1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Биология
  3. Катаболизм и анаболизм

Катаболизм и анаболизм

Конечно процессы метаболизма делят на процессы катаболизма и анаболизма. Сравним основные особенности этих процессов.

Таким образом, катаболизм и анаболизм – это связано, взаимодополняемые процессы, объединяются через систему АТФ-АДФ, восстановлены и окисленные формы коферментов (НАДН + и НАД +), субстраты и продукты.
Путь катаболизма определенного вещества и противоположный путь синтеза этого же вещества обычно несколько отличаются. Например, распад глюкозы до молочной кислоты в мышцах состоит из 11 последовательных стадий, катализируемых специфическими ферментами. Обратный путь (синтез глюкозы из молочной кислоты) осуществляется в печени и включает 8 ферментативных стадий, общих с катаболическим путем, и 3 стадии, отличные от него. Аналогичное наблюдается при синтезе и распада жирных кислот, белков, нуклеиновых кислот. Благодаря неидентичности катаболический и анаболический пути регулируются независимо друг от друга. Противоположно направленные катаболические и анаболические пути отличаются своей локализацией в клетке, что дает им возможность проходить одновременно и использовать энергию, которая освобождается при распаде веществ, для биосинтеза в других местах клетки. Например, окисление жирных кислот происходит в митохондриях, а синтез – в цитоплазме.
Рассмотрим катаболизм подробнее. В нем можно выделить три главные стадии.
На первой стадии макромолекулы белков, жиров и углеводов распадаются в своих мономеров (гексозы, пентозы, жирные кислоты, глицерин, аминокислоты). На второй стадии эти метаболиты превращаются в один общий продукт – ацетил-КоА. Эти две стадии составляют специфические пути катаболизма, то есть разные для белков, углеводов и липидов. На третьей стадии ацетил-КоА попадает в циклический процесс, который называется циклом лимонной кислоты или циклом Кребса и окисляется до СО2 и Н2О. Преобразование пировиноградной кислоты в ацетил-КоА, цикл лимонной кислоты и цепь тканевого дыхания относят к общему пути катаболизма, который завершает специфические этапы распада углеводов, липидов и белков. Таким образом, во время катаболизма из различных исходных веществ образуются одинаковые конечные продукты.
Анаболизм также происходит в несколько стадий, но различия между животными, растениями и бактериями в отношении тех веществ, из которых начинаются анаболические пути. Фотосинтезирующие организмы строят углеводы с СО2 и Н2О. В организме животных и человека анаболизм начинается с пировиноградной кислоты, ацетил-КоА, из промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты. Со сравнительно небольшого количества простых молекул-предшественников образуется широкий набор различных макромолекул.
Преобразование белков, липидов и углеводов составляют центральные метаболические пути: потоки метаболитов на этих путях довольно крупные (сотни или десятки грамм). В организме есть еще другие метаболические пути с гораздо меньшим потоком метаболитов (суточный синтез или распад измеряется миллиграммами). Эти пути составляют вторичный метаболизм. Роль его заключается в образовании таких разных биологически активных веществ, как коферменты, гормоны, медиаторы, пигменты.
Итак, метаболизм выполняет четыре специфические функции:

  • 1) поставки химической энергии, получаемой путем расщепления богатых энергией пищевых веществ, синтеза макроэргических соединений (АТФ и других), их использование для выполнения различных видов деятельности;
  • 2) превращение молекул пищевых веществ в низкомолекулярные метаболиты (строительные блоки), применяемые дальше клеткой для построения макромолекул;
  • 3) синтез белков, липидов, полисахаридов, нуклеиновых кислот и других клеточных компонентов из этих строительных блоков с применением энергии АТФ и НАДФН;
  • 4) синтез и распад низкомолекулярных, биологически активных веществ, необходимых для выполнения каких-либо специфических функций.
    Все метаболические пути в конечном итоге взаимосвязаны и при нарушении любого из них изменения претерпевают все остальные.
ПОДІЛИТИСЯ: