Differenza tra anabolismo e catabolismo

Differenza principale - Anabolismo vs Catabolismo

Anabolismo e catabolismo sono gli insiemi di processi metabolici, che sono identificati collettivamente come metabolismo. L'anabolismo è l'insieme delle reazioni coinvolte nella sintesi di molecole complesse, a partire dalle piccole molecole all'interno del corpo. Il catabolismo è l'insieme di reazioni coinvolte nella scomposizione di molecole complesse come proteine, glicogeno e trigliceridi in molecole semplici o monomeri come aminoacidi, glucosio e acidi grassi rispettivamente. Il differenza principale tra anabolismo e catabolismo è quello l'anabolismo è un processo costruttivo e il catabolismo è un processo distruttivo.

Questo articolo spiega,

1. Cos'è l'anabolismo
      - Definizione, processi, fasi, funzione
2. Cos'è il catabolismo
       - Definizione, processi, fasi, funzione
3. Qual è la differenza tra anabolismo e catabolismo

Cos'è l'anabolismo

L'insieme di reazioni che sintetizza molecole complesse, a partire da piccole molecole è noto come anabolismo. Quindi, l'anabolismo è un processo costruttivo. Le reazioni anaboliche richiedono energia sotto forma di ATP. Sono considerati come processi endergonici. La sintesi di molecole complesse costruisce tessuti e organi con un processo passo-passo. Queste molecole complesse sono necessarie per la crescita, lo sviluppo e la differenziazione delle cellule. Aumentano la massa muscolare e mineralizzano le ossa. Molti ormoni come l'insulina, l'ormone della crescita e gli steroidi sono coinvolti nel processo di anabolismo.

Tre fasi sono coinvolte nell'anabolismo. Durante il primo stadio, vengono prodotti precursori come monosaccaridi, nucleotidi, aminoacidi e isoprenoidi. In secondo luogo, questi precursori vengono attivati ​​utilizzando l'ATP in una forma attiva. In terzo luogo, queste forme reattive sono assemblate in molecole complesse come polisaccaridi, acidi nucleici, polipeptidi e lipidi.

Gli organismi possono essere divisi in due gruppi in base alla loro capacità di sintetizzare molecole complesse da semplici precursori. Alcuni organismi come le piante possono sintetizzare molecole complesse nella cellula, partendo da un singolo precursore di carbonio come il biossido di carbonio. Sono conosciuti come autotrofi. Gli eterotrofi utilizzano molecole complesse come i monosaccaridi e gli amminoacidi per sintetizzare rispettivamente i polisaccaridi e i polipeptidi. D'altra parte, a seconda della fonte di energia, gli organismi possono essere divisi in due gruppi come fototrofi e chemiotrofi. I fototrofi ricavano energia dalla luce solare mentre i chemotri forniscono energia dall'ossidazione dei composti inorganici. 

La fissazione del carbonio dal biossido di carbonio è ottenuta mediante fotosintesi o chemiosintesi. Nelle piante, la fotosintesi avviene attraverso la reazione alla luce e il ciclo di Calvin. Durante la fotosintesi, viene prodotto il 3-fosfato glicerico, idrolizzando l'ATP. Il 3-fosfato glicerico viene successivamente convertito in glucosio mediante gluconeogenesi. L'enzima glicosiltransferasi polimerizza i monosaccaridi per produrre monosaccaridi e glicani. Una panoramica della fotosintesi è mostrata in Figura 1.

Figura 1: fotosintesi

Durante la sintesi degli acidi grassi, l'acetil-CoA viene polimerizzato per formare acidi grassi. Isoprenoidi e terpeni sono grandi lipidi sintetizzati dalla polimerizzazione delle unità di isoprene durante la via del mevalonato. Durante la sintesi degli aminoacidi, alcuni organismi sono in grado di sintetizzare gli aminoacidi essenziali. Gli aminoacidi sono polimerizzati in polipeptidi durante la biosintesi delle proteine. I percorsi di de novo e di salvataggio sono coinvolti nella sintesi di nucleotidi, che possono essere poi polimerizzati per formare polinucleotidi durante la sintesi del DNA.

Cos'è il catabolismo

L'insieme di reazioni che scompongono le molecole complesse in piccole unità è noto come catabolismo. Quindi, il catabolismo è un processo distruttivo. Le reazioni cataboliche rilasciano energia sotto forma di ATP e calore. Sono considerati come processi exergonici. Le piccole unità di molecole prodotte nel catabolismo possono essere utilizzate come precursori in altre reazioni anaboliche o per rilasciare energia per ossidazione. Pertanto, le reazioni cataboliche sono considerate produrre energia chimica richiesta dalle reazioni anaboliche. Durante il catabolismo si producono anche alcuni rifiuti cellulari come urea, ammoniaca, acido lattico, acido acetico e anidride carbonica. Molti ormoni come il glucagone, l'adrenalina e il cortisolo sono coinvolti nel catabolismo.

A seconda dell'utilizzo di composti organici come fonte di carbonio o donatore di elettroni, gli organismi sono classificati rispettivamente come eterotrofi e organotropi. Gli eterotrofi abbattono i monosaccaridi come molecole organiche complesse intermedie per generare l'energia per i processi cellulari. Gli organotropi abbattono le molecole organiche per produrre elettroni, che possono essere utilizzati nella loro catena di trasporto degli elettroni, generando energia ATP.

Le macromolecole come l'amido, i grassi e le proteine ​​della dieta vengono assorbite e suddivise in piccole unità come monosaccaridi, acidi grassi e amminoacidi rispettivamente durante la digestione da enzimi digestivi. I monosaccaridi vengono quindi utilizzati nella glicolisi per produrre acetil-CoA. Questo acetil-CoA è utilizzato nel ciclo dell'acido citrico. L'ATP è prodotto dalla fosforilazione ossidativa. Gli acidi grassi sono usati per produrre acetil-CoA mediante beta-ossidazione. Gli aminoacidi vengono riutilizzati nella sintesi di proteine ​​o ossidati nell'urea nel ciclo dell'urea. Il processo di respirazione cellulare, contenente glicolisi, ciclo dell'acido citrico e fosforilazione ossidativa è mostrato in figura 2.

Figura 2: Respirazione cellulare

Differenza tra anabolismo e catabolismo

Definizione

anabolismo: L'anabolismo è il processo metabolico in cui sostanze semplici vengono sintetizzate in molecole complesse.

Catabolismo: Il catabolismo è il processo metabolico che scompone le grandi molecole in molecole più piccole.

Ruolo nel metabolismo

anabolismo: L'anabolismo è la fase costruttiva del metabolismo.

Catabolismo: Il catabolismo è la fase distruttiva del metabolismo.

Fabbisogno energetico

anabolismo: L'anabolismo richiede energia ATP.

Catabolismo: Il catabolismo rilascia energia ATP.

Calore

anabolismo: L'anabolismo è una reazione endergonica.

Catabolismo: Il catabolismo è una reazione esergica.

ormoni

anabolismo: Estrogeni, testosterone, ormone della crescita, insulina, ecc. Sono coinvolti nell'anabolismo.

Catabolismo: Adrenalina, cortisolo, glucagone, citochine, ecc. Sono coinvolti nel catabolismo.

Utilizzo dell'ossigeno

anabolismo: L'anabolismo è anaerobico; non utilizza l'ossigeno.

Catabolismo: Il catabolismo è aerobico; utilizza l'ossigeno. 

Effetto sul corpo

anabolismo: L'anabolismo aumenta la massa muscolare. Forma, ripara e arreda i tessuti.

Catabolismo: Il catabolismo brucia grassi e calorie. Usa il cibo immagazzinato per generare energia.

Funzionalità

anabolismo: L'anabolismo è funzionale al riposo o al sonno.

Catabolismo: Il catabolismo è funzionale alle attività del corpo.

Conversione di energia

anabolismo: L'energia cinetica viene convertita in energia potenziale durante l'anabolismo.

Catabolismo: L'energia potenziale viene convertita in energia cinetica durante il catabolismo.

Processi

anabolismo: L'anabolismo si verifica durante la fotosintesi nelle piante, la sintesi proteica, la sintesi del glicogeno e l'assimilazione negli animali.

Catabolismo: Il catabolismo si verifica durante la respirazione cellulare, la digestione e l'escrezione.

Esempi

anabolismo: La sintesi di polipeptidi da aminoacidi, glicogeno da glucosio e trigliceridi da acidi grassi sono esempi per i processi anabolici.

Catabolismo: La scomposizione delle proteine ​​in aminoacidi, il glicogeno in glucosio e i trigliceridi in acidi grassi sono esempi di processi catabolici.

Conclusione

Anabolismo e catabolismo possono essere chiamati collettivamente come il metabolismo. L'anabolismo è un processo costruttivo che utilizza l'energia sotto forma di ATP. Si verifica durante processi come la fotosintesi, la sintesi proteica, la sintesi del glicogeno. L'anabolismo immagazzina l'energia potenziale nel corpo, aumentando la massa corporea. Il catabolismo è un processo distruttivo che rilascia l'ATP che può essere utilizzato durante l'anabolismo. Brucia le molecole complesse immagazzinate, riducendo la massa corporea. La principale differenza tra anabolismo e catabolismo è il tipo di reazioni coinvolte nei due processi. 

Riferimenti:
1. "Metabolismo". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 marzo 2017. Web. 16 marzo 2017.

Cortesia dell'immagine:
1. "Panoramica sulla fotosintesi semplice" di Daniel Mayer (mav) - versione originale imageVector di Yerpo - Opera propria (GFDL) via Commons Wikimedia
2. "2503 Respirazione cellulare" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito Web Connexions. 19 giugno 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia