Razlike između katabolizma i anabolizma

Ukupnost kemijskih reakcija organizma, koja se odvija u stanicama da održava svoj život, poznata je kao metabolizam. Metabolizam je svojstvo života, proizašla iz redovitih interakcija između molekula. Ti procesi omogućuju organizmima da rastu, reproduciraju, reagiraju na svoje okruženje i održavaju svoje strukture¹.

Metabolizam je podijeljen u dvije opće vrste reakcija. Općenito govoreći, katabolizam je sve kemijske reakcije koje razgrađuju molekule. Ovo je bilo da ekstrahiraju energiju, ili da proizvode jednostavne molekule koje onda konstruiraju druge. Anabolizam se odnosi na sve metaboličke reakcije koje grade ili skupljaju složenije molekule od jednostavnijih¹.

Procesi katabolizma i anabolizma

Svi anabolički procesi su konstruktivni, koristeći osnovne molekule unutar organizma, a zatim stvaraju spojeve koji su specijalizirani i složenije. Anabolizam je također poznat kao "biosinteza", pri čemu se krajnji proizvod stvara iz više komponenti. Proces zahtijeva ATP kao oblik energije, pretvarajući kinetičku energiju u potencijalnu energiju. Smatra se endergonskim procesom, što znači da je to nonsponirana reakcija koja zahtijeva energiju², Proces koristi energiju kako bi stvorio krajnji proizvod, kao što su tkiva i organi. Ove kompleksne molekule zahtijeva organizam, kao sredstvo rasta, razvoja i diferencijacije stanica³, Anabolički procesi ne koriste kisik.

Katabolijski procesi, s druge strane, destruktivni su, gdje se složenije spojevi razgrađuju i energija se oslobađa u obliku ATP-a ili topline - umjesto da konzumira energiju kao u anabolizmu. Potencijalna energija se pretvara u kinetičku energiju iz dućana u tijelu. To rezultira formiranjem metaboličkog ciklusa, pri čemu katabolizam razbija molekule koje nastaju anabolizmom. Organizam često koristi mnoge od ovih molekula, koji se ponovno koriste u različitim procesima. Katabolički procesi koriste kisik.

Na staničnoj razini, anabolizam koristi monomere da oblikuju polimere, što rezultira formiranjem složenijih molekula. Uobičajeni primjer je sinteza aminokiselina (monomera) u veće i kompleksnije proteine (polimer). Jedan od najčešćih kataboličkih procesa je probava, gdje se ingested hranjive tvari pretvaraju u jednostavnije molekule, koje organizam može koristiti za druge procese.

Katabolički procesi razgrađuju različite polisaharide, poput glikogena, škroba i celuloze. One se pretvaraju u monosaharide, koje uključuju glukozu, fruktozu i ribozu, koje organizmi koriste kao oblik energije. Proteini koji nastaju anabolizmom pretvaraju se u aminokiseline kroz katabolizam, za daljnje anaboličke procese. Bilo koje nukleinske kiseline u DNA ili RNA, postanu katabolizirane u manje nukleotide, koje su sastavni dio prirodnog procesa iscjeljivanja, kao i koristi se za energetske potrebe.

Organizmi su klasificirani na temelju vrste katabolizma koju koriste⁴:

Organotroph → Organizam koji dobiva svoju energiju iz organskih izvora
Lithotroph → Organizam koji dobiva svoju energiju iz anorganskih supstrata
Fototrop → Organizam koji dobiva svoju energiju od sunčeve svjetlosti

hormoni

Mnogi metabolički procesi koji se javljaju unutar organizma regulirani su hormonima. Hormoni su kemijski spojevi, koji se općenito klasificiraju kao anabolički ili katabolski hormoni, ovisno o njihovom ukupnom učinku.

Anabolički hormoni:

estrogen : Hormon koji postoji u ženki i muškaraca. Uglavnom se proizvodi u jajnicima i prvenstveno regulira ženske seksualne karakteristike (kao što su hips i rast dojke), a također je pronađeno da utječe na koštanu masu⁵ i regulaciju menstrualnog ciklusa⁶.
Testosteron : Hormon koji postoji u mužjaka i ženki. Uglavnom se proizvodi unutar testisa i prvenstveno regulira muške seksualne karakteristike (kao što su dlaka na glasu i licu), jačanje koštane mase⁷ i pomaže u izgradnji i održavanju mišićne mase⁸.
Hormon rasta : Hormon koji nastaje unutar hipofize, hormon rasta stimulira i kasnije regulira rast organizma u ranom životu. Nakon zrelosti u odrasloj dobi, ona također regulira popravak kostiju⁹.
insulin : Beta stanice stvaraju ovaj hormon unutar gušterače. Ona regulira razinu glukoze i koristi se u krvi. Glukoza je primarni izvor energije, ali se ne može obraditi bez inzulina. Ako se gušterača bori ili ne može proizvoditi inzulin, to može dovesti do dijabetesa¹⁰.

Katabolni hormoni:

glukagon : Proizvedeno unutar gušterače alfa stanica, glukagon je odgovoran za poticanje razgradnje skladišta glikogena u glukozu. Glikogen postoji u rezervoarima koji se pohranjuju u jetri i kada tijelo treba više energije (poput vježbanja, visokih razina stresa ili borbe), glukagon stimulira katabolizam glikogena, što dovodi do unosa glukoze u krv¹⁰.
Adrenalin : Također poznat kao 'epinefrin', nastaje unutar nadbubrežnih žlijezda. Adrenalin igra temeljnu komponentu u fiziološkoj reakciji koja se zove "borba ili bijeg".Tijekom fiziološkog odgovora otvore se bronhije i ubrzavaju otkucaji srca radi pojačane apsorpcije kisika. Također je odgovoran za poplavljivanje glukoze u tijelu, čime se osigurava brz izvor energije¹¹.
kortizol : Zove se i 'hormon stresa', sintetiziran je u nadbubrežnim žlijezdama. Kada organizam doživi anksioznost, produljenu nelagodu ili nervozu, kortizol se oslobađa. Povećanje krvnog tlaka kao rezultat toga uzrokuje šiljak u razini šećera u krvi i imunološki sustav postaje suzbijan¹².
citokina : Vrlo mali protein hormon koji regulira interakcije i komunikaciju između stanica u tijelu. Postoji stalna proizvodnja citokina, koji se također i dalje razgrađuju, s aminokiselinama koje organizam ponovno koristi. Uobičajeni primjer su limfokini i interleukin, gdje se otpuštaju nakon što imuni odgovor nastaje nakon invazije stranog tijela (bakterija, virusa, tumora ili gljiva) ili nakon ozljede¹³.

Katabolički i anabolički procesi tijekom vježbanja

Tjelesna težina organizma određena je katabolizmom i anabolizmom. U biti, količina energije koja se oslobađa kroz anabolizam, umanjena za iznos koji se koristi kroz katabolizam, jednak je njegovoj ukupnoj težini. Svaka viška energije koja nije spaljena kroz katabolizam pohranjena je u obliku glikogena ili masti u rezervama jetre i mišića¹⁴, Iako je to pojednostavljeno objašnjenje kako dva procesa međusobno djeluju, olakšava razumijevanje kako se određene katabolne i anaboličke vježbe kombiniraju kako bi se odredila tjelesna težina.

Anabolički procesi obično rezultiraju povećanjem mišićne mase, kao što je isometrika ili dizanje utega¹⁵, Međutim, svaka druga vježba koja je anaerobna, kao što je sprint, interval treninga i druge aktivnosti s visokim intenzitetom također su anabolički¹⁶, Tijekom razdoblja takvih aktivnosti, tijelo troši neposredno skladištenje energije, uklanjanjem mliječne kiseline koja je izgrađena u mišićima², Kao odgovor, mišićna masa se povećava u pripremi za daljnje napore. To znači da katabolički procesi rezultiraju većim, jačim mišićima, kao i ojačanim kostima i povećanim proteinskim rezervama pomoću aminokiselina, a sve se kombiniraju kako bi se povećala tjelesna težina¹⁷.

Tipično, svaka tjelovježba koja je aerobna katabolički je proces. To uključuje plivanje, trčanje i vožnju bicikla, te druge vježbe koje izazivaju konverziju pomoću glukoze ili glikogena kao energetskog izvora, da se spali masnoća kako bi se zadovoljile povećane energetske potrebe¹⁸, Vrijeme je presudno u poticanju katabolizma, budući da prvo mora izgorjeti glukoza / glikogen rezerve¹⁹, Dok su obje ključne za smanjenje tjelesne masti, anabolizam i katabolizam kontrastni su metabolički procesi koji rezultiraju povećanjem ili smanjenjem ukupne tjelesne težine. Kombinirane kataboličke i anaboličke vježbe omogućuju tijelu da dosegne i održava idealnu tjelesnu težinu.

	katabolizam	Anabolism
definicija	Metabolički procesi koji razgrađuju jednostavne tvari u složene molekule	Metabolički procesi koji razbijaju veće, složene molekule u manje tvari
energija	- Oslobađa ATP energiju - Potencijalna energija pretvorena u kinetičku energiju	- Zahtijeva ATP energiju Kinetička energija pretvorena je u potencijalnu energiju
Vrsta reakcije	Exergonic	Endergonic
hormoni	Adrenalina, glukagona, citokina, kortizola	Estrogena, testosterona, hormona rasta, inzulina
Važnost	- Pruža energiju za anabolizam - Griješi tijelo - Omogućuje kontrakciju mišića	- Podržava novi rast stanica - Podržava skladištenje energije - Održavanje tjelesnih tkiva
Kisik	Koristi kisik	Ne koristi kisik
Učinci na vježbanje	Kataboličke vježbe su obično aerobne i dobra su pri gori kalorija i masnoća	Anaboličke vježbe, često anaerobne prirode i općenito su izgradnja mišićne mase
Primjeri	- Stanicno disanje - probava Izlučivanje	- asimilacija kod životinja - Fotosinteza u biljkama

Zaključak

Kolektivno, katabolizam i anabolizam su dvije komponente metabolizma. Ključna temeljna razlika između ova dva procesa su tipovi reakcija koji su uključeni u svaki.

Anabolizam koristi ATP kao oblik energije, pretvarajući kinetičku energiju u potencijalnu energiju pohranjenu u tijelu, što povećava tjelesnu masu. Proizvodi endergonske procese, koji su anaerobni, koji se javljaju tijekom procesa fotosinteze u biljkama, kao i asimilacija kod životinja.

Katabolizam oslobađa energiju, bilo kao ATP ili topline, pretvarajući pohranjenu potencijalnu energiju u kinetičku energiju. Gori složene molekule i smanjuje tjelesnu masu i proizvodi eksergonski procesi, koji su aerobni i javljaju se tijekom disanja stanica, probave i izlučivanja.