Differenza principale: anabolismo vs catabolismo

Anabolismo e catabolismo sono gli insiemi di processi metabolici, che sono identificati collettivamente come metabolismo. L'anabolismo è l'insieme delle reazioni coinvolte nella sintesi di molecole complesse, a partire dalle piccole molecole all'interno del corpo. Il catabolismo è l'insieme delle reazioni coinvolte nella scomposizione di molecole complesse come proteine, glicogeno e trigliceridi in molecole semplici o rispettivamente in monomeri come amminoacidi, glucosio e acidi grassi. Il differenza principale tra anabolismo e catabolismo è che l'anabolismo è un processo costruttivo e il catabolismo è un processo distruttivo.

Questo articolo spiega,

1. Cos'è l'anabolismo? - Definizione, processi, fasi, funzione 2. Cos'è il catabolismo? - Definizione, processi, fasi, funzione 3. Qual è la differenza tra anabolismo e catabolismo

Cos'è l'anabolismo?

L'insieme di reazioni che sintetizza molecole complesse, partendo da piccole molecole, è noto come anabolismo. Quindi, l'anabolismo è un processo costruttivo. Le reazioni anaboliche richiedono energia sotto forma di ATP. Sono considerati processi endorgonici. La sintesi di molecole complesse costruisce tessuti e organi attraverso un processo graduale. Queste molecole complesse sono necessarie per la crescita, lo sviluppo e la differenziazione delle cellule. Aumentano la massa muscolare e mineralizzano le ossa. Molti ormoni come l'insulina, l'ormone della crescita e gli steroidi sono coinvolti nel processo di anabolismo.

Tre fasi sono coinvolte nell'anabolismo. Durante la prima fase vengono prodotti precursori come monosaccaridi, nucleotidi, amminoacidi e isoprenoidi. In secondo luogo, questi precursori vengono attivati ​​utilizzando l'ATP in una forma attiva. In terzo luogo, queste forme reattive sono assemblate in molecole complesse come polisaccaridi, acidi nucleici, polipeptidi e lipidi.

Gli organismi possono essere divisi in due gruppi a seconda della loro capacità di sintetizzare molecole complesse da semplici precursori. Alcuni organismi come le piante possono sintetizzare molecole complesse nella cellula, partendo da un singolo precursore del carbonio come l'anidride carbonica. Sono conosciuti come autotrofi. Gli eterotrofi utilizzano molecole complesse intermedie come monosaccaridi e amminoacidi per sintetizzare rispettivamente polisaccaridi e polipeptidi. D'altra parte, a seconda della fonte di energia, gli organismi possono essere suddivisi in due gruppi come fototrofi e chemiotrofi. I fototrofi ottengono energia dalla luce solare mentre i chemiotrofi ottengono energia dall'ossidazione di composti inorganici.

La fissazione del carbonio dall'anidride carbonica viene ottenuta mediante fotosintesi o chemiosintesi. Nelle piante, la fotosintesi avviene attraverso la reazione alla luce e il ciclo di Calvin. Durante la fotosintesi viene prodotto il glicerato 3-fosfato, che idrolizza l'ATP. Il glicerato 3-fosfato viene successivamente convertito in glucosio mediante gluconeogenesi. L'enzima glicosiltransferasi polimerizza i monosaccaridi per produrre monosaccaridi e glicani. Una panoramica della fotosintesi è mostrata in figura 1.

Figura 1: fotosintesi

Durante la sintesi degli acidi grassi, l'acetil-CoA viene polimerizzato per formare acidi grassi. Isoprenoidi e terpeni sono grandi lipidi sintetizzati dalla polimerizzazione di unità di isoprene durante la via del mevalonato. Durante la sintesi degli amminoacidi, alcuni organismi sono in grado di sintetizzare amminoacidi essenziali. Gli amminoacidi vengono polimerizzati in polipeptidi durante la biosintesi delle proteine. Le vie de novo e di salvataggio sono coinvolte nella sintesi dei nucleotidi, che possono essere poi polimerizzati per formare polinucleotidi durante la sintesi del DNA.

Cos'è il catabolismo?

L'insieme di reazioni che scompone le molecole complesse in piccole unità è noto come catabolismo. Quindi, il catabolismo è un processo distruttivo. Le reazioni cataboliche rilasciano energia sotto forma di ATP e calore. Sono considerati processi esoergonici. Le piccole unità di molecole prodotte nel catabolismo possono essere utilizzate come precursori in altre reazioni anaboliche o per rilasciare energia per ossidazione. Pertanto, si ritiene che le reazioni cataboliche producano energia chimica richiesta dalle reazioni anaboliche. Durante il catabolismo vengono prodotti anche alcuni rifiuti cellulari come urea, ammoniaca, acido lattico, acido acetico e anidride carbonica. Molti ormoni come il glucagone, l'adrenalina e il cortisolo sono coinvolti nel catabolismo.

A seconda dell'utilizzo di composti organici come fonte di carbonio o donatore di elettroni, gli organismi sono classificati rispettivamente come eterotrofi e organotrofi. Gli eterotrofi scompongono i monosaccaridi come molecole organiche complesse intermedie per generare l'energia per i processi cellulari. Gli organotrofi scompongono le molecole organiche per produrre elettroni, che possono essere utilizzati nella loro catena di trasporto degli elettroni, generando energia ATP.

Le macromolecole come l'amido, i grassi e le proteine ​​della dieta vengono assorbite e scomposte in piccole unità come monosaccaridi, acidi grassi e amminoacidi rispettivamente durante la digestione da parte degli enzimi digestivi. I monosaccaridi vengono quindi utilizzati nella glicolisi per produrre acetil-CoA. Questo acetil-CoA viene utilizzato nel ciclo dell'acido citrico. L'ATP è prodotto dalla fosforilazione ossidativa. Gli acidi grassi vengono utilizzati per produrre acetil-CoA mediante beta ossidazione. Gli amminoacidi vengono riutilizzati nella sintesi delle proteine ​​o ossidati in urea nel ciclo dell'urea. Viene mostrato il processo della respirazione cellulare, contenente glicolisi, ciclo dell'acido citrico e fosforilazione ossidativa figura 2.

Figura 2: respirazione cellulare

Differenza tra anabolismo e catabolismo

Definizione

anabolismo: L'anabolismo è il processo metabolico in cui le sostanze semplici vengono sintetizzate in molecole complesse.

Catabolismo: Il catabolismo è il processo metabolico che scompone le grandi molecole in molecole più piccole.

Ruolo nel metabolismo

anabolismo: L'anabolismo è la fase costruttiva del metabolismo.

Catabolismo: Il catabolismo è la fase distruttiva del metabolismo.

Fabbisogno energetico

anabolismo: L'anabolismo richiede energia ATP.

Catabolismo: Il catabolismo rilascia energia ATP.

Calore

anabolismo: L'anabolismo è una reazione endorgonica.

Catabolismo: Il catabolismo è una reazione esoergonica.

Ormoni

anabolismo: Estrogeni, testosterone, ormone della crescita, insulina, ecc. sono coinvolti nell'anabolismo.

Catabolismo: Adrenalina, cortisolo, glucagone, citochine, ecc. sono coinvolti nel catabolismo.

Utilizzo dell'ossigeno

anabolismo: L'anabolismo è anaerobico; non utilizza ossigeno.

Catabolismo: Il catabolismo è aerobico; utilizza l'ossigeno.

Effetto sul corpo

anabolismo: L'anabolismo aumenta la massa muscolare. Forma, ripara e fornisce i tessuti.

Catabolismo: Il catabolismo brucia grassi e calorie. Utilizza il cibo immagazzinato per generare energia.

Funzionalità

anabolismo: L'anabolismo è funzionale al riposo o al sonno.

Catabolismo: Il catabolismo è funzionale alle attività del corpo.

Conversione di energia

anabolismo: L'energia cinetica viene convertita in energia potenziale durante l'anabolismo.

Catabolismo: L'energia potenziale viene convertita in energia cinetica durante il catabolismo.

Processi

anabolismo: L'anabolismo si verifica durante la fotosintesi nelle piante, la sintesi proteica, la sintesi del glicogeno e l'assimilazione negli animali.

Catabolismo: Il catabolismo si verifica durante la respirazione cellulare, la digestione e l'escrezione.

Esempi

anabolismo: La sintesi di polipeptidi da amminoacidi, glicogeno da glucosio e trigliceridi da acidi grassi sono esempi per i processi anabolici.

Catabolismo: La scomposizione delle proteine ​​in amminoacidi, il glicogeno in glucosio e i trigliceridi in acidi grassi sono esempi di processi catabolici.

Conclusione

Anabolismo e catabolismo possono essere chiamati collettivamente come metabolismo. L'anabolismo è un processo costruttivo che utilizza energia sotto forma di ATP. Si verifica durante processi come la fotosintesi, la sintesi proteica, la sintesi del glicogeno. L'anabolismo immagazzina l'energia potenziale nel corpo, aumentando la massa corporea. Il catabolismo è un processo distruttivo che rilascia l'ATP che può essere utilizzato durante l'anabolismo. Brucia le molecole complesse immagazzinate, riducendo la massa corporea. La principale differenza tra anabolismo e catabolismo è il tipo di reazioni coinvolte nei due processi.

Riferimenti:1. "Metabolismo." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 marzo 2017. Web. 16 marzo 2017.

Cortesia dell'immagine:1. "Panoramica sulla fotosintesi semplice" di Daniel Mayer (mav) - Versione originale dell'immagine vettoriale di Yerpo - Opera propria (GFDL) tramite Commons Wikimedia2. "2503 Respirazione cellulare" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito Web Connexions. 19 giugno 2013. (CC BY 3.0) tramite Commons Wikimedia