Anabolism funktioner, anabola processer, skillnader med katabolism



den anabolism Det är en uppdelning av metabolism som innefattar reaktioner av bildandet av stora molekyler från mindre. För att denna serie reaktioner ska uppstå är en energikälla nödvändig och i allmänhet är det ATP (adenosintrifosfat).

Anabolism och dess metaboliska inversa katabolism grupperas i en serie reaktioner som kallas metaboliska vägar eller vägar som orchestreras och regleras av hormoner huvudsakligen. Varje litet steg styrs så att en gradvis överföring av energi uppstår.

Anabola processer kan ta grundläggande heter innefattande biomolekyler - aminosyror, fettsyror, nukleotider och socker monomerer - och generera mer komplicerade föreningar, såsom proteiner, lipider, nukleinsyror och kolhydrater som energiproducent änden.

index

  • 1 Funktioner
  • 2 Anabola processer
    • 2.1 Syntes av fettsyror
    • 2.2 Syntes av kolesterol
    • 2.3 Nukleotidsyntes
    • 2.4 Nukleinsyrasyntes
    • 2.5 Proteinsyntes
    • 2.6 Glykogsyntes
    • 2.7 Syntes av aminosyror
  • 3 Förordning av anabolism
  • 4 Skillnader med katabolism
    • 4.1 Syntes mot nedbrytning
    • 4.2 Energianvändning
    • 4.3 Balans mellan anabolism och katabolism
  • 5 referenser

funktioner

Metabolism är en term som omfattar alla kemiska reaktioner som uppstår inom kroppen. Cellen liknar en mikroskopisk fabrik där syntes- och nedbrytningsreaktioner äger rum permanent.

De två målen för ämnesomsättningen är: För det första att använda den kemiska energi som lagras i maten och för det andra att ersätta de strukturer eller substanser som inte längre fungerar i kroppen. Dessa händelser sker enligt de specifika behoven hos varje organism och styrs av kemiska budbärare som kallas hormoner.

Energi kommer främst från de fetter och kolhydrater som vi konsumerar i mat. Om det finns brist kan kroppen använda proteinerna för att kompensera för bristen.

Likaså är regenereringsprocesser nära kopplade till anabolism. Regenerering av vävnader är ett tillstånd sine qua non att hålla en hälsosam organism och fungera ordentligt. Anabolism är ansvarig för att producera alla cellulära föreningar som håller dem i drift.

Det finns ett delikat balans i cellen mellan metaboliska processer. Stora molekyler kan nedbrytas till sina mindre komponenter genom kataboliska reaktioner och motsatt process - från små till stora - kan uppstå genom anabolism.

Anabola processer

Anabolism innefattar, i allmänhet, alla de reaktioner som katalyseras av enzymer (små molekyler som accelererar proteinhaltiga flera tiopotenser hastigheten på kemiska reaktioner) som ansvarar för "konstruktion" eller syntes av cellulära komponenter.

Den allmänna visionen av de anabola vägarna innefattar följande steg: de enkla molekylerna som deltar som mellanhänder i Krebs-cykeln är aminosyror eller kemiskt transformerade till aminosyror. Senare samlas dessa i mer komplexa molekyler.

Dessa processer kräver kemisk energi, som kommer från katabolism. Bland de viktigaste anabola processer fram: fettsyrasyntesen, kolesterolsyntes, nukleinsyrasyntes (DNA och RNA), proteinsyntes, glykogensyntes och aminosyrasyntes.

Dessa molekylers roll i organismen och dess syntesvägar beskrivs kortfattat nedan:

Syntes av fettsyror

Lipider är mycket heterogena biomolekyler som kan generera en stor mängd energi när de oxideras, särskilt triacylglycerolmolekylerna.

Fettsyrorna är de arketypiska lipiderna. De består av ett huvud och en svans bildad av kolväten. Dessa kan vara omättade eller mättade, beroende på om de har dubbla bindningar i svansen eller ej.

Lipider är de väsentliga komponenterna i alla biologiska membraner, förutom att de deltar som en reserv substans.

Fettsyror syntetiseras i cellens cytoplasma från en prekursormolekyl som heter malonyl-CoA, från acetyl-CoA och bikarbonat. Denna molekyl donerar tre kolatomer för att starta tillväxten av fettsyra.

Efter malonilbildning fortsätter syntesreaktionen i fyra väsentliga steg:

-Kondensationen av acetyl-ACP med malonyl-ACP, en reaktion som producerar acetoacetyl-ACP och släpper koldioxid som ett avfallsstof.

-Det andra steget är reduktionen av acetoacetyl-ACP, med NADPH till D-3-hydroxibutyryl-ACP.

-Därefter inträffar en dehydreringsreaktion som omvandlar den föregående produkten (D-3-hydroxibutyryl-ACP) till krotonil-ACP.

-Slutligen reduceras crotonil-ACP och slutprodukten är butiryl-ACP.

Syntes av kolesterol

Kolesterol är en sterol med en typisk kärna av 17 kolkarboner. Det har olika roller i fysiologi, eftersom det verkar som en föregångare till en mängd olika molekyler såsom gallsyror, olika hormoner (inklusive kön) och är väsentliga för syntesen av D-vitamin.

Syntes förekommer i cellens cytoplasma, huvudsakligen i leverns celler. Denna anabola reaktionsväg har tre faser: för det första den isopren enhet bildas, då den progressiva assimilering sker enheter för att orsaka skvalen, lanosterol detta passerar och slutligen kolesterol erhålls.

Aktiviteten av enzymer i denna väg regleras huvudsakligen av den relativa andelen hormoninsulin: glukagon. När denna andel ökar ökar trafiken aktiviteten proportionellt.

Nukleotidsyntes

Nukleinsyror är DNA och RNA, den första innehåller all information som behövs för utveckling och underhåll av levande organismer medan den andra kompletterar DNA-funktionerna.

Både DNA och RNA är sammansatta av långa kedjor av polymerer vars grundläggande enhet är nukleotiderna. Nukleotiderna består i sin tur av ett socker, en fosfatgrupp och en kvävebas. Förstadiet av puriner och pyrimidiner är ribos-5-fosfat.

Puriner och pyrimidiner produceras i levern från prekursorer som koldioxid, glycin, ammoniak, bland andra.

Nukleinsyrasyntes

Nukleotider måste förenas i långa strängar av DNA eller RNA för att uppfylla deras biologiska funktion. Processen innefattar en serie enzymer som katalyserar reaktionerna.

Det enzym som är ansvarigt för att kopiera DNA för att alstra fler DNA-molekyler med identiska sekvenser är DNA-polymeras. Detta enzym kan inte starta syntesen de novo, därför ringde ett litet fragment av DNA eller RNA en primer som gör det möjligt att bilda kedjan måste delta.

Denna händelse kräver deltagande av ytterligare enzymer. Helikas, till exempel, hjälper till att öppna den dubbelspiral-DNA-polymeras kan agera och topoisomeras kan modifiera topologin av DNA, antingen enmeshing eller desenredándolo.

På liknande sätt deltar RNA-polymeras i syntesen av RNA från en DNA-molekyl. Till skillnad från den tidigare processen kräver inte RNA-syntesen den ovannämnda primern.

Proteinsyntes

Proteinsyntes är en viktig händelse är alla levande organismer. Proteiner utför ett brett utbud av funktioner, såsom transporter av ämnen eller rollen av strukturella proteiner.

Enligt "dogma" växtbiologi, efter det att DNA: t kopieras in i budbärar-RNA (såsom beskrivs i föregående avsnitt), detta i sin tur translateras av ribosomer till en aminosyrapolymer. I RNA tolkas varje triplett (tre nukleotider) som en av de tjugo aminosyrorna.

Syntes förekommer i cellens cytoplasma, där ribosomer finns. Processen sker i fyra faser: aktivering, initiering, förlängning och uppsägning.

Aktiveringen består av bindningen av en viss aminosyra till överförings-RNA som motsvarar den. Initieringen involverar bindningen av ribosomen till den 3'-terminala delen av budbärar-RNA, assisterad av "initieringsfaktorerna".

Förlängning involverar tillsättningen av aminosyror enligt RNA-meddelandet. Slutligen slutar processen med en specifik sekvens i messenger-RNA, kallade termineringskondomer: UAA, UAG eller UGA.

Glykogsyntes

Glykogen är en molekyl som består av upprepade enheter av glukos. Det fungerar som ett energireserverämne och är i stor utsträckning rikligt i levern och muskeln.

Syntesvägen kallas glykogenesen och kräver deltagande av enzymet glykogensyntas, ATP och UTP. Banan börjar med fosforylering av glukos till glukos-6-fosfat och passerar sedan till glukos-1-fosfat. Nästa steg involverar tillsatsen av en UDP för att ge UDP-glukos och oorganiskt fosfat.

UDP-glukosmolekylen sättes till glukoskedjan med hjälp av en alfa 1-4 bindning, som frisätter UDP-nukleotiden. I händelse av att ramifications inträffar bildas de av alfa-länkar 1-6.

Syntes av aminosyror

Aminosyror är enheter som utgör proteiner. I naturen finns det 20 typer, var och en med unika fysikaliska och kemiska egenskaper som bestämmer proteinets slutliga egenskaper.

Inte alla organismer kan syntetisera de 20 typerna. Till exempel kan människan bara syntetisera 11, de återstående 9 måste införlivas i kosten.

Varje aminosyra har sin speciella väg. Emellertid kommer de från prekursormolekyler såsom alfa-ketoglutarat, oxaloacetat, 3-fosfoglycerat, pyruvat, bland annat..

Reglering av anabolism

Som nämnts tidigare regleras ämnesomsättningen av ämnen som kallas hormoner, utsöndras av specialiserade vävnader, antingen glandulära eller epiteliala. Dessa fungerar som budbärare och deras kemiska natur är ganska heterogen.

Insulin är till exempel ett hormon som utsöndras av bukspottkörteln och har en viktig inverkan på ämnesomsättningen. Efter måltider som är höga i kolhydrater fungerar insulin som en stimulans av de anabola vägarna.

Hormonet är således ansvarigt för att aktivera processer som möjliggör syntes av lagringsämnen såsom fetter eller som glykogen.

Det finns perioder av liv där anabola processer är dominerande, såsom barndom, ungdomar, under graviditet eller under träning inriktad på muskeltillväxten.

Skillnader med katabolism

Alla processer och kemiska reaktioner som sker inom kroppen - specifikt inom våra celler - är globalt kända som metabolism. Vi kan växa, utveckla, reproducera och bibehålla kroppsvärme tack vare denna serie högstyrda händelser.

Syntes mot nedbrytning

Metabolism innebär användning av biomolekyler (proteiner, kolhydrater, lipider eller fetter och nukleinsyror) för att upprätthålla alla väsentliga reaktioner i ett levande system.

Att få dessa molekyler kommer från maten vi konsumerar dagligen och våra kroppar kan "sönderdela" dem i mindre enheter under matsmältningen.

Till exempel, proteiner (som kan komma från kött eller ägg, till exempel) är fragmenterade i deras huvudkomponenter: aminosyror. På samma sätt kan vi bearbeta kolhydrater i mindre enheter av socker, vanligtvis i glukos, en av de mest använda kolhydraterna i kroppen.

Vår kropp kan använda dessa små enheter - aminosyror, sockerarter, fettsyror, bland annat - att bygga nya större molekyler i den konfiguration vår kropp behöver..

Processen för sönderdelning och uppnå energi kallas katabolism, medan bildandet av nya mer komplexa molekyler är anabolism. Sålunda förknippas syntesprocesserna med anabolism och nedbrytning med katabolism.

Som en mnemonisk regel kan vi använda "c" av ordet katabolism och relatera den till ordet "cut".

Användning av energi

Anabola processer kräver energi, medan nedbrytningsprocesser producerar denna energi, huvudsakligen i form av ATP - känd som cellens energimarginal.

Denna energi kommer från kataboliska processer. Föreställ dig att vi har ett kort kort, om vi har alla kort staplade snyggt och vi slänger dem till marken gör de det spontant (analogt med katabolism).

Men om vi vill beställa dem igen måste vi söka energi till systemet och samla dem från marken (analog med anabolism).

I vissa fall behöver de kataboliska vägarna en "injektion av energi" i sina första steg för att uppnå initieringen av processen. Glykolys eller glykolys är till exempel nedbrytning av glukos. Denna väg kräver användning av två molekyler av ATP att starta.

Balans mellan anabolism och katabolism

För att upprätthålla en hälsosam och adekvat metabolism är det nödvändigt att balansera anabolismens och katabolismens processer. Om anabolismens processer överträffar katabolismen är syntesens händelser de som råder. Däremot dominerar kataboliska vägar när kroppen får mer energi än nödvändigt.

När kroppen upplever situationer av motgång, kallar det sjukdomar eller långvariga fasta perioder, fokuserar ämnesomsättningen på nedbrytningsvägar och går in i katabolisk tillstånd.

referenser

  1. Chan, Y. K., Ng, K. P., & Sim, D. S. M. (Eds.). (2015). Farmakologisk grund för akut vård. Springer International Publishing.
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Inbjudan till biologi. Macmillan.
  3. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J. E., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molecular cell biology. Macmillan.
  4. Ronzio, R. A. (2003). Encyklopedi av näring och god hälsa. Infobase Publishing.
  5. Voet, D., Voet, J., & Pratt, C.W. (2007). Grundämnen för biokemi: Livet på molekylär nivå. Ed. Panamericana Medical.