anabolism Este o diviziune a metabolismului care include reacții de formare a moleculelor mari din cele mai mici. Pentru ca această serie de reacții să apară, este necesară o sursă de energie și, în general, este ATP (adenozin trifosfat).
Anabolismul și inversul său metabolic, catabolismul, sunt grupate într-o serie de reacții numite căi metabolice sau căi orchestrate și reglementate în principal de hormoni. Fiecare pas mic este controlat astfel încât să se producă un transfer treptat de energie.
Procesele anabolice pot lua unitățile de bază care alcătuiesc biomoleculele - aminoacizi, acizi grași, nucleotide și monomeri ai zahărului - și pot genera compuși mai complicați, cum ar fi proteinele, lipidele, acizii nucleici și carbohidrații ca producători finali de energie.
Indice articol
Metabolismul este un termen care cuprinde toate reacțiile chimice care apar în corp. Celula seamănă cu o fabrică microscopică în care au loc în mod constant reacții de sinteză și degradare..
Cele două obiective ale metabolismului sunt: în primul rând, utilizarea energiei chimice stocate în alimente și, în al doilea rând, înlocuirea structurilor sau substanțelor care nu mai funcționează în organism. Aceste evenimente apar în funcție de nevoile specifice ale fiecărui organism și sunt dirijate de mesageri chimici numiți hormoni..
Energia provine în principal din grăsimile și carbohidrații pe care îi consumăm în alimente. În cazul unei deficiențe, organismul poate folosi proteine pentru a compensa deficiența.
De asemenea, procesele de regenerare sunt strâns legate de anabolism. Regenerarea țesuturilor este o afecțiune sine qua non pentru a menține un corp sănătos și a funcționa corespunzător. Anabolismul este responsabil pentru producerea tuturor compușilor celulari care îi mențin în funcțiune.
Există un echilibru delicat în celulă între procesele metabolice. Moleculele mari pot fi descompuse în cele mai mici componente ale acestora prin reacții catabolice, iar procesul invers - de la mic la mare - poate avea loc prin anabolism..
Anabolismul include, în general, toate reacțiile catalizate de enzime (molecule mici de proteine care accelerează viteza reacțiilor chimice cu mai multe ordine de mărime) responsabile de „construcția” sau sinteza componentelor celulare.
Prezentarea generală a căilor anabolice include următorii pași: Moleculele simple care participă ca intermediari în ciclul Krebs sunt fie aminate, fie transformate chimic în aminoacizi. Mai târziu, acestea sunt asamblate în molecule mai complexe.
Aceste procese necesită energie chimică, provenită din catabolism. Dintre cele mai importante procese anabolice se remarcă următoarele: sinteza acizilor grași, sinteza colesterolului, sinteza acidului nucleic (ADN și ARN), sinteza proteinelor, sinteza glicogenului și sinteza aminoacizilor..
Rolul acestor molecule în organism și căile de sinteză ale acestora vor fi descrise pe scurt mai jos:
Lipidele sunt biomolecule foarte eterogene capabile să genereze o cantitate mare de energie atunci când sunt oxidate, în special molecule de triacilglicerol..
Acizii grași sunt lipidele arhetipale. Sunt formate dintr-un cap și o coadă din hidrocarburi. Acestea pot fi nesaturate sau saturate, în funcție de faptul că au sau nu legături duble în coadă..
Lipidele sunt componentele esențiale ale tuturor membranelor biologice, pe lângă participarea ca substanță de rezervă.
Acizii grași sunt sintetizați în citoplasma celulei dintr-o moleculă precursor numită malonil-CoA, derivată din acetil-CoA și bicarbonat. Această moleculă donează trei atomi de carbon pentru a începe creșterea acidului gras.
După formarea malonilului, reacția de sinteză continuă în patru etape esențiale:
-Condensarea acetil-ACP cu malonil-ACP, o reacție care produce acetoacetil-ACP și eliberează dioxid de carbon ca substanță reziduală.
-Al doilea pas este reducerea acetoacetil-ACP, de către NADPH la D-3-hidroxibutiril-ACP.
-Ulterior, are loc o reacție de deshidratare care transformă produsul anterior (D-3-hidroxibutiril-ACP) în crotonil-ACP.
-În cele din urmă, crotonil-ACP este redus, iar produsul final este butiril-ACP.
Colesterolul este un sterol cu un nucleu tipic de 17 sterani de carbon. Are roluri diferite în fiziologie, deoarece funcționează ca un precursor al unei varietăți de molecule, cum ar fi acizii biliari, diferiți hormoni (inclusiv cei sexuali) și este esențial pentru sinteza vitaminei D.
Sinteza apare în citoplasma celulei, în principal în celulele hepatice. Această cale anabolică are trei faze: mai întâi se formează unitatea izoprenică, apoi se produce asimilarea progresivă a unităților pentru a provoca squalenul, acesta trece la lanosterol și în final se obține colesterolul.
Activitatea enzimelor în această cale este reglementată în principal de raportul relativ al hormonilor insulină: glucagon. Pe măsură ce acest raport crește, activitatea căii crește proporțional.
Acizii nucleici sunt ADN și ARN, primul conține toate informațiile necesare dezvoltării și întreținerii organismelor vii, în timp ce al doilea completează funcțiile ADN-ului.
Atât ADN-ul cât și ARN-ul sunt compuse din lanțuri lungi de polimeri a căror unitate fundamentală este nucleotidele. La rândul său, nucleotidele sunt alcătuite dintr-un zahăr, o grupare fosfat și o bază azotată. Precursorul purinelor și pirimidinelor este riboză-5-fosfat.
Purinele și pirimidinele sunt produse în ficat din precursori precum dioxidul de carbon, glicina, amoniacul, printre altele..
Nucleotidele trebuie legate în lanțuri lungi de ADN sau ARN pentru a-și îndeplini funcția biologică. Procesul implică o serie de enzime care catalizează reacțiile.
Enzima responsabilă de copierea ADN-ului pentru a genera mai multe molecule de ADN cu secvențe identice este ADN-polimeraza. Această enzimă nu poate iniția sinteza de novo, din acest motiv, trebuie să participe un mic fragment de ADN sau ARN numit primer, care permite formarea lanțului.
Acest eveniment necesită participarea unor enzime suplimentare. Helicaza, de exemplu, ajută la deschiderea dublei spirale a ADN-ului, astfel încât polimeraza să poată acționa și topoizomeraza este capabilă să modifice topologia ADN-ului, fie prin încurcarea acestuia, fie prin desfacerea acestuia..
În mod similar, ARN polimeraza participă la sinteza ARN dintr-o moleculă de ADN. Spre deosebire de procesul anterior, sinteza ARN nu necesită primerul menționat.
Sinteza proteinelor este un eveniment crucial în toate organismele vii. Proteinele îndeplinesc o mare varietate de funcții, cum ar fi transportul substanțelor sau rolul proteinelor structurale.
Conform „dogmei” centrale ale biologiei, după ce ADN-ul este copiat în ARN mesager (așa cum este descris în secțiunea anterioară), acesta este la rândul său tradus de ribozomi într-un polimer de aminoacizi. În ARN, fiecare triplet (trei nucleotide) este interpretat ca unul dintre cei douăzeci de aminoacizi.
Sinteza are loc în citoplasma celulei, unde se găsesc ribozomi. Procesul are loc în patru faze: activare, inițiere, alungire și terminare..
Activarea constă în legarea unui anumit aminoacid la ARN-ul său de transfer corespunzător. Inițierea implică legarea ribozomului la porțiunea terminală 3 'a ARN-ului messenger, asistată de „factori de inițiere”.
Alungirea implică adăugarea de aminoacizi conform mesajului ARN. În cele din urmă, procesul se oprește cu o secvență specifică în ARN-ul messenger, numite prezervative de terminare: UAA, UAG sau UGA..
Glicogenul este o moleculă formată din unități repetate de glucoză. Acționează ca o substanță de rezervă de energie și este în mare parte abundentă în ficat și mușchi.
Calea de sinteză se numește glicogenogeneză și necesită participarea enzimei glicogen sintază, ATP și UTP. Calea începe cu fosforilarea glucozei în glucoză-6-fosfat și apoi în glucoză-1-fosfat. Următorul pas implică adăugarea unui UDP pentru a produce UDP-glucoză și fosfat anorganic..
Molecula UDP-glucoză se adaugă lanțului de glucoză printr-o legătură alfa 1-4, eliberând nucleotida UDP. În cazul apariției ramurilor, acestea sunt formate din legături alfa 1-6.
Aminoacizii sunt unități care alcătuiesc proteinele. În natură există 20 de tipuri, fiecare cu proprietăți fizice și chimice unice care determină caracteristicile finale ale proteinei.
Nu toate organismele pot sintetiza toate cele 20 de tipuri. De exemplu, oamenii pot sintetiza doar 11, restul de 9 trebuie să fie încorporați în dietă..
Fiecare aminoacid are propria cale particulară. Cu toate acestea, provin din molecule precursoare, cum ar fi alfa-cetoglutaratul, oxaloacetatul, 3-fosfogliceratul, piruvatul, printre altele..
După cum am menționat mai devreme, metabolismul este reglementat de substanțe numite hormoni, secretate de țesuturi specializate, fie glandulare, fie epiteliale. Acestea funcționează ca mesageri și natura lor chimică este destul de eterogenă..
De exemplu, insulina este un hormon secretat de pancreas și are un efect major asupra metabolismului. După mesele bogate în carbohidrați, insulina funcționează ca un stimulent al căilor anabolice.
Astfel, hormonul este responsabil pentru activarea proceselor care permit sinteza substanțelor de stocare precum grăsimile sau glicogenul.
Există perioade din viață în care procesele anabolice sunt predominante, cum ar fi copilăria, adolescența, în timpul sarcinii sau în timpul antrenamentelor axate pe creșterea musculară.
Toate procesele și reacțiile chimice care apar în corpul nostru - în special în celulele noastre - sunt cunoscute la nivel global sub denumirea de metabolism. Putem crește, dezvolta, reproduce și menține căldura corporală datorită acestei serii de evenimente foarte controlate.
Metabolismul implică utilizarea biomoleculelor (proteine, carbohidrați, lipide sau grăsimi și acizi nucleici) pentru a menține toate reacțiile esențiale ale unui sistem viu..
Obținerea acestor molecule provine din alimentele pe care le consumăm zilnic, iar corpul nostru este capabil să le „descompună” în unități mai mici în timpul procesului de digestie..
De exemplu, proteinele (care pot proveni din carne sau ouă, de exemplu) sunt descompuse în componentele lor principale: aminoacizi. În același mod, glucidele pot fi procesate în unități mai mici de zahăr, în general glucoză, unul dintre carbohidrații cei mai utilizați de corpul nostru..
Corpul nostru este capabil să utilizeze aceste unități mici - aminoacizi, zaharuri, acizi grași, printre altele - pentru a construi noi molecule mai mari în configurația de care are nevoie corpul nostru..
Procesul de dezintegrare și de obținere a energiei se numește catabolism, în timp ce formarea de noi molecule mai complexe este anabolism. Astfel, procesele de sinteză sunt asociate cu anabolismul și procesele de degradare cu catabolismul..
Ca regulă mnemonică, putem folosi „c” în cuvântul catabolism și îl putem raporta la cuvântul „tăiat”.
Procesele anabolice necesită energie, în timp ce procesele de degradare produc această energie, în principal sub formă de ATP - cunoscută sub numele de moneda energetică a celulei..
Această energie provine din procesele catabolice. Să ne imaginăm că avem un pachet de cărți, dacă avem toate cărțile stivuite îngrijit și le aruncăm pe pământ, o fac spontan (analog cu catabolismul).
Cu toate acestea, în cazul în care dorim să le comandăm din nou, trebuie să aplicăm energie sistemului și să le colectăm de la sol (analog cu anabolismul).
În unele cazuri, căile catabolice au nevoie de o „injecție de energie” în primii pași pentru a începe procesul. De exemplu, glicoliza sau glicoliza este defalcarea glucozei. Această cale necesită utilizarea a două molecule ATP pentru a începe..
Pentru a menține un metabolism sănătos și adecvat, este necesar să existe un echilibru între procesele de anabolism și catabolism. În cazul în care procesele de anabolism depășesc catabolismul, evenimentele de sinteză sunt cele care prevalează. În schimb, atunci când corpul primește mai multă energie decât este necesar, predomină căile catabolice..
Atunci când corpul întâmpină adversități, numindu-l boală sau perioade de post prelungit, metabolismul se concentrează pe căile de degradare și intră într-o stare catabolică..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.