Katabolizmo ir anabolizmo skirtumai

Organizmo cheminių reakcijų, kurios vyksta ląstelėse tam, kad būtų palaikytas jo gyvenimas, visuma yra vadinama metabolizmu. Metabolizmas yra gyvenimo savybė, atsirandanti dėl tvarkingos molekulių sąveikos. Šie procesai įgalina organizmus augti, daugintis, reaguoti į savo aplinką ir išlaikyti savo struktūras¹.

Metabolizmas skirstomas į du bendruosius reakcijų tipus. Apskritai, katabolizmas yra visos cheminės reakcijos, kurios skaido molekules. Tai yra arba energijai išgauti, arba gaminti paprastas molekules, kurios vėliau konstruoja kitas. Anabolizmas reiškia visas metabolines reakcijas, kurios sukuria ar surenka sudėtingesnes molekules iš paprastesnių¹.

Katabolizmo ir anabolizmo procesai

Visi anaboliniai procesai yra konstruktyvūs, naudojant organizme pagrindines molekules, kurios vėliau sukuria labiau specializuotus ir sudėtingesnius junginius. Anabolizmas taip pat žinomas kaip „biosintezė“, kai iš daugelio komponentų sukuriamas galutinis produktas. Procesas reikalauja ATP kaip energijos formos, paverčiančios kinetinę energiją į potencialią energiją. Tai laikomas endergonišku procesu, reiškiančiu, kad tai nėra savaiminė reakcija, kuriai reikia energijos². Proceso metu sunaudojama energija, norint sukurti galutinį produktą, pvz., Audinius ir organus. Šios sudėtingos molekulės yra reikalingos organizmui kaip augimo, vystymosi ir ląstelių diferenciacijos priemonė³. Anaboliniai procesai nenaudoja deguonies.

Kita vertus, kataboliniai procesai yra destruktyvūs, kai suskaidomi sudėtingesni junginiai ir energija išsiskiria ATP arba šilumos pavidalu - užuot eikvojusi energiją, kaip anabolizme. Iš kūno atsargų potenciali energija paverčiama kinetine energija. Dėl to susidaro metabolinis ciklas, kurio metu katabolizmas suskaido molekules, kurios susidaro per anabolizmą. Tuomet organizmas dažnai naudoja daugybę šių molekulių, kurios vėl naudojamos įvairiems procesams. Kataboliniai procesai naudoja deguonį.

Ląstelių lygyje anabolizmas naudoja monomerus polimerams formuoti, todėl susidaro sudėtingesnės molekulės. Dažnas pavyzdys yra aminorūgščių (monomero) sintezė į didesnius ir sudėtingesnius baltymus (polimerą). Vienas iš labiausiai paplitusių katabolinių procesų yra virškinimas, kai pasisavinamos maistinės medžiagos paverčiamos paprastesnėmis molekulėmis, kurias organizmas gali panaudoti kitiems procesams..

Kataboliniai procesai skaido daugybę skirtingų polisacharidų, tokių kaip glikogenas, krakmolas ir celiuliozė. Jie yra paverčiami monosacharidais, tarp kurių yra gliukozė, fruktozė ir ribozė, kuriuos organizmai naudoja kaip energijos formą. Baltymai, sukurti anabolizmo būdu, yra paverčiami aminorūgštimis per katabolizmą tolimesniems anaboliniams procesams. Bet kurios nukleorūgštys DNR arba RNR gali būti katabolizuojamos į mažesnius nukleotidus, kurie yra natūralaus gydymo proceso komponentas, taip pat naudojamos energetiniams poreikiams.

Organizmai klasifikuojami pagal jų naudojamo katabolizmo tipą⁴:

• Organotrofas → Organizmas, gaunantis savo energiją iš organinių šaltinių
• Litotrofas → Organizmas, gaunantis savo energiją iš neorganinių substratų
• Fototrofas → Organizmas, gaunantis savo energiją iš saulės spindulių
  

Hormonai

Daugelį organizme vykstančių medžiagų apykaitos procesus reguliuoja hormonai. Hormonai yra cheminiai junginiai, kurie paprastai klasifikuojami kaip anaboliniai arba kataboliniai hormonai, atsižvelgiant į jų bendrą poveikį.

Anaboliniai hormonai:

• Estrogenas: Hormonas, egzistuojantis tiek moterims, tiek vyrams. Dažniausiai gaminamas kiaušidėse ir pirmiausia reguliuoja moteriškas seksualines savybes (tokias kaip klubų ir krūtų augimas), taip pat nustatyta, kad jos turi įtakos kaulų masei.⁵ ir menstruacinio ciklo reguliavimas⁶.

• Testosteronas: Hormonas, egzistuojantis tiek vyrams, tiek moterims. Jis daugiausia gaminamas sėklidėse ir pirmiausia reguliuoja vyriškas seksualines savybes (tokias kaip balsas ir veido plaukai), stiprindamas kaulų masę.⁷ ir padeda sukurti bei palaikyti raumenų masę⁸.

• Augimo hormonas: Hormonas, sukurtas hipofizėje, augimo hormonas stimuliuoja ir vėliau reguliuoja organizmo augimą ankstyvame gyvenime. Po brandos suaugusiojo gyvenime taip pat reguliuojamas kaulų atstatymas⁹.

• Insulinas: Beta ląstelės sukuria šį hormoną kasoje. Tai reguliuoja gliukozės kiekį kraujyje ir jos naudojimą. Gliukozė yra pagrindinis energijos šaltinis, tačiau jos neįmanoma perdirbti be insulino. Jei kasa kovoja ar nesugeba gaminti insulino, ji gali sukelti diabetą¹⁰.

Kataboliniai hormonai:

• Gliukagonas: Kasoje gaminamas alfa ląstelių, gliukagonas yra atsakingas už glikogeno atsargų padalijimą į gliukozę. Glikogenas yra rezervuaruose, kaupiamuose kepenyse, ir kai kūnui reikia daugiau energijos (pvz., Mankštos, didelio streso ar kovos), gliukagonas skatina glikogeno katabolizmą, dėl kurio gliukozė patenka į kraują¹⁰.

• Adrenalinas: Taip pat žinomas kaip „epinefrinas“, jis sukuriamas antinksčiuose. Adrenalinas vaidina pagrindinį fiziologinės reakcijos, vadinamos „kova ar skrydis“, komponentą. Fiziologinio atsako metu bronchioliai atsidaro ir pagreitėja širdies ritmas, kad būtų pagerinta deguonies absorbcija. Jis taip pat yra atsakingas už gliukozės srautą į kūną, tokiu būdu užtikrindamas greitą energijos šaltinį¹¹.

• Kortizolio: Taip pat vadinamas „streso hormonu“, jis sintetinamas antinksčiuose. Kai organizmas patiria nerimą, ilgalaikį diskomfortą ar nervingumą, kortizolis išsiskiria. Dėl to padidėja kraujospūdis, padidėja cukraus kiekis kraujyje ir nusilpsta imuninė sistema¹².

• Citokinas: Labai mažas baltymų hormonas, kuris reguliuoja sąveiką ir ryšį tarp organizmo ląstelių. Nuolat gaminami citokinai, kurie taip pat yra suskaidomi, o organizmas vėl naudoja aminorūgštis. Dažnas pavyzdys yra limfokinai ir interleukinas, kai jie išsiskiria po imuninio atsako atsiradimo po svetimkūnio invazijos (bakterijos, virusas, navikas ar grybelis) arba po traumos.¹³.

Kataboliniai ir anaboliniai procesai mankštos metu

Organizmo kūno svorį lemia katabolizmas ir anabolizmas. Iš esmės dėl anabolizmo išsiskiriančios energijos kiekis, atėmus katabolizmui sunaudotą kiekį, yra lygus jo bendram svoriui. Bet kokia perteklinė energija, neišdegta per katabolizmą, kaupiasi glikogeno ar riebalų pavidalu kepenų ir raumenų atsargoje¹⁴. Nors tai yra supaprastintas dviejų procesų sąveikos paaiškinimas, lengviau suprasti, kaip tam tikri kataboliniai ir anaboliniai pratimai derinami nustatant kūno svorį..

Anaboliniai procesai paprastai lemia raumenų masės padidėjimą, pvz., Izometriją ar svorio kilnojimą¹⁵. Tačiau bet kokie kiti anaerobiniai pratimai, tokie kaip sprintas, intervalinis treniruotės ir kita didelio intensyvumo veikla, taip pat yra anaboliniai.¹⁶. Tokios veiklos metu kūnas sunaudoja energijos atsargas, pašalindamas raumenis sukauptą pieno rūgštį². Reaguojant į tai, padidėja raumenų masė ruošiantis bet kokioms tolesnėms pastangoms. Tai reiškia, kad kataboliniai procesai sukelia didesnius, stipresnius raumenis, taip pat sustiprina kaulus ir padidina baltymų atsargas, naudodami aminorūgštis, kurios visos derinamos siekiant padidinti kūno svorį.¹⁷.

Paprastai bet koks aerobinis pratimas yra katabolinis procesas. Tai apima plaukimą, bėgiojimą ir važinėjimą dviračiu bei kitus pratimus, kurie skatina gliukozės arba glikogeno kaip energijos šaltinio naudojimą riebalų deginimui, kad būtų patenkintas padidėjęs energijos poreikis.¹⁸. Laikas yra labai svarbus skatinant katabolizmą, nes pirmiausia jis turi sudegti per gliukozės / glikogeno atsargas¹⁹. Nors abu šie veiksniai yra labai svarbūs mažinant kūno riebalų masę, anabolizmas ir katabolizmas yra kontrastingi medžiagų apykaitos procesai, dėl kurių padidėja arba sumažėja bendras kūno svoris. Kombinuoti kataboliniai ir anaboliniai pratimai leidžia kūnui pasiekti ir išlaikyti idealų kūno svorį.

	Katabolizmas	Anabolizmas
Apibrėžimas	Metaboliniai procesai, skaidydami paprastas medžiagas į sudėtingas molekules	Metaboliniai procesai, suskaidantys didesnes sudėtingas molekules į mažesnes medžiagas
Energija	-          Išleidžia ATP energiją -          Potenciali energija paverčiama kinetine energija	-          Reikia ATP energijos -          Kinetinė energija paverčiama potencialia energija
Reakcijos tipas	Exergonic	Endergonic
Hormonai	Adrenalinas, Gliukagonas, Citokinai, Kortizolis	Estrogenai, testosteronas, augimo hormonas, insulinas
Svarba	-          Suteikia energijos anabolizmui -          Šildo kūną -          Įgalina raumenų susitraukimą	-          Palaiko naujų ląstelių augimą -          Palaiko energijos kaupimą -          Kūno audinių priežiūra
Deguonis	Naudoja deguonį	Nenaudoja deguonies
Poveikis mankštai	Kataboliniai pratimai dažniausiai yra aerobiniai ir yra naudingi deginant kalorijas ir riebalus	Anaboliniai pratimai, dažnai anaerobiniai ir paprastai stiprinantys raumenų masę
Pavyzdžiai	-          Ląstelių kvėpavimas -          Virškinimas -          Išsiskyrimas	-          Asimiliacija gyvūnams -          Fotosintezė augaluose

Išvada

Katabolizmas ir anabolizmas yra du metabolizmo komponentai. Pagrindinis esminis skirtumas tarp dviejų procesų yra reakcijų rūšys, kurios dalyvauja kiekviename procese.

Anabolija ATP naudoja kaip energijos formą, paverčiančią kinetinę energiją kūne kaupiama potencialia energija, kuri padidina kūno masę. Tai gamina endergoninius, anaerobinius procesus, vykstančius fotosintezės metu augaluose, taip pat asimiliaciją gyvūnams..

Katabolizmas išskiria energiją kaip ATP arba šilumą, o kaupiamą potencialią energiją paverčia kinetine energija. Jis degina sudėtingas molekules ir mažina kūno masę ir sukelia egzorgoninius procesus, kurie yra aerobiniai ir vyksta ląstelių kvėpavimo, virškinimo ir ekskrecijos metu..