Metabolizm, anabolizm, katabolizm - przykłady
METABOLIZM – (przemiana materii i energii) całość procesów biochemicznych zachodzących w komórce, którym towarzyszą przemiany energetyczne.
ANABOLIZM – to wszystkie reakcje syntez związków bardziej złożonych z prostszych, wymagające dostarczenia energii. Energia dostarczana do przemian umożliwia zmianę poziomu energetycznego związków w czasie procesu chemicznego. Powstający produkt reakcji zawiera więcej energii od substratów. Dostarczona energia zostaje związana w postaci wiązań chemicznych. Do tej grupy przemian zaliczamy reakcje biosyntezy białek, lipidów, kwasów tłuszczowych i innych złożonych związków organicznych. U roślin zawierających barwniki oraz bakterii purpurowych i zielonych zachodzi wiązanie CO2 i wbudowanie go w związki organiczne zachodzące w procesie fotosyntezy. W produktach reakcji zachodzących podczas fotosyntezy następuje nagromadzenie dużej ilości energii.
Np.: fotosynteza, synteza lipidów.
KATABOLIZM – to zespół procesów chemicznych, w czasie których następuje obniżanie poziomu energetycznego substratów na skutek ich rozkładu na związki pros6tsze z wydzieleniem energii. Uwolniona energia wyzwala się podczas rozrywania wiązań zawartych w wysokoenergetycznych substratach. Podstawowym procesem katabolitycznym jest oddychanie (utlenianie biologiczne). W procesie tym energia zawarta w węglowodanach lub innych związkach organicznych uwalnia się, a powstające drobnocząsteczkowe produkty,
np.: CO2, H2O, są znów na niskim poziomie energetycznym.
Np.: oddychanie, hydroliza makrocząsteczek.
W PROCESACH ANABOLITYCZNTCH I KATABOLITYCZNYCH NASTĘPUJE CZMIANA POZIOMU ENERGETYCZNEGO SUBSTRATÓW I PRODUKTÓW.
PRZEMIANA MATERII-metabolizm, całokształt zachodzących w komórkach żywego organizmu przemian biochem. i związanych z nimi przemian energii, stanowiący podłoże wszelkich zjawisk biol.; koniecznym warunkiem przemiany materii, a zarazem jej przejawem, jest wymiana materii i energii między organizmem a otoczeniem; bilansem wymiany materii (ogólna jakościowa przemiana materii) i energii (ogólna ilościowa przemiana materii) zajmuje się fizjologia. Pierwotnymi źródłami energii są: promieniowanie słoneczne i związki chem. nieorg., wykorzystywane przez organizmy samożywne (autotrofizm) do fotosyntezy i chemosyntezy związków chem. org. składników własnego organizmu; z kolei związki te stanowią wtórne źródło energii dla wszystkich organizmów, a dla cudzożywnych (cudzożywność) jedyne. Skład jakościowy i ilościowy pobieranej materii jest u różnych gat. organizmów odmienny, zależny od ich potrzeb pokarmowych (asymilacja, pokarm, odżywianie); zatem warunkiem prawidłowej przemiany materii jest pobieranie przez dany organizm wszystkich niezbędnych mu substancji w odpowiednim stosunku ilościowym oraz pokrycie jego energ. zapotrzebowania. Przemianami pobranej materii i energii w żywych organizmach, czyli tzw. pośrednią przemianą materii, zajmuje się biochemia. Na pośrednią przemianę materii składają się procesy biosyntezy związków chem. org. anabolizm (wymagające energii), oraz procesy ich rozkładu katabolizm, prowadzące do powstania tzw. końcowych produktów przemiany materii, zbędnych dla organizmu (wydalanie); w tych procesach katabolicznych, które stanowią podstawę oddychania komórkowego (gł. rozkład sacharydów i tłuszczów) wyzwala się energia chem. niezbędna do biosyntez, a także wykonania pracy mech., osmotycznej, aktywnego transportu i in. oraz ciepło. Każdy z nieustannych procesów przemiany materii jest ciągiem następujących po sobie w określonej kolejności reakcji chem. katalizowanych przez enzymy, a więc pozostających pod kontrolą genet. (biosynteza białka).
Główne ciągi reakcji pośredniej przemiany materii, czyli biosynteza i rozkład podstawowych składników materii żywej kwasów nukleinowych, białek, polisacharydów i lipidów przebiegają w całym świecie ożywionym wg podobnego schematu, bowiem mechanizmy biosyntezy i rozkładu wiązań chem.: estrowego, peptydowego, glikozydowego i in., są niezależne od gat. organizmu; budowa powstających w tych ciągach związków może się natomiast różnić w szczegółach u osobników nawet tego samego gatunku. Oprócz tych gł. ciągów przemiany materii istnieją także procesy biosyntezy swoiste tylko dla niektórych gat. (zwł. świata roślinnego i drobnoustrojów), np. wytwarzanie alkaloidów, antybiotyków, barwników i in. Związki powstające w poszczególnych szlakach metabolicznych mogą być włączone w pośrednie etapy innych szlaków; cała przemiana materii w żywym organizmie stanowi integralną sieć przemian chem. wzajemnie się warunkujących i skorelowanych energ.; w organizmie panuje zatem stan dynamicznej równowagi jego składników, w którym ulegają one ciągłej syntezie i rozkładowi; regulacja tego stanu regulacja szybkości poszczególnych procesów anabolicznych i katabolicznych jest uwarunkowana ich przestrzennym rozmieszczeniem na obszarze komórki oraz zmianami ilości i aktywności uczestniczących w nich enze te; w organizmach wielokomórkowych istniej.ż regulacja nerwowa i hormonalna korelująca przemianę materii w poszczególnych komórkach, tkankach i narządach. U człowieka zaburzenia przemiany materii (podstawowa przemiana materii) są przyczyną chorób metabolicznych, np. cukrzycy, dny. Przemiana materii jest jednym z istotnych kryteriów odróżniających świat żywy (życie) od przyrody nieożywionej.