Perbezaan antara katabolisme dan anabolisme

Keseluruhan tindak balas kimia organisma, yang berlaku dalam sel untuk mengekalkan hidupnya dikenali sebagai metabolisme. Metabolisme adalah harta kehidupan, yang timbul daripada interaksi teratur antara molekul. Proses ini membolehkan organisma berkembang, menghasilkan semula, bertindak balas terhadap persekitaran mereka dan mengekalkan struktur mereka¹.

Metabolisme dibahagikan kepada dua jenis tindak balas umum. Secara umum, katabolisme adalah semua tindak balas kimia yang memecah molekul. Ini sama ada untuk mengekstrak tenaga, atau menghasilkan molekul mudah yang kemudian membina orang lain. Anabolisme merujuk kepada semua tindak balas metabolik yang membina atau memasang molekul yang lebih kompleks dari yang lebih mudah¹.

Proses katabolisme dan anabolisme

Semua proses anabolik membina, menggunakan molekul asas dalam organisma, yang kemudiannya membuat sebatian yang lebih khusus dan kompleks. Anabolisme juga dikenali sebagai 'biosintesis', di mana produk akhir dibuat dari beberapa komponen. Proses ini memerlukan ATP sebagai bentuk tenaga, menukar tenaga kinetik menjadi tenaga yang berpotensi. Ia dianggap sebagai proses endergonic, yang bermaksud ia adalah tindak balas nonspontan, yang memerlukan tenaga². Proses ini menggunakan tenaga untuk menghasilkan produk akhir, seperti tisu dan organ. Molekul kompleks ini diperlukan oleh organisma, sebagai cara pertumbuhan, pembangunan dan pembezaan sel³. Proses anabolik tidak menggunakan oksigen.

Proses katabolik di sisi lain merosakkan, di mana sebatian yang lebih kompleks dipecahkan dan tenaga dibebaskan dalam bentuk ATP atau haba - bukannya memakan tenaga seperti dalam anabolisme. Tenaga berpotensi ditukar menjadi tenaga kinetik dari kedai di dalam badan. Ini mengakibatkan pembentukan kitaran metabolik, di mana katabolisme memecah molekul yang dicipta melalui anabolisme. Organisma kemudian sering menggunakan banyak molekul ini, yang digunakan semula dalam pelbagai proses. Proses katabolik menggunakan oksigen.

Pada tahap selular, anabolisme menggunakan monomer untuk membentuk polimer, mengakibatkan pembentukan molekul yang lebih kompleks. Contoh umum ialah sintesis asid amino (monomer) menjadi protein yang lebih besar dan lebih kompleks (polimer). Salah satu proses katabolik yang paling biasa adalah pencernaan, di mana nutrien yang ditelan diubah menjadi molekul yang lebih mudah, bahawa organisma kemudian boleh digunakan untuk proses lain.

Proses katabolik bertindak untuk memecahkan banyak polisakarida yang berbeza, seperti glikogen, kanji dan selulosa. Ini ditukar menjadi monosakarida, termasuk glukosa, fruktosa dan ribosa, yang digunakan oleh organisma sebagai bentuk tenaga. Protein yang dicipta oleh anabolisme, ditukar kepada asid amino melalui katabolisme, untuk proses anabolik selanjutnya. Sebarang asid nukleik dalam DNA atau RNA, menjadi katabolasi menjadi nukleotida yang lebih kecil, yang merupakan komponen proses penyembuhan semula jadi serta digunakan untuk keperluan bertenaga.

Organisma diklasifikasikan berdasarkan jenis katabolisme yang mereka gunakan⁴:

• Organotroph → Organisma yang memperoleh tenaga dari sumber organik
• Lithotroph → Organisma yang memperoleh tenaga dari substrat bukan organik
• Phototroph → Organisma yang memperoleh tenaga dari cahaya matahari
  

Hormon

Banyak proses metabolik yang berlaku dalam organisma dikawal oleh hormon. Hormon adalah sebatian kimia, yang biasanya diklasifikasikan sebagai hormon anabolik atau katabolik, bergantung kepada kesan keseluruhannya.

Hormon anabolik:

• Estrogen: Hormon yang wujud di kedua -dua wanita dan lelaki. Ia kebanyakannya dihasilkan dalam ovari dan terutamanya mengawal ciri -ciri seksual feminin (seperti pinggul dan pertumbuhan payudara), dan juga didapati mempengaruhi jisim tulang⁵ dan peraturan kitaran haid⁶.

• Testosteron: Hormon yang wujud di kedua -dua lelaki dan perempuan. Ia kebanyakannya dihasilkan dalam testis dan terutamanya mengawal ciri -ciri seksual maskulin (seperti rambut suara dan wajah), menguatkan jisim tulang⁷ dan membantu membina dan mengekalkan jisim otot⁸.

• Hormon tumbesaran: Hormon yang dicipta dalam pituitari, hormon pertumbuhan merangsang dan seterusnya mengawal pertumbuhan organisma dalam kehidupan awal. Berikutan kematangan dalam kehidupan dewasa, ia juga mengawal pembaikan tulang⁹.

• Insulin: Sel beta mencipta hormon ini di dalam pankreas. Ia mengawal tahap glukosa dan menggunakan darah. Glukosa adalah sumber tenaga utama, namun ia tidak dapat diproses tanpa insulin. Sekiranya pankreas berjuang atau tidak dapat menghasilkan insulin, ia boleh menyebabkan diabetes¹⁰.

Hormon katabolik:

• Glukagon: Dihasilkan dalam pankreas oleh sel alpha, glukagon bertanggungjawab untuk merangsang kerosakan kedai glikogen ke dalam glukosa. Glikogen wujud dalam takungan yang disimpan di dalam hati dan apabila badan memerlukan lebih banyak tenaga (seperti senaman, tahap tekanan tinggi atau pertempuran), glukagon merangsang katabolisme glikogen, mengakibatkan glukosa memasuki darah¹⁰.

• Adrenalin: Juga dikenali sebagai 'epinephrine', ia dicipta dalam kelenjar adrenal. Adrenalin memainkan komponen asas dalam tindak balas fisiologi yang disebut 'perjuangan atau penerbangan'. Semasa tindak balas fisiologi, bronchioles dibuka dan kadar denyutan jantung dipercepatkan untuk penyerapan oksigen yang dipertingkatkan. Ia juga bertanggungjawab untuk membanjiri glukosa ke dalam badan, dengan itu memberikan sumber tenaga yang cepat¹¹.

• Cortisol: Juga dipanggil 'hormon tekanan', ia disintesis dalam kelenjar adrenal. Apabila organisma mengalami kecemasan, ketidakselesaan atau kegelisahan yang berpanjangan, kortisol dibebaskan. Tekanan darah meningkat akibatnya, kenaikan tahap gula darah ditanggung dan sistem imun ditindas¹².

• Cytokine: Hormon protein yang sangat kecil yang mengawal interaksi dan komunikasi antara sel dalam badan. Terdapat pengeluaran sitokin yang berterusan, yang juga secara konsisten dipecahkan, dengan asid amino yang digunakan semula oleh organisma. Contoh yang sama adalah limfokin dan interleukin, di mana ia dibebaskan selepas tindak balas imun ditanggung selepas pencerobohan oleh badan asing (bakteria, virus, tumor atau kulat) atau selepas kecederaan¹³.

Proses katabolik dan anabolik semasa bersenam

Berat badan organisma ditentukan oleh katabolisme dan anabolisme. Pada asasnya, jumlah tenaga yang dikeluarkan melalui anabolisme, tolak jumlah yang digunakan melalui katabolisme sama dengan berat keseluruhannya. Sebarang tenaga berlebihan yang tidak dibakar melalui katabolisme disimpan dalam bentuk glikogen atau lemak di rizab hati dan otot¹⁴. Walaupun ini adalah penjelasan yang mudah tentang bagaimana kedua -dua proses berinteraksi, memudahkan untuk memahami bagaimana latihan katabolik dan anabolik tertentu menggabungkan untuk menentukan berat badan.

Proses anabolik biasanya mengakibatkan peningkatan jisim otot, seperti isometrik atau mengangkat berat badan¹⁵. Walau bagaimanapun, latihan lain yang anaerobik, seperti berlari, latihan selang dan aktiviti intensiti tinggi yang lain, juga anabolik¹⁶. Semasa tempoh aktiviti sedemikian, badan membelanjakan kedai tenaga segera, dengan penyingkiran asid laktik yang telah dibina dalam otot². Sebagai tindak balas, jisim otot meningkat sebagai persediaan untuk usaha selanjutnya. Ini bermakna proses katabolik menghasilkan otot yang lebih besar, lebih kuat, serta tulang yang diperkuatkan dan peningkatan rizab protein dengan menggunakan asid amino, semuanya menggabungkan untuk meningkatkan berat badan¹⁷.

Biasanya, sebarang latihan yang aerobik adalah proses katabolik. Ini termasuk berenang, berjoging dan berbasikal, dan latihan lain yang mendorong penukaran daripada menggunakan glukosa atau glikogen sebagai sumber tenaga, untuk membakar lemak untuk memenuhi keperluan tenaga yang meningkat¹⁸. Masa adalah penting dalam menghasut katabolisme, kerana ia mesti dibakar melalui rizab glukosa/glikogen terlebih dahulu¹⁹. Walaupun kedua -duanya adalah kunci kepada pengurangan jisim lemak badan, anabolisme dan katabolisme adalah proses metabolik yang berbeza yang mengakibatkan peningkatan atau penurunan berat badan secara keseluruhan. Latihan gabungan katabolik dan anabolik membolehkan badan mencapai dan mengekalkan berat badan yang ideal.

Kesimpulan

Secara kolektif, katabolisme dan anabolisme adalah dua komponen metabolisme. Perbezaan asas utama antara kedua -dua proses, adalah jenis tindak balas yang terlibat dalam setiap.

Anabolisme menggunakan ATP sebagai bentuk tenaga, menukar tenaga kinetik menjadi tenaga berpotensi yang disimpan di dalam badan, yang meningkatkan jisim badan. Ia menghasilkan proses endergonik, yang anaerobik, yang berlaku semasa proses fotosintesis dalam tumbuhan, serta asimilasi pada haiwan.

Katabolisme melepaskan tenaga, sama ada sebagai ATP atau haba, menukar tenaga berpotensi tersimpan ke dalam tenaga kinetik. Ia membakar molekul kompleks dan mengurangkan jisim badan dan menghasilkan proses exergonik, yang aerobik dan berlaku semasa pernafasan sel, pencernaan, dan perkumuhan.