионин Липоевая кислота.

Лекция 25. Витамины. Гормоны..
Превращения ретинола. Витамин D — кальциферол.  Витамин Е — токоферол Витамин К — филлохинон Суточная норма витаминов Схема передачи сигналов через гормоны. Схема адреналинового каскада реакций.

Различий между катаболизмом и анаболизмом

Совокупность химических реакций организма, которые происходят в клетках для поддержания его жизнедеятельности, известна как метаболизм. Метаболизм — это свойство жизни, возникающее в результате упорядоченного взаимодействия между молекулами. Эти процессы позволяют организмам расти, воспроизводиться, реагировать на окружающую среду и поддерживать свои структуры ¹ .

Метаболизм делится на два основных типа реакций. Вообще говоря, катаболизм — это все химические реакции, которые разрушают молекулы.Это делается либо для извлечения энергии, либо для производства простых молекул, которые затем конструируют другие. Анаболизм относится ко всем метаболическим реакциям, которые создают или собирают более сложные молекулы из более простых ¹ .

Процессы катаболизма и анаболизма

Все анаболические процессы являются конструктивными, с использованием основных молекул внутри организма, которые затем создают более специализированные и сложные соединения. Анаболизм также известен как «биосинтез», при котором конечный продукт создается из ряда компонентов.Для этого процесса требуется АТФ в виде энергии, преобразующей кинетическую энергию в потенциальную. Это считается эндергоническим процессом, то есть это несамопроизвольная реакция, требующая энергии ² . В процессе используется энергия для создания конечного продукта, такого как ткани и органы. Эти сложные молекулы необходимы организму как средство роста, развития и дифференцировки клеток ³ . Анаболические процессы не используют кислород.

Катаболические процессы, с другой стороны, деструктивны, когда более сложные соединения расщепляются и энергия выделяется в форме АТФ или тепла — вместо того, чтобы потреблять энергию, как при анаболизме.Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию из запасов в организме. Это приводит к формированию метаболического цикла, в результате которого катаболизм разрушает молекулы, созданные в результате анаболизма. Затем организм часто использует многие из этих молекул, которые снова используются в различных процессах. Катаболические процессы действительно используют кислород.

На клеточном уровне анаболизм использует мономеры для образования полимеров, что приводит к образованию более сложных молекул. Типичный пример — синтез аминокислот (мономера) в более крупные и сложные белки (полимер).Одним из наиболее распространенных катаболических процессов является пищеварение, при котором проглоченные питательные вещества превращаются в более простые молекулы, которые затем организм может использовать для других процессов.

Катаболические процессы разрушают множество различных полисахаридов, таких как гликоген, крахмал и целлюлоза. Они превращаются в моносахариды, в том числе глюкозу, фруктозу и рибозу, которые используются организмами в качестве энергии. Белки, вырабатываемые анаболизмом, превращаются в аминокислоты посредством катаболизма для дальнейших анаболических процессов.Любые нуклеиновые кислоты в ДНК или РНК катаболизируются до более мелких нуклеотидов, которые являются компонентом естественного процесса заживления, а также используются для энергетических нужд.

Организмы классифицируются на основе типа катаболизма, который они используют ⁴ :

• Органотроф → Организм, получающий энергию из органических источников
• Литотроф → Организм, получающий энергию от неорганических субстратов
• Фототроф → Организм, получающий энергию от солнечного света
  

Гормоны

Многие метаболические процессы, происходящие в организме, регулируются гормонами.Гормоны — это химические соединения, которые обычно классифицируются как анаболические или катаболические гормоны в зависимости от их общего эффекта.

Анаболические гормоны:

• Эстроген : гормон, который существует как у женщин, так и у мужчин. Он преимущественно вырабатывается в яичниках и в первую очередь регулирует женские половые признаки (такие как рост бедер и груди), а также влияет на костную массу ⁵ и регуляцию менструального цикла ⁶ .

• Тестостерон : гормон, который существует как у мужчин, так и у женщин. Он преимущественно вырабатывается в яичках и в первую очередь регулирует мужские половые характеристики (такие как голос и волосы на лице), укрепляет костную массу ⁷ и помогает наращивать и поддерживать мышечную массу ⁸ .

• Гормон роста : гормон, который вырабатывается в гипофизе, гормон роста стимулирует и впоследствии регулирует рост организма в раннем возрасте.После достижения зрелости во взрослой жизни он также регулирует восстановление костей ⁹ .

• Инсулин : Бета-клетки создают этот гормон в поджелудочной железе. Он регулирует уровень глюкозы и ее использование в крови. Глюкоза является основным источником энергии, однако ее невозможно переработать без инсулина. Если поджелудочная железа борется или не может вырабатывать инсулин, это может привести к диабету ¹⁰ .

Катаболические гормоны:

• Глюкагон : продуцируемый в поджелудочной железе альфа-клетками, глюкагон отвечает за стимуляцию распада запасов гликогена на глюкозу.Гликоген существует в резервуарах, хранящихся в печени, и когда организму требуется больше энергии (например, упражнения, высокий уровень стресса или борьба), глюкагон стимулирует катаболизм гликогена, в результате чего глюкоза попадает в кровь ¹⁰ .

• Адреналин : Также известный как «адреналин», он вырабатывается в надпочечниках. Адреналин играет фундаментальную роль в физиологической реакции, называемой «сражайся или беги». Во время физиологической реакции бронхиолы открываются, и частота сердечных сокращений увеличивается для увеличения поглощения кислорода.Он также отвечает за поступление глюкозы в организм, обеспечивая тем самым быстрый источник энергии ¹¹ .

• Кортизол : Также называемый «гормоном стресса», он синтезируется в надпочечниках. Когда организм испытывает беспокойство, длительный дискомфорт или нервозность, высвобождается кортизол. В результате повышается артериальное давление, происходит скачок уровня сахара в крови и подавляется иммунная система ¹² .

• Цитокин : очень маленький белковый гормон, который регулирует взаимодействие и связь между клетками в организме.Существует постоянное производство цитокинов, которые также постоянно расщепляются, а аминокислоты повторно используются организмом. Распространенным примером являются лимфокины и интерлейкин, где они высвобождаются после иммунного ответа после инвазии инородным телом (бактериями, вирусом, опухолью или грибком) или после травмы. ¹³ .

Катаболические и анаболические процессы при физической нагрузке

Масса тела определяется катаболизмом и анаболизмом. По сути, количество энергии, высвобождаемой в результате анаболизма, за вычетом количества, используемого в результате катаболизма, равно его общему весу.Любая избыточная энергия, не сжигаемая в результате катаболизма, сохраняется в форме гликогена или жира в печени и мышечных резервах ¹⁴ . Хотя это упрощенное объяснение взаимодействия двух процессов, оно помогает понять, как определенные катаболические и анаболические упражнения сочетаются для определения веса тела.

Анаболические процессы обычно приводят к увеличению мышечной массы, например, изометрия или поднятие тяжестей ¹⁵ . Однако любые другие анаэробные упражнения, такие как спринт, интервальные тренировки и другие высокоинтенсивные упражнения, также являются анаболическими ¹⁶ .В периоды такой активности организм расходует немедленные запасы энергии с удалением молочной кислоты, которая накапливается в мышцах ² . В ответ мышечная масса увеличивается при подготовке к любым дальнейшим усилиям. Это означает, что катаболические процессы приводят к увеличению размера и прочности мышц, а также к укреплению костей и увеличению запасов белка за счет использования аминокислот, которые в совокупности увеличивают массу тела ¹⁷ .

Обычно любое аэробное упражнение является катаболическим процессом.К ним относятся плавание, бег трусцой, езда на велосипеде и другие упражнения, которые вызывают переход от использования глюкозы или гликогена в качестве источника энергии к сжиганию жира для удовлетворения повышенных энергетических потребностей ¹⁸ . Время имеет решающее значение для разжигания катаболизма, так как оно должно сначала сжечь запасы глюкозы / гликогена ¹⁹ . В то время как оба являются ключом к снижению жировой массы тела, анаболизм и катаболизм представляют собой противоположные метаболические процессы, которые приводят либо к увеличению, либо к снижению общей массы тела.Комбинация катаболических и анаболических упражнений позволяет телу достигать и поддерживать идеальную массу тела.

	Катаболизм	Анаболизм
Определение	Метаболические процессы, при которых простые вещества расщепляются на сложные молекулы	Метаболические процессы, при которых более крупные сложные молекулы расщепляются на более мелкие вещества
Энергетика	— Высвобождает энергию АТФ — Преобразование потенциальной энергии в кинетическую	— Требуется энергия АТФ — Кинетическая энергия, преобразованная в потенциальную
Тип реакции	Экзергонический	Эндергоник
Гормоны	Адреналин, глюкагон, цитокины, кортизол	Эстроген, тестостерон, гормон роста, инсулин
Важность	— Обеспечивает энергию для анаболизма — Нагревает кузов — Позволяет сокращать мышцы	— Поддерживает рост новых клеток — Поддерживает хранение энергии — Поддержание тканей тела
Кислород	Использует кислород	Не использует кислород
Влияние на упражнение	Катаболические упражнения обычно являются аэробными и помогают сжигать калории и жир	Анаболические упражнения, часто анаэробные по своей природе и обычно направленные на наращивание мышечной массы
Примеры	— Клеточное дыхание — Пищеварение — Экскреция	— Ассимиляция у животных — Фотосинтез в растениях

Заключение

В совокупности катаболизм и анаболизм являются двумя компонентами метаболизма.Ключевое фундаментальное различие между двумя процессами — это типы реакций, которые участвуют в каждом из них.

Анаболизм использует АТФ как форму энергии, преобразуя кинетическую энергию в потенциальную энергию, запасенную в теле, что увеличивает массу тела. Он вызывает эндергонические процессы, которые являются анаэробными, происходящими в процессе фотосинтеза у растений, а также ассимиляции у животных.

Катаболизм высвобождает энергию в виде АТФ или тепла, преобразуя накопленную потенциальную энергию в кинетическую энергию.Он сжигает сложные молекулы и уменьшает массу тела, а также вызывает экссергонические процессы, которые являются аэробными и происходят во время клеточного дыхания, пищеварения и выделения.

Последние сообщения Александра Хаммонда (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт. Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

Cite
APA 7
Hammond, A. (28 ноября 2018 г.). Различия между катаболизмом и анаболизмом. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/science/biology-science/differences-between-catabolism-and-anabolism/.
MLA 8
Hammond, Alexander. «Различия между катаболизмом и анаболизмом». Разница между похожими терминами и объектами, 28 ноября 2018 г., http://www.differencebetween.net/science/biology-science/differences-between-catabolism-and-anabolism/.

Различия между катаболизмом и анаболизмом

Анаболизм и катаболизм — это два разных метаболических метода, которые вместе составляют весь процесс метаболизма.Анаболизм представляет собой серию реакций, которые производят биомолекулы, необходимые человеческому организму для правильного функционирования.

С другой стороны, катаболизм участвует в расщеплении сложных молекул, таких как белки, гликоген и т. Д., На простые молекулы. Он также расщепляет мономеры, такие как аминокислоты, жирные кислоты и глюкоза.

Определение анаболизма и катаболизма

• Анаболизм: анаболизм — это серия биохимических реакций, в ходе которых молекулы синтезируются из более мелких компонентов.Это эндергонические реакции, а значит, они не являются спонтанными. Им нужна энергия для прогресса.

Гидролиз АТФ (аденозинтрифосфата) приводит в действие несколько анаболических реакций. Как правило, конденсация и сокращение — это механизмы, ответственные за анаболизм.

• Катаболизм: это также серия биохимических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на простые. Кроме того, этот процесс является спонтанным и термодинамически благоприятным.Таким образом, клетки человеческого тела используют этот процесс для выработки энергии для анаболизма.

Кроме того, катаболизм — экзэргонический. Он работает путем гидролиза и окисления, выделяя при этом тепло.

В клетках часто хранятся различные сложные молекулы и сырье. Катаболизм разбивает их, чтобы создать новые продукты. Например, катаболизм полисахаридов, нуклеиновых кислот и белка приводит к образованию моносахаридов, нуклеотидов и аминокислот соответственно.

Примеры анаболизма и катаболизма

Примеры анаболизма: —

1. Жирная кислота и глицерин реагируют с образованием жирной кислоты.

2. Аминокислоты объединяются, чтобы получить дипептиды.

3. Простые сахара объединяются для синтеза воды и дисахаридов.

4. Вода и углекислый газ реагируют с образованием глюкозы и кислорода для фотосинтеза.

Примерами катаболизма являются —

1. Кислород и глюкоза реагируют во время клеточного дыхания с образованием воды и углекислого газа.

2. С помощью катаболизма перекись гидроксида разлагается внутри клеток с образованием воды и кислорода.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Анаболические и катаболические — основные различия

1. Определение

Первое различие между анаболизмом и катаболизмом — это их определение. Анаболизм — это метаболический процесс, при котором простые вещества превращаются в сложные молекулы. С другой стороны, катаболизм — это когда сложные и большие молекулы распадаются на маленькие.

2. Роль в метаболизме

Катаболизм — это деструктивная фаза метаболизма, тогда как анаболизм — конструктивная.

3. Потребность в энергии и тепле

Еще одно существенное различие между катаболизмом метаболизма и анаболизмом — это потребность в тепле и энергии. Анаболизм — это эндергоническая реакция. Это означает, что для этой реакции требуется энергия АТФ, поскольку она поглощает тепло.

Однако катаболизм, являющийся экзергонической реакцией, высвобождает энергию АТФ и не требует тепла.

4. Ответственные за гормоны

Гормоны, ответственные за анаболизм, — это эстроген, тестостерон, инсулин и т. Д.Гормоны, ответственные за катаболизм, — это адреналин, кортизол, цитокины и т. Д.

5. Утилизация кислорода

Катаболические и анаболические реакции могут различаться в зависимости от использования ими кислорода. Анаболизм не использует кислород, но катаболизм использует.

6. Преобразование энергии

Преобразование энергии — еще одна точка, где заметны различия в анаболизме и катаболизме. В случае анаболизма кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. С другой стороны, для катаболизма преобразование энергии прямо противоположное.

7. Функциональность

Катаболизм функционирует во время активности, но анаболизм действует во время отдыха или сна.

8. Воздействие на человеческий организм

Последним отличием анаболизма от катаболизма является их влияние на человеческий организм. Анаболизм восстанавливает и облагораживает ткани и впоследствии увеличивает мышечную массу. С другой стороны, катаболизм сжигает калории и жиры. Кроме того, он использует продукты, хранящиеся в клетках, для выработки энергии.

Чтобы определить анаболизм и катаболизм, можно упомянуть, что эти две противоположные функции важны для выживания человека.Эти два компонента составляют метаболизм, который обеспечивает рост, воспроизводство и позволяет поддерживать жизнедеятельность каждого живого организма.

Помимо разницы между анаболизмом и катаболизмом, вы также можете узнать о других темах биологии из обширной коллекции учебных материалов, доступных на нашем веб-сайте. Вы также можете установить приложение Vedantu на любое интеллектуальное устройство, чтобы делать заметки с собой, куда бы вы ни пошли.

Разница между анаболизмом и катаболизмом

Главное отличие — анаболизм против катаболизма

Анаболизм и катаболизм — это совокупность метаболических процессов, которые вместе идентифицируются как метаболизм.Анаболизм — это набор реакций, участвующих в синтезе сложных молекул, начиная с небольших молекул внутри тела. Катаболизм — это набор реакций, участвующих в расщеплении сложных молекул, таких как белки, гликоген и триглицериды, на простые молекулы или мономеры, такие как аминокислоты, глюкоза и жирные кислоты соответственно. Основное различие между анаболизмом и катаболизмом состоит в том, что анаболизм — это конструктивный процесс, а катаболизм — это деструктивный процесс.

В этой статье объясняется,

1. Что такое анаболизм
— Определение, процессы, стадии, функция
2. Что такое катаболизм
— Определение, процессы, стадии, функция
3. В чем разница между анаболизмом и катаболизмом

Что такое анаболизм

Набор реакций, при которых синтезируются сложные молекулы, начиная с небольших молекул, известен как анаболизм.Таким образом, анаболизм — это конструктивный процесс. Анаболические реакции требуют энергии в виде АТФ. Их считают эндергоническими процессами. При синтезе сложных молекул ткани и органы строятся поэтапно. Эти сложные молекулы необходимы для роста, развития и дифференциации клеток. Они увеличивают мышечную массу и минерализуют кости. Многие гормоны, такие как инсулин, гормон роста и стероиды, участвуют в процессе анаболизма.

В анаболизме участвуют три стадии.На первом этапе производятся такие предшественники, как моносахариды, нуклеотиды, аминокислоты и изопреноиды. Во-вторых, эти предшественники активируются с помощью АТФ в активную форму. В-третьих, эти реактивные формы собраны в сложные молекулы, такие как полисахариды, нуклеиновые кислоты, полипептиды и липиды.

Организмы можно разделить на две группы в зависимости от их способности синтезировать сложные молекулы из простых предшественников. Некоторые организмы, такие как растения, могут синтезировать сложные молекулы в клетке, начиная с одного предшественника углерода, такого как диоксид углерода.Их называют автотрофами. Гетеротрофы используют промежуточно сложные молекулы, такие как моносахариды и аминокислоты, для синтеза полисахаридов и полипептидов соответственно. С другой стороны, в зависимости от источника энергии организмы можно разделить на две группы: фототрофы и хемотрофы. Фототрофы получают энергию от солнечного света, а хемотрофы получают энергию от окисления неорганических соединений.

Фиксация углерода из углекислого газа достигается либо фотосинтезом, либо хемосинтезом.У растений фотосинтез происходит через световую реакцию и цикл Кальвина. Во время фотосинтеза образуется глицерат-3-фосфат, гидролизующий АТФ. Глицерат-3-фосфат позже превращается в глюкозу в результате глюконеогенеза. Фермент гликозилтрансфераза полимеризует моносахариды с образованием моносахаридов и гликанов. Обзор фотосинтеза показан в рис. 1 .

Рисунок 1: Фотосинтез

В процессе синтеза жирных кислот ацетил-КоА полимеризуется с образованием жирных кислот.Изопреноиды и терпены — это большие липиды, синтезируемые полимеризацией изопреновых звеньев во время мевалонатного пути. Во время синтеза аминокислот некоторые организмы способны синтезировать незаменимые аминокислоты. Аминокислоты полимеризуются в полипептиды во время биосинтеза белка. Пути de novo и пути восстановления участвуют в синтезе нуклеотидов, которые затем могут быть полимеризованы с образованием полинуклеотидов во время синтеза ДНК.

Что такое катаболизм

Набор реакций, при которых сложные молекулы расщепляются на мелкие части, известен как катаболизм.Таким образом, катаболизм — это деструктивный процесс. Катаболические реакции высвобождают энергию в форме АТФ, а также тепло. Их считают экзэргоническими процессами. Небольшие единицы молекул, образующиеся при катаболизме, могут использоваться в качестве предшественников в других анаболических реакциях или для высвобождения энергии путем окисления. Таким образом, считается, что катаболические реакции производят химическую энергию, необходимую для анаболических реакций. Некоторые клеточные отходы, такие как мочевина, аммиак, молочная кислота, уксусная кислота и диоксид углерода, также образуются во время катаболизма.Многие гормоны, такие как глюкагон, адреналин и кортизол, участвуют в катаболизме.

В зависимости от использования органических соединений в качестве источника углерода или донора электронов организмы классифицируются как гетеротрофы и органотрофы соответственно. Гетеротрофы расщепляют моносахариды, такие как промежуточные сложные органические молекулы, чтобы генерировать энергию для клеточных процессов. Органотрофы расщепляют органические молекулы, чтобы произвести электроны, которые могут быть использованы в их цепи переноса электронов, генерируя энергию АТФ.

Макромолекулы, такие как крахмал, жиры и белки из пищи, поглощаются и расщепляются на небольшие единицы, такие как моносахариды, жирные кислоты и аминокислоты, соответственно, во время пищеварения пищеварительными ферментами. Затем моносахариды используются в гликолизе для получения ацетил-КоА. Этот ацетил-КоА используется в цикле лимонной кислоты. АТФ производится путем окислительного фосфорилирования. Жирные кислоты используются для производства ацетил-КоА путем бета-окисления. Аминокислоты либо повторно используются в синтезе белков, либо окисляются до мочевины в цикле мочевины.Процесс клеточного дыхания, включающий гликолиз, цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование, показан на рисунке 2.

Рисунок 2: Клеточное дыхание

Разница между анаболизмом и катаболизмом

Определение

Анаболизм: Анаболизм — это метаболический процесс, при котором простые вещества синтезируются в сложные молекулы.

Катаболизм: Катаболизм — это метаболический процесс, который расщепляет большие молекулы на более мелкие.

Роль в метаболизме

Анаболизм: Анаболизм — это конструктивная фаза метаболизма.

Катаболизм: Катаболизм — разрушительная фаза метаболизма.

Требования к энергии

Анаболизм: Анаболизм требует энергии АТФ.

Катаболизм: Катаболизм высвобождает энергию АТФ.

Тепло

Анаболизм: Анаболизм — это эндергоническая реакция.

Катаболизм: Катаболизм — это экзэргоническая реакция.

Гормоны

Анаболизм: Эстроген, тестостерон, гормон роста, инсулин и т. Д. Участвуют в анаболизме.

Катаболизм: Адреналин, кортизол, глюкагон, цитокины и т. Д. Участвуют в катаболизме.

Использование кислорода

Анаболизм: Анаболизм анаэробный; он не использует кислород.

Катаболизм: Катаболизм аэробный; он использует кислород.

Влияние на кузов

Анаболизм: Анаболизм увеличивает мышечную массу.Формирует, ремонтирует и украшает ткани.

Катаболизм: Катаболизм сжигает жир и калории. Он использует хранящуюся пищу для выработки энергии.

Функциональность

Анаболизм: Анаболизм действует во время отдыха или сна.

Катаболизм: Катаболизм является функциональным при активности тела.

Преобразование энергии

Анаболизм: Кинетическая энергия преобразуется в потенциальную во время анаболизма.

Катаболизм: Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию во время катаболизма.

Процессы

Анаболизм: Анаболизм возникает во время фотосинтеза у растений, синтеза белка, синтеза и ассимиляции гликогена у животных.

Катаболизм: Катаболизм происходит во время клеточного дыхания, пищеварения и выделения.

Примеры

Анаболизм: Синтез полипептидов из аминокислот, гликогена из глюкозы и триглицеридов из жирных кислот являются примерами анаболических процессов.

Катаболизм: Расщепление белков на аминокислоты, гликогена на глюкозу и триглицеридов на жирные кислоты являются примерами катаболических процессов.

Заключение

Анаболизм и катаболизм вместе можно назвать метаболизмом. Анаболизм — это конструктивный процесс, в котором используется энергия в форме АТФ. Это происходит во время таких процессов, как фотосинтез, синтез белка, синтез гликогена. Анаболизм сохраняет в организме потенциальную энергию, увеличивая массу тела.Катаболизм — это деструктивный процесс, который высвобождает АТФ, который может использоваться во время анаболизма. Он сжигает накопленные сложные молекулы, уменьшая массу тела. Основное различие между анаболизмом и катаболизмом — это тип реакций, участвующих в этих двух процессах.

Ссылки:
1. «Метаболизм». Википедия . Фонд Викимедиа, 12 марта 2017 г. Web. 16 марта 2017 г.

Изображение предоставлено:
1. «Простой обзор фотосинтеза» Дэниел Майер (mav) — исходное изображениеВекторная версия Ерпо — собственная работа (GFDL) через Commons Wikimedia
2.«2503 Cellular Respiration» Колледж OpenStax — анатомия и физиология, веб-сайт Connexions. 19 июня 2013 г. (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia

.

Разница между метаболизмом, катаболизмом и анаболизмом

Ключевое отличие: Метаболизм — это биохимические реакции, происходящие в организме. Эти реакции важны для поддержания жизни. Он состоит из двух процессов — катаболизма и анаболизма. Катаболизм имеет дело с расщеплением более крупных молекул на более мелкие.Обычно это процессы высвобождения энергии. С другой стороны, анаболизм связан с синтезом сложных молекул из более простых. Это энергоемкие процессы.

Клетки — важные составляющие любого организма. В этих клетках происходят многочисленные химические реакции, выполняющие различные действия. Все реакции вместе называются метаболизмом. Химические вещества, участвующие в метаболизме, известны как метаболиты. Метаболизм как биохимический процесс важен во многих контекстах.Они важны для поддержания жизни. Эти процессы обеспечивают необходимые механизмы для роста, воспроизводства, восстановления повреждений и многого другого.

Реакция метаболизма организована в метаболические пути, такие как метаболический путь, известный как гликолиз, глюкоза превращается в пируват и производит АТФ. В химических реакциях участвует энергия. Его либо принимают, либо отпускают. Метаболизм отвечает за управление материальными и энергетическими ресурсами клетки. При катаболизме более сложные органические молекулы распадаются на более простые вещества.Эти реакции обычно приводят к высвобождению энергии, которая в дальнейшем используется для запуска химических реакций.

Пример катаболизма

Топливо (углеводы, жиры, белки) -> CO2 + h3O + полезная энергия

Организмы классифицируются по типу катаболизма —

• Органотрофы — организмы, использующие органические источники в качестве источника энергии
• Литотрофы — организмы, использующие неорганические субстраты
• Фототрофы — организмы, использующие солнечный свет в качестве химической энергии

С другой стороны, в реакциях анаболизма более простые вещества объединяются, образуя сложные молекулы.Эти реакции обычно требуют энергии. В этом контексте анаболизм и катаболизм можно рассматривать как противоположные друг другу. Таким образом, анаболизм можно назвать «наращиванием», а катаболизм — «разрушением». Энергия, выделяемая при катаболических реакциях, используется для проведения анаболических реакций.

Пример анаболизма

Полезная энергия + малые молекулы -> сложные молекулы

Метаболизм включает катаболизм и метаболизм.Таким образом, он уравновешивает оба действия, которые происходят одновременно. Катаболизм также известен как деструктивный метаболизм. С другой стороны, анаболизм также известен как конструктивный метаболизм.

Сравнение метаболизма, катаболизма и анаболизма:

	Метаболизм	Катаболизм	Анаболизм
Определение	Метаболизм — это биохимические реакции, происходящие в организме.Он состоит из двух процессов — катаболизма и анаболизма .	Катаболизм имеет дело с процессами высвобождения энергии.	Анаболизм связан с процессами потребления энергии.
Происхождение слова	С греческого: μεταβολή метаболе, «изменение» или греч.: Μεταβολισμός метаболизм, «выброс»	От греческого ката = вниз + баллейн = бросить	От греческого: ανά «вверх» и βάλλειν «бросать» .
Тип	Включает катаболизм и анаболизм	Он ломает вещи и высвобождает энергию	Строит вещи и потребляет энергию
Важность	Рост и разделение Уход за ячеистыми конструкциями Чувствовать / реагировать на окружающую среду	Высвобождаемая энергия обеспечивает топливо для анаболизма, нагревает тело и позволяет мышцам сокращаться, а тело двигаться.	Поддерживает рост новых клеток Помогает в поддержании тканей тела Поддерживает хранение энергии для будущего использования
Энергетическая форма	Включает энергетические формы катаболизма и метаболизма	Энергия выделяется в виде кинетической энергии	Энергия используется и сохраняется как потенциальная энергия
Пример	Включает примеры катаболизма и анаболизма	Дыхание, пищеварение, выделение клеток	Фотосинтез в растениях, ассимиляция у животных

Разница между анаболизмом и катаболизмом (со сравнительной таблицей)

Разница между анаболизмом и катаболизмом в основном характеризуется различиями в типах участвующих субстратов, типах образующихся продуктов и типе метаболической фазы.

Маленькие мономеры функционируют как молекулы субстрата при анаболизме, тогда как большие и сложные полимеры служат молекулами субстрата при катаболизме. Анаболические пути обычно образуют сложных продуктов , в то время как катаболические пути обычно производят более простых продуктов .

Анаболизм — это конструктивный или биосинтетический процесс , посредством которого маленькие молекулы объединяются в большое комплексное соединение. Напротив, катаболизм — это деструктивный механизм , дающий энергию, , посредством которого большая сложная молекула расщепляется на более мелкие или более простые части.

И анаболизм, и катаболизм — две общие ветви метаболизма , посредством которых клетки тела превращают пищу в энергию. Таким образом, метаболизм необходим для роста, движения и выполнения различных клеточных задач.

Определенный набор гормонов и регуляторных ферментов контролируют анаболические и катаболические пути. Следовательно, анаболизм и катаболизм — это реакции, катализируемые ферментами. В этом посте обсуждаются ключевые различия между анаболизмом и катаболизмом, а также приводится сравнительная таблица, определения и примеры.

Содержание: Анаболизм против катаболизма

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Примеры
4. Ключевые отличия
5. Заключение

Сравнительная таблица

Свойства	Анаболизм	Катаболизм
Значение	Это просто относится к биосинтезу большой биомолекулы из мономерных или более простых единиц	Это просто относится к расщеплению большой биомолекулы на маленькие мономерные единицы
Альтернативные названия	Биосинтетический или восстановительный метаболизм	Энергетический или окислительный метаболизм
Реагенты или субстраты	Простые соединения, такие как моносахариды и жирные кислоты	Большие биомолекулы, такие как нуклеиновые кислоты и белки
Продукты	Большие биомолекулы, такие как полисахариды и триглицериды	Маленькие или более простые соединения, такие как нуклеотиды и аминокислоты
Тип метаболической фазы	Конструктивная фаза	Деструктивная фаза
Механизм	Он включает механизм восстановления и конденсации	Он включает механизм окисления и гидролиза
Потребляемая энергия	Требуется АТФ	Не требуется АТФ
Энергетика реакций	Проходит эндергонические реакции	Экзэргонические реакции
Вовлечение кислорода	Кислород не требуется	Возникает в присутствии или отсутствии кислорода, или в обоих случаях
Время работы	Работает в основном во время фазы покоя	Работает при нагрузке или во время активной фазы
Преобразование энергии	Кинетическая энергия преобразуется в потенциальную	Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию
Задействованные гормоны	Эстроген, инсулин, тестостерон и т. Д.	Адреналин, глюкагон, кортизол, мелатонин и др.
Основная функция	Рост и развитие живой системы	Дает энергию для выполнения различных клеточных задач
Во время упражнений	Анаболические процессы увеличивают мышечную массу за счет изометрии и подъема тяжестей	Катаболические процессы уменьшают жир и калории за счет кардиоупражнений
Примеры	Фотосинтез, глюконеогенез и синтез нуклеотидов	Клеточное дыхание, гликолиз и ферментация этанола

Определение анаболизма

Биосинтетическая метаболическая фаза включает в себя набор катализируемых ферментами реакций, в результате которых создаются биомолекулы или макромолекулы из простых молекул.Анаболизм — это эндергонический процесс, требующий затрат энергии. Анаболические реакции несамопроизвольные , т.е. требуют энергии извне.

Преобразует кинетическую энергию в потенциальную. Анаболизм необходим для роста и развития клеток. Он включает в себя реакции конденсации и полимеризации, когда небольшие молекулы конденсируются или полимеризуются в большую биомолекулу.

Этапы

Процесс анаболизма включает три последовательных стадии реакции, катализируемой ферментами:

1. Сборка прекурсоров : Прекурсоры, такие как аминокислоты, моносахариды и т. Д., собрать.
2. Потребление энергии : Прекурсоры превращаются в реактивные формы с использованием аденозинтрифосфата в качестве источника энергии.
3. Образование сложных молекул : Прекурсоры превращаются в сложные молекулы, такие как белки, полисахариды и т. Д.

Определение катаболизма

Он относится к метаболическому процессу, который включает в себя набор катализируемых ферментами реакций, разрушающих большие биомолекулы или макромолекулы на простые или микромолекулы.Катаболизм — это экзергоническая реакция , высвобождающая энергию в форме аденозинтрифосфата. Катаболические реакции обычно спонтанные, , что означает, что клетки могут использовать высвобождаемую энергию в различных формах.

Преобразует потенциальную энергию в кинетическую. Катаболизм высвобождает АТФ, который необходим для выполнения клеточной и физической активности. Он включает в себя реакции пищеварения и разложения, поскольку большие молекулы расщепляются на мелкие микромолекулы.

Этапы

Процесс катаболизма включает три последовательных стадии реакции, катализируемой ферментами:

1. Молекулярное пищеварение : большие биомолекулы распадаются на более мелкие или более простые формы.Например, фермент «Протеазы» облегчает переваривание белка до отдельных аминокислот.
2. Выделение энергии : Распад биомолекулы высвобождает некоторую энергию в виде тепла, а также энергии. Аденозинтрифосфат выделяется в качестве источника энергии.
3. Накопленная энергия : Клетка накапливает АТФ для выполнения различных клеточных задач, таких как рост, размножение и дифференцировка.

Примеры анаболических реакций

Фотосинтез в растениях : Это анаболический процесс, осуществляемый автотрофными растениями.Они производят различные формы углеводов, такие как глюкоза, целлюлоза, крахмал и т. Д., Фиксируя атмосферный углекислый газ и используя солнечную энергию.

Глюконеогенез : это анаболический путь, посредством которого неуглеводные молекулы-предшественники, то есть трехуглеродные соединения (пируват или лактат), производят гексозный сахар, то есть глюкозу. Возникает при недостаточном питании или длительном голодании.

Нуклеотидный синтез : Это анаболическая реакция, в которой комбинация азотистого основания, пентозного сахара и фосфата образует нуклеотид посредством гидролиза АТФ.

Примеры катаболических реакций

Дыхание растений : Это катаболический процесс, осуществляемый автотрофными растениями. Здесь они окисляют органические формы углерода, то есть углеводы (например, глюкозу, крахмал и т. Д.), С образованием энергии (АТФ) с побочными продуктами, такими как диоксид углерода и вода. Все клеточное дыхание производит 32 молекулы АТФ тремя последовательными путями, такими как гликолиз, цикл TCA и цепь переноса электронов.

Гликолиз : это катаболический путь, посредством которого набор ферментов окисляет гексозный сахар (глюкозу) с образованием двух молекул трехуглеродного соединения, т.е.е. пируват. Окисление на одну молекулу глюкозы дает 2 молекулы АТФ.

Алкогольный или Ферментация этанола : Организмы, такие как дрожжи, анаэробно превращают сахара, такие как глюкоза или сахароза, в клеточную энергию АТФ и этанол с двуокисью углерода в качестве побочного продукта.

Ключевые различия между анаболизмом и катаболизмом

1. Анаболизм — это конструктивный путь , который обеспечивает биосинтез макромолекул через ассоциацию мономерных или более простых единиц.Катаболизм — это деструктивный путь , который приводит к разложению сложных макромолекул до мономерных или более простых форм.
2. Анаболические реакции облегчают конденсацию простых соединений, таких как моносахариды и жирные кислоты, в большие биомолекулы, такие как полисахариды и триглицериды, соответственно. Катаболические реакции вызывают расщепление больших биомолекул, таких как нуклеиновые кислоты и белки, до небольших или более простых соединений, таких как нуклеотиды и аминокислоты, соответственно.
3. Анаболизм — это эндергонический механизм , который потребляет энергию в форме аденозинтрифосфата. Напротив, катаболизм — это экзергонический механизм , который высвобождает энергию в виде аденозинтрифосфата.
4. Катаболические гормоны, такие как адреналин, глюкагон, кортизол, мелатонин и т. Д., Вызывают катаболические реакции в нашем организме и функционируют во время активной фазы . Анаболические гормоны, такие как эстроген, инсулин, тестостерон и т. Д., Влияют на анаболизм в нашем организме, работая во время фазы покоя .
5. Катаболизм играет важную роль в обеспечении энергии клеткам для выполнения различных задач, тогда как анаболизм играет ключевую роль в росте клеток и развитии .
6. Фотосинтез, глюконеогенез и синтез нуклеотидов являются примерами анаболических реакций. Клеточное дыхание, гликолиз и ферментация этанола являются примерами катаболических реакций.

Заключение

Анаболизм и катаболизм — это процессы, через которые мы проходим в повседневной жизни.Например, солнце является основным источником энергии для всех форм жизни. Например, производители или автотрофы, такие как растения, используют энергию, выделяемую солнечными реакциями слияния, для образования сахаров, которые могут быть в форме моно-, ди- и полисахаридов. Таким образом, фотосинтез , — анаболический процесс.

Затем потребители, такие как животные и люди, принимают пищу, содержащую сложные полисахариды, витамины, белки и т. Д., И переваривают их в более простые формы, чтобы получить энергию за счет фосфорилирования АДФ.Клетки используют энергию для создания тканей и других структур тела. Таким образом, переваривание пищи является катаболическим процессом. Следовательно, анаболизм и катаболизм — это два процесса, которые происходят снова и снова.

(PDF) Разница между анаболизмом и катаболизмом

25.03.2017 Разница между «анаболизмом» и «катаболизмом» | «Определение,« Процессы, »Этапы,« Сравнение »

« Набор »реакций, которые синтезирует «сложные» молекулы, «начиная с малых» молекул, что известно как анаболизм.

Таким образом, «анаболизм» является «конструктивным» процессом. «Анаболические» реакции »требуют» энергии в «форме» АТФ. «Синтез» сложных «молекул» строит «ткани и органы» за «пошаговым» процессом.

Эти «сложные» молекулы «необходимы» для «роста,» развития, «и» дифференциации «клеток. Они» увеличивают «мышечную массу

и» минерализуют «кости. Многие гормоны, такие как инсулин, гормон роста и стероиды, вовлечены в процесс анаболизма

.

В анаболизме «задействованы» три стадии. На первой стадии образуются «предшественники», такие как моносахариды, нуклеотиды, амино

кислоты и изопреноиды. «Эти» предшественники «активируются» с использованием «АТФ» в «активную» форму. В-третьих,

эти «реактивные» формы «собраны» в «сложные» молекулы, такие как полисахариды, нуклеиновые кислоты. , Полипептиды,  и

липидов

.

Организмы можно разделить на две группы в зависимости от их способности синтезировать сложные молекулы из простых

предшественников.«Некоторые» организмы, например, растения, могут синтезировать «сложные» молекулы в клетке, «начиная» с одного предшественника углерода

, подобного диоксиду углерода. как автотрофы. Гетеротрофы используют промежуточнокомплексные молекулы

, такие как моносахариды и аминокислоты, чтобы синтезировать полисахариды и полипептиды соответственно. В зависимости от источника энергии, организмы можно разделить на две группы: фототрофы и хемотрофы.

Фототрофы получают энергию от солнечного света, а хемотрофы получают энергию от окисления неорганических

соединений.

Фиксация углерода из диоксида углерода достигается либо посредством фотосинтеза, либо хемосинтеза. У растений, фотосинтез

происходит посредством световой реакции и цикла Кальвина. Во время фотосинтеза образуется глицерат 3 фосфат ,

гидролизует АТФ. Глицерат 3фосфат позже превращается в глюкозу за счет глюконеогенеза.Фермент

гликозилтрансфераза полимеризует моносахариды в порядке производства моносахаридов и глюканов. Обзор

фотосинтеза показан на рисунке 1.



УЗНАТЬ

7 Замечательная разница между анаболизмом и катаболизмом

В чем разница между анаболизмом и катаболизмом?

Живые организмы испытывают метаболические процессы, которые помогают им расти, жить, воспроизводиться, лечить и адаптироваться к окружающей среде.Этот процесс может быть анаболизмом и катаболизмом.

Урок показывает основные различия между анаболизмом и катаболизмом в табличной форме. Найдите время, чтобы прочитать и узнать различия.

Что такое анаболизм?

Анаболизм — это биохимический процесс, при котором в организме образуются молекулы, и для его завершения обычно требуется энергия.

Этот биохимический процесс, также известный как биосинтез, влечет за собой производство клеточных компонентов, таких как белки, углеводы и липиды.

Что такое катаболизм?

Катаболизм — это биохимический процесс, который расщепляет сложные молекулы на более мелкие молекулы и обычно высвобождает энергию для организма.

Примерами катаболических процессов являются цикл лимонной кислоты, гликолиз, липолиз, окислительное дезаминирование и разрушение мышечной ткани.

Сравнительная таблица: анаболизм и катаболизм Сжигание массы Масса тела

Основные термины	Анаболизм	Катаболизм
Значение	молекулы для разрушения более мелких молекул тела .
Энергия	Требуется энергия	Высвобождает энергию
Гормоны	Эстроген, тестостерон, инсулин, гормон роста.	Адреналин, кортизол, глюкагон, цитокины.
Тип реакции	Эндергонический	Экзергонический
Кислород	Не используется	Часто используется
Влияние на упражнения
Ассимиляция у животных и фотосинтез у растений	Дыхание, пищеварение и выделение клеток

Основное различие между анаболизмом и катаболизмом

1. Анаболизм создает молекулы, необходимые организму для функционирования, в то время как катаболизм — это разрушение большого комплекса молекулы в более мелкие молекулы для более легкого поглощения.
2. Анаболический процесс высвобождает энергию, в то время как катаболические процессы требуют энергии
3. Примерами гормонов, используемых в анаболических процессах, являются эстроген, тестостерон, гормоны роста и инсулин, а гормоны катаболических процессов — адреналин, цитокин, глюкагон и кортизол.
4. Анаболический процесс улучшает поддержание, рост и хранение, тогда как катаболический процесс необходим для выполнения различных действий.
5. Эффект анаболизма на упражнения является анаэробным и обычно способствует наращиванию мышечной массы, в то время как катаболизм является аэробным и помогает сжигать жиры, а также калории.

Вам также может понравиться:

Сравнительное видео

Резюме

Анаболизм и катаболизм — два основных компонента метаболизма. Основное различие между анаболизмом и катаболизмом основано на типе реакции.

Понимание этих двух процессов позволит вам понять значение этих двух метаболических процессов.