Pagrindinis skirtumas tarp biosintezės ir skilimo būdų yra tas, kad biosintezės kelias sintezuoja sudėtingas molekules iš paprastesnių molekulių, o skaidymo būdas suskaido sudėtingas ir didesnes molekules į paprastesnes molekules.
Metabolizmo kelias yra fermentų katalizuojamų biocheminių reakcijų, vykstančių ląstelėje, serija. Yra dviejų tipų medžiagų apykaitos keliai: biosintetinis arba anabolinis kelias ir degradacinis arba katabolinis kelias. Šie du metabolizmo keliai veikia kartu, nes energija, išsiskirianti iš vieno kelio, yra naudojama kitam keliui. Metaboliniai keliai yra būtini norint palaikyti homeostazę organizme. Jie taip pat palaiko ir reguliuoja metabolitų srautą, priklausomai nuo substratų prieinamumo. Galutiniai šių medžiagų apykaitos takų produktai iš karto sunaudojami, pradedami kitu būdu arba saugomi, kad būtų naudojami prireikus. Kiekvienas iš šių medžiagų apykaitos būdų susideda iš cheminių reakcijų, kurios yra tarpusavyje susijusios jų tarpiniais produktais. Metabolizmo keliai paprastai yra vienakrypčiai, tačiau cheminės reakcijos yra grįžtamos.
Kas yra biosintezės keliai?
Biosintezės kelias yra cheminių ir metabolinių reakcijų, kurias katalizuoja fermentai, sintezuojant konkretų galutinį produktą gyvame organizme, serija. Šiuo būdu paprasti junginiai yra modifikuojami ir paverčiami įvairiais kitais junginiais arba sudaro makromolekules. Biosintezės kelias taip pat žinomas kaip anabolinis kelias, nes jis apima makromolekulių susidarymą. Biosintezės procesui reikalingi elementai apima pirmtakų junginius, cheminės energijos molekules, tokias kaip ATP, ir katalizinius fermentus kartu su kofermentais, tokiais kaip NADH. Šie elementai sukuria monomerus, kurie sudaro makromolekules.
01 pav.: Biosintezės kelias
Biosintetikos keliai susideda iš daugybės cheminių reakcijų. Kad šios reakcijos vyktų, būtini keli elementai. Tai yra pirmtakų junginiai, cheminė energija, kataliziniai fermentai ir kofermentai arba kofaktoriai. Pirmtakų junginiai yra žinomi kaip substratas arba pradinė molekulė reakcijoje. Kitaip tariant, jie vadinami reagentais. Kataliziniai fermentai yra specialūs b altymai, kurie padidina reakcijos greitį, sumažindami aktyvacijos energiją. Kofermentai arba kofaktoriai padeda cheminei reakcijai. Metalo jonai ir vitaminų dariniai, tokie kaip NADH arba acetilo ko-A, ir kitos molekulės, tokios kaip ATP, veikia kaip kofermentai arba kofaktoriai. Galiausiai cheminė energija randama kaip didelės energijos molekulės, tokios kaip ATP. Cheminė energija reikalinga makromolekulėms, tokioms kaip polipeptidai, b altymai, polisacharidai, nukleino rūgštys ir lipidai, sukurti. Todėl biosintezės kelias yra endergoninis kelias, kai energija absorbuojama arba išnaudojama. Gyvame organizme hormonai, dalyvaujantys biosintezės kelyje, yra estrogenas, testosteronas, insulinas ir augimo hormonas.
Kas yra degradacijos keliai?
Degradacijos kelias yra fermentų katalizuojamų biocheminių reakcijų, dėl kurių suyra didelės molekulės arba polimerai, serija. Degradacinis kelias taip pat žinomas kaip katabolinis kelias, nes jis apima didesnių molekulių suskaidymą į mažesnius vienetus. Degraduojant energija, išsiskirianti didelės energijos fosfatų pavidalu, jungiasi su energijos nešikliais, tokiais kaip ADP ir BVP, kad susidarytų atitinkamai ATP ir GTP. Dėl to galutiniuose produktuose yra mažesnė laisvoji energija. Todėl degradacinis kelias yra eksergoninis kelias, kai išsiskiria laisva energija. Jis gamina cheminę energiją ATP, GTP, NADPH, NADH ir FADH2 pavidalu iš sudėtingų š altinių, tokių kaip angliavandeniai, lipidai ir b altymai. Tokių cheminių reakcijų galutiniai produktai paprastai yra anglies dioksidas, vanduo ir amoniakas.
02 pav.: Degradacijos kelias
Degradacijos būdu monomerai, išsiskiriantys skaidant polimerus, naudojami paprastiems atliekoms skaidyti, išskirdami energiją. Šios ląstelių atliekos yra pieno rūgštis, anglies dioksidas, acto rūgštis, amoniakas ir karbamidas. Šis procesas paprastai yra oksidacijos procesas. Taigi skilimo kelias suteikia cheminės energijos ląstelių palaikymui ir augimui. Gyvame organizme degradacijos keliu dalyvauja hormonai: adrenalinas, kortizolis, gliukagonas ir citokinai.
Biosintezės ir skilimo kelių panašumai
- Šie keliai yra medžiagų apykaitos keliai.
- Abu keliai apima energiją.
- Jos susideda iš cheminių reakcijų, kurias katalizuoja fermentai.
Skirtumas tarp biosintezės ir skaidymo būdų
Biosintezės kelias apima anabolizmą, kai paprastesnės molekulės arba substratai virsta didesnėmis sudėtingomis molekulėmis, tokiomis kaip polisacharidai, b altymai, lipidai ir nukleorūgštys. Degradacijos kelias apima katabolizmą, kai didesnės sudėtingos molekulės skyla į paprastesnes molekules, tokias kaip monosacharidai, aminorūgštys, riebalų rūgštys ir nukleotidai. Taigi, tai yra pagrindinis skirtumas tarp biosintezės ir skaidymo būdų. Be to, biosintezės keliai eikvoja energiją, o skilimo keliai išskiria energiją.
Toliau pateiktoje infografijoje pateikiami skirtumai tarp biosintezės ir skaidymo būdų lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – biosintezės ir skilimo keliai
Biosintetinis kelias ir degradacinis kelias dalyvauja medžiagų apykaitos procese. Šie metabolizmo keliai yra fermentų katalizuojamų biocheminių reakcijų, vykstančių ląstelėje, serija. Biosintezės kelias yra biocheminių reakcijų, susijusių su sudėtingų molekulių sinteze iš mažesnių ir paprastų molekulių, naudojant cheminę energiją, serija. Degradacinis kelias yra biocheminių reakcijų, susijusių su sudėtingų molekulių skaidymu į paprastesnes molekules, išskiriančias cheminę energiją, serija. Metabolizmo keliai paprastai yra vienakrypčiai, tačiau cheminės reakcijos yra grįžtamos. Taigi, tai apibendrina skirtumą tarp biosintezės ir skaidymo būdų.
