A legfontosabb különbség a bioszintetikus és a lebomlási utak között az, hogy a bioszintetikus útvonal összetett molekulákat szintetizál egyszerűbb molekulákból, míg a lebomlási útvonal a bonyolult és nagyobb molekulákat egyszerűbb molekulákká bontja.
A metabolikus útvonal enzimek által katalizált biokémiai reakciók sorozata, amelyek egy sejten belül játszódnak le. Kétféle anyagcsereút létezik: bioszintetikus vagy anabolikus útvonal és degradatív vagy katabolikus út. Ez a két anyagcsereút együtt működik, mivel az egyik útvonalból felszabaduló energiát a másik út használja fel. A szervezeten belüli homeosztázis fenntartásához metabolikus utak szükségesek. Ezenkívül fenntartják és szabályozzák a metabolitok áramlását a szubsztrátok elérhetőségétől függően. Ezeknek az anyagcsereutaknak a végtermékeit vagy azonnal felhasználják, vagy egy másik útvonalat indítanak el, vagy tárolják, hogy szükség esetén felhasználják. Ezen metabolikus útvonalak mindegyike kémiai reakciókból áll, amelyeket közbenső termékeik kapcsolnak össze. Az anyagcsere-pályák általában egyirányúak, de a kémiai reakciók reverzibilisek.
Mik azok a bioszintetikus útvonalak?
A bioszintetikus folyamat kémiai és metabolikus reakciók sorozata, amelyeket enzimek katalizálnak egy adott végtermék szintézisében egy élő szervezetben. Ezen az úton az egyszerű vegyületek módosulnak, és különféle más vegyületekké alakulnak, vagy makromolekulákat képeznek. A bioszintetikus útvonalat anabolikus útvonalnak is nevezik, mivel magában foglalja a makromolekulák képződését. A bioszintézis folyamatához szükséges elemek közé tartoznak a prekurzor vegyületek, kémiai energiamolekulák, például ATP és katalitikus enzimek, valamint koenzimek, például NADH. Ezek az elemek olyan monomereket hoznak létre, amelyek makromolekulákat alkotnak.
01. ábra: Bioszintetikus útvonal
A bioszintetikus utak kémiai reakciók sorozatából állnak. Ahhoz, hogy ezek a reakciók végbemenjenek, több elemre van szükség. Ezek prekurzor vegyületek, kémiai energia, katalitikus enzimek és koenzimek vagy kofaktorok. A prekurzor vegyületek a reakció szubsztrátjaként vagy kiindulási molekulájaként ismertek. Más szóval, reaktánsoknak nevezik őket. A katalitikus enzimek olyan speciális fehérjék, amelyek az aktiválási energia csökkentésével növelik a reakció sebességét. A koenzimek vagy kofaktorok elősegítik a kémiai reakciót. A fémionok és vitaminszármazékok, mint például a NADH vagy az acetil-ko-A, valamint más molekulák, például az ATP koenzimként vagy kofaktorként működnek. Végül a kémiai energia nagy energiájú molekulákként, például ATP-ként található. A kémiai energia makromolekulák, például polipeptidek, fehérjék, poliszacharidok, nukleinsavak és lipidek felépítéséhez szükséges. Ezért a bioszintetikus út egy endergonikus útvonal, mivel az energia elnyelődik vagy elhasználódik. Egy élő szervezetben a bioszintetikus folyamatban részt vevő hormonok az ösztrogén, a tesztoszteron, az inzulin és a növekedési hormon.
Mik azok a degradációs utak?
A degradációs útvonal enzimek által katalizált biokémiai reakciók sorozata, amelyek nagy molekulák vagy polimerek lebomlását eredményezik. A lebomlási útvonalat katabolikus útvonalnak is nevezik, mivel magában foglalja a nagyobb molekulák kisebb egységekre történő lebomlását. A lebomlási folyamat során a nagy energiájú foszfát formájában felszabaduló energia energiahordozókkal, például ADP-vel és GDP-vel kötődik, hogy ATP-t és GTP-t termeljen. Ez a végtermékekben alacsonyabb szabadenergia-tartalommal jár. Ezért a lebomlási út egy exergonikus út, mivel szabad energia szabadul fel. Kémiai energiát állít elő ATP, GTP, NADPH, NADH és FADH2 formájában olyan összetett forrásokból, mint a szénhidrátok, lipidek és fehérjék. Az ilyen kémiai reakciók végtermékei általában szén-dioxid, víz és ammónia.
02. ábra: Degradációs útvonal
A lebomlási folyamat során a polimerek lebomlásakor felszabaduló monomereket az egyszerű hulladéktermékek további lebontására használják fel energia felszabadításával. Ezek a sejthulladékok a tejsav, szén-dioxid, ecetsav, ammónia és karbamid. Ez a folyamat általában oxidációs folyamat. A degradációs útvonal tehát kémiai energiát biztosít a sejtek fenntartásához és növekedéséhez. Egy élő szervezetben a lebontási folyamatban részt vevő hormonok az adrenalin, a kortizol, a glukagon és a citokinek.
Hasonlóságok a bioszintetikus és a lebomlási utak között
- Ezek az útvonalak metabolikus útvonalak.
- Mindkét út energiát foglal magában.
- Enzimek által katalizált kémiai reakciókból állnak.
Különbség a bioszintetikus és a lebomlási útvonalak között
A bioszintetikus folyamat magában foglalja az anabolizmust, ahol az egyszerűbb molekulák vagy szubsztrátok nagyobb komplex molekulákká alakulnak át, mint például poliszacharidok, fehérjék, lipidek és nukleinsavak. A lebomlási folyamat magában foglalja a katabolizmust, ahol a nagyobb összetett molekulák egyszerűbb molekulákká bomlanak le, mint például monoszacharidok, aminosavak, zsírsavak és nukleotidok. Tehát ez a legfontosabb különbség a bioszintetikus és a degradatív útvonalak között. Ezenkívül a bioszintetikus utak energiát használnak fel, míg a lebomlási utak energiát szabadítanak fel.
A következő infografika táblázatos formában sorolja fel a bioszintetikus és a lebomlási utak közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Bioszintetikus vs lebomlási utak
A bioszintetikus út és a lebomlási út részt vesz az anyagcserében. Ezek a metabolikus utak enzimek által katalizált biokémiai reakciók sorozata, amelyek egy sejten belül játszódnak le. A bioszintetikus út olyan biokémiai reakciók sorozata, amelyek összetett molekulák szintézisében vesznek részt kisebb és egyszerű molekulákból kémiai energia felhasználásával. A lebomlási folyamat olyan biokémiai reakciók sorozata, amelyek az összetett molekulák egyszerűbb molekulákká történő lebontásában vesznek részt, amelyek kémiai energiát szabadítanak fel. Az anyagcsere-pályák általában egyirányúak, de a kémiai reakciók reverzibilisek. Így ez összefoglalja a bioszintetikus és a lebomlási útvonalak közötti különbséget.
