Verschillen tussen katabolisme en anabolisme Verschil tussen

De totaliteit van de chemische reacties van een organisme, die in cellen voorkomen om zijn leven te ondersteunen, staat bekend als metabolisme. Metabolisme is een eigenschap van het leven, voortkomend uit ordelijke interacties tussen moleculen. Deze processen stellen organismen in staat te groeien, zich voort te planten, te reageren op hun omgeving en hun structuren te behouden ¹ .

Het metabolisme is verdeeld in twee algemene soorten reacties. In grote lijnen is katabolisme alle van de chemische reacties die moleculen afbreken. Dit is om energie te extraheren, of om eenvoudige moleculen te maken die vervolgens anderen construeren. Anabolisme verwijst naar alle metabole reacties die meer complexe moleculen bouwen of samenstellen uit eenvoudigere ¹ .

De processen van katabolisme en anabolisme

Alle anabole processen zijn constructief, met behulp van basismoleculen in een organisme, die vervolgens verbindingen maken die meer gespecialiseerd en complex zijn. Anabolisme is ook bekend als 'biosynthese', waarbij een eindproduct wordt gemaakt op basis van een aantal componenten. Het proces vereist ATP als een vorm van energie, waarbij kinetische energie wordt omgezet in potentiële energie. Het wordt beschouwd als een endergonisch proces, wat betekent dat het een niet-spontane reactie is, die energie vereist ² . Het proces verbruikt energie om het eindproduct te creëren, zoals weefsels en organen. Deze complexe moleculen zijn vereist door het organisme, als middel voor groei, ontwikkeling en celdifferentiatie ³ . Anabole processen gebruiken geen zuurstof.

Katabolische processen zijn daarentegen destructief, waarbij complexere verbindingen worden afgebroken en energie vrijkomt in de vorm van ATP of warmte - in plaats van energie te verbruiken zoals in anabolisme. Potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie uit winkels in het lichaam. Dit resulteert in de vorming van de metabole cyclus, waarbij katabolisme de moleculen afbreekt die door anabolisme worden gecreëerd. Een organisme gebruikt dan vaak veel van deze moleculen, die opnieuw worden gebruikt in een verscheidenheid van processen. Katabolische processen maken wel gebruik van zuurstof.

Op cellulair niveau gebruikt anabolisme monomeren om polymeren te vormen, wat resulteert in de vorming van meer complexe moleculen. Een bekend voorbeeld is de synthese van aminozuren (het monomeer) in grotere en meer complexe eiwitten (het polymeer). Een van de meest voorkomende katabolische processen is de spijsvertering, waarbij ingeslikte voedingsstoffen worden omgezet in meer eenvoudige moleculen, die een organisme vervolgens kan gebruiken voor andere processen.

Katabolische processen werken om veel verschillende polysacchariden af ​​te breken, zoals glycogeen, zetmelen en cellulose. Deze worden omgezet in monosacchariden, waaronder glucose, fructose en ribose, die door organismen worden gebruikt als een vorm van energie.Eiwitten die door anabolisme worden aangemaakt, worden door katabolisme omgezet in aminozuren voor verdere anabole processen. Alle nucleïnezuren in DNA of RNA worden gekataboliseerd tot kleinere nucleotiden, die een onderdeel zijn van het natuurlijke proces van genezing en ook worden gebruikt voor energetische behoeften.

Organismen worden ingedeeld op basis van het type katabolisme dat zij gebruiken ⁴ :

• Organotroph → Een organisme dat zijn energie verwerft uit organische bronnen
• Lithotroph → > Een organisme dat zijn energie verwerft van anorganische substraten Phototroph →
• Een organisme dat zijn energie verwerft uit zonlicht Hormonen

Veel stofwisselingsprocessen die plaatsvinden in een organisme worden gereguleerd door hormonen. Hormonen zijn chemische verbindingen, die over het algemeen worden geclassificeerd als een anabole of katabole hormonen, afhankelijk van hun algehele effect.

Anabole hormonen:

Oestrogeen

• : een hormoon dat zowel bij vrouwen als bij mannen voorkomt. Het wordt hoofdzakelijk geproduceerd in de eierstokken en reguleert in de eerste plaats de vrouwelijke geslachtskenmerken (zoals heupen en borstgroei) en het heeft ook invloed op de botmassa 5 ^{en de regulering van de menstruatiecyclus} 6 >. ^Testosteron : een hormoon dat zowel bij mannen als bij vrouwen voorkomt. Het wordt voornamelijk geproduceerd in teelballen en regelt voornamelijk mannelijke geslachtskenmerken (zoals stem en gezichtshaar), versterkt de botmassa
• 7 en helpt bij het opbouwen en onderhouden van spiermassa ⁸ . ^Groeihormoon : een hormoon dat wordt aangemaakt in de hypofyse, groeihormoon stimuleert en reguleert vervolgens de groei van het organisme in het vroege leven. Na rijpheid in het volwassen leven, reguleert het ook botherstel
• 9 . ^Insuline : bètacellen creëren dit hormoon in de pancreas. Het reguleert de glucosespiegels en het gebruik in het bloed. Glucose is een primaire energiebron, maar kan niet worden verwerkt zonder insuline. Als de pancreas worstelt of niet in staat is om insuline te produceren, kan dit leiden tot diabetes
• 10 . ^{Katabolische hormonen:} Glucagon

: glucagon, geproduceerd in de alvleesklier door alfacellen, is verantwoordelijk voor het stimuleren van de afbraak van glycogeenvoorraden in glucose. Glycogeen bestaat in reservoirs opgeslagen in de lever en wanneer het lichaam meer energie nodig heeft (zoals beweging, hoge stressniveaus of vechten), stimuleert glucagon het katabolisme van glycogeen, waardoor glucose in het bloed komt

• 10 . ^Adrenaline : ook bekend als 'epinefrine', wordt het aangemaakt in de bijnieren. Adrenaline speelt een fundamentele component in een fysiologische reactie genaamd 'vechten of vluchten'. Tijdens de fysiologische reactie gaan de bronchiolen open en wordt de hartslag versneld voor een betere zuurstofabsorptie. Het is ook verantwoordelijk voor de overstroming van glucose in het lichaam, waardoor een snelle energiebron wordt geleverd
• 11 . ^Cortisol : wordt ook wel 'stresshormoon' genoemd en wordt gesynthetiseerd in de bijnieren. Wanneer een organisme angst, langdurig ongemak of nervositeit ervaart, komt cortisol vrij.De bloeddruk neemt toe, een piek in de bloedsuikerspiegel wordt bereikt en het immuunsysteem wordt onderdrukt
• 12 . ^Cytokine : een zeer klein eiwithormoon dat interacties en communicatie tussen cellen in het lichaam regelt. Er is een constante productie van cytokines, die ook consequent worden afgebroken, met aminozuren hergebruikt door het organisme. Een bekend voorbeeld zijn lymfokinen en interleukine, waar ze vrijkomen nadat een immuunrespons is ontstaan ​​na een invasie door een vreemd lichaam (bacteriën, virussen, tumoren of schimmels) of na een blessure
• 13 . ^{Katabolische en anabole processen tijdens inspanning} Het lichaamsgewicht van een organisme wordt bepaald door katabolisme en anabolisme. In wezen is de hoeveelheid energie die vrijkomt via anabolisme, minus de hoeveelheid die wordt gebruikt door katabolisme gelijk aan het totale gewicht. Overtollige energie die niet wordt gebrand door katabolisme wordt opgeslagen in de vorm van glycogeen of vet in lever- en spierreserves

14

. Hoewel dit een vereenvoudigde uitleg is van hoe de twee processen samenwerken, wordt het gemakkelijker om te begrijpen hoe bepaalde katabole en anabole oefeningen samen het lichaamsgewicht bepalen. ^{Anabole processen leiden meestal tot een toename van de spiermassa, zoals isometrie of gewichtheffen} 15

. Elke anaërobe oefening, zoals sprinten, intervaltraining en andere activiteiten met hoge intensiteit, is echter ook anabool ¹⁶ . Tijdens perioden van dergelijke activiteiten verbruikt het lichaam onmiddellijke energievoorraden, met verwijdering van melkzuur dat is opgebouwd in spieren ² . Als reactie hierop wordt de spiermassa verhoogd ter voorbereiding op verdere inspanningen. Dit betekent dat katabole processen resulteren in grotere, sterkere spieren, evenals versterkte botten en verhoogde eiwitvoorraden door aminozuren te gebruiken, allemaal gecombineerd om het lichaamsgewicht te verhogen ¹⁷ . ^{Normaal gesproken is elke oefening die aeroob is een katabool proces. Deze omvatten zwemmen, joggen en fietsen, en andere oefeningen die een conversie veroorzaken van het gebruik van glucose of glycogeen als energiebron, tot het verbranden van vet om te voldoen aan de verhoogde energiebehoefte} 18

. Tijd is cruciaal in het aanzetten tot katabolisme, omdat het eerst door glucose / glycogeenreserves moet branden 9 ^{. Hoewel beide essentieel zijn voor een vermindering van de lichaamsvetmassa, zijn anabolisme en katabolisme contrasterende metabolische processen die resulteren in een toename of afname van het totale lichaamsgewicht. Een combinatie van katabole en anabole oefeningen stelt het lichaam in staat om het ideale lichaamsgewicht te bereiken en te behouden.} Katabolisme ^Anabolisme Definitie

Metabolische processen die eenvoudige stoffen afbreken in complexe moleculen	Metabolische processen die grotere, complexe moleculen afbreken tot kleinere stoffen
Energie	- Geeft ATP vrij energie	- Potentiële energie omgezet in kinetische energie
- Vereist ATP-energie	- Kinetische energie omgezet in potentiële energie Reactie type	Exergonic Endergonic
Hormones	Adrenaline, Glucagon, Cytokines, Cortisol	Oestrogeen, Testosteron, Groeihormoon, Insuline
Belang	- Biedt energie voor anabolisme	- Verwarmt het lichaam
- Maakt spiercontractie mogelijk	- Ondersteunt nieuwe celgroei - Ondersteunt energieopslag - Onderhoud lichaamsweefsel	Zuurstof Benut zuurstof Gebruikt geen zuurstof
Effecten op ex ercise	Katabole oefeningen zijn meestal aeroob en zijn goed in het verbranden van calorieën en vet	Anabole oefeningen, vaak anaëroob van aard en zijn over het algemeen spieropbouw
Voorbeelden	- Celrespiratie	- Spijsvertering > - Uitscheiding
- Assimilatie bij dieren	- Fotosynthese bij planten Conclusie Collectief zijn katabolisme en anabolisme de twee componenten van het metabolisme.Het belangrijkste fundamentele verschil tussen de twee processen zijn de reactietypen die bij elk van beide processen betrokken zijn.	Anabolisme gebruikt ATP als een vorm van energie, waarbij kinetische energie wordt omgezet in potentiële energie die in het lichaam wordt opgeslagen en die de lichaamsgewicht verhoogt. Het produceert endergische processen, die anaëroob zijn, die plaatsvinden tijdens het proces van fotosynthese in planten, evenals assimilatie bij dieren. Katabolisme releases energie, hetzij als ATP of warmte, converteren opgeslagen potentiële energie in kinetische energie. Het verbrandt complexe moleculen en vermindert de lichaamsmassa en produceert exergonische processen, die aerobisch zijn en optreden tijdens celrespiratie, spijsvertering en uitscheiding.