Differenze tra catabolismo e anabolismo

Differenze tra catabolismo e anabolismo-2



La totalità di un organismo reazioni chimiche , che accade nelle cellule per sostenere la sua vita è noto come metabolismo. Il metabolismo è una proprietà della vita, derivante da interazioni ordinate tra le molecole. Questi processi consentono agli organismi di crescere, riprodursi, rispondere al loro ambiente e mantenere le loro strutture1.

Il metabolismo è diviso in due tipi generali di reazioni. In generale, il catabolismo è tutte le reazioni chimiche che abbattere le molecole . Questo è per estrarre energia o per produrre semplici molecole che poi ne costruiscono altre. L'anabolismo si riferisce a tutte le reazioni metaboliche che costruiscono o assemblano molecole più complesse da quelle più semplici1.



I processi di catabolismo e anabolismo

Tutti i processi anabolici sono costruttivi, utilizzano molecole di base all'interno di un organismo, che poi creano composti più specializzati e complessi. L'anabolismo è anche noto come 'biosintesi', per cui un prodotto finale viene creato da una serie di componenti. Il processo richiede ATP come forma di energia, che converte l'energia cinetica in energia potenziale. È considerato un file processo endergonico, nel senso che è una reazione non spontanea, che richiede energia 2. Il processo utilizza energia per creare il prodotto finale, come tessuti e organi . Queste molecole complesse sono richieste dall'organismo, come mezzo di crescita, sviluppo e differenziazione cellulare3. I processi anabolici non usano l'ossigeno.



I processi catabolici d'altra parte sono distruttivi, dove i composti più complessi vengono scomposti e l'energia viene rilasciata sotto forma di ATP o calore, invece di consumare energia come nell'anabolismo. L'energia potenziale viene convertita in energia cinetica dalle riserve nel corpo. Ciò si traduce nella formazione del ciclo metabolico, per cui il catabolismo scompone le molecole che si creano attraverso l'anabolismo. Un organismo quindi utilizza spesso molte di queste molecole, che vengono riutilizzate in una varietà di processi. I processi catabolici utilizzano l'ossigeno.

A livello cellulare, l'anabolismo utilizza monomeri per formare polimeri, determinando la formazione di molecole più complesse. Un esempio comune è la sintesi di amminoacidi (il monomero) in proteine ​​più grandi e complesse (il polimero). Uno dei processi catabolici più comuni è la digestione, in cui i nutrienti ingeriti vengono convertiti in molecole più semplici, che un organismo può quindi utilizzare per altri processi.

I processi catabolici agiscono per abbattere molti polisaccaridi diversi, come il glicogeno, gli amidi e la cellulosa. Questi vengono convertiti in monosaccaridi, che includono glucosio, fruttosio e ribosio, utilizzati dagli organismi come forma di energia. Le proteine ​​che vengono create dall'anabolismo, vengono convertite in amminoacidi attraverso il catabolismo, per ulteriori processi anabolici. Qualsiasi acido nucleico nel DNA o nell'RNA, viene catabolizzato in nucleotidi più piccoli, che sono un componente del processo naturale di guarigione e utilizzati per i bisogni energetici.



Gli organismi sono classificati in base al tipo di catabolismo che utilizzano4:

  • Organotroph Un organismo che trae la sua energia da fonti organiche
  • Litotrofia →Un organismo che acquisisce la sua energia da substrati inorganici
  • Fototropo →Un organismo che acquisisce la sua energia dalla luce solare

Ormoni

Molti processi metabolici che avvengono all'interno di un organismo sono regolati dagli ormoni. Gli ormoni sono composti chimici , che sono generalmente classificati come ormoni anabolici o catabolici, a seconda del loro effetto complessivo.

Differenze tra catabolismo e anabolismo-1

Ormoni anabolici:

  • Estrogeni: Un ormone che esiste sia nelle femmine che nei maschi. Viene prodotto prevalentemente nelle ovaie e regola principalmente le caratteristiche sessuali femminili (come i fianchi e la crescita del seno) ed è stato anche riscontrato che influisce sulla massa ossea5e regolazione del ciclo mestruale6.
  • Testosterone: Un ormone che esiste sia nei maschi che nelle femmine. Viene prodotto principalmente all'interno dei testicoli e regola principalmente le caratteristiche sessuali maschili (come la voce e i peli del viso), rafforzando la massa ossea7e aiuta a costruire e mantenere la massa muscolare8.
  • Ormone della crescita: Un ormone creato all'interno dell'ipofisi, l'ormone della crescita stimola e successivamente regola la crescita dell'organismo nei primi anni di vita. Dopo la maturità nella vita adulta, regola anche la riparazione ossea9.
  • Insulina: Le cellule beta creano questo ormone all'interno del pancreas. Regola i livelli di glucosio e l'uso nel sangue. Il glucosio è una fonte primaria di energia, tuttavia non può essere elaborato senza insulina. Se il pancreas ha difficoltà o non è in grado di produrre insulina, può portare al diabete10.



Differenze tra catabolismo e anabolismo

Ormoni catabolici:

  • Glucagone: Prodotto all'interno del pancreas dalle cellule alfa, il glucagone è responsabile della stimolazione della scomposizione delle riserve di glicogeno in glucosio. Il glicogeno esiste nei serbatoi immagazzinati nel fegato e quando il corpo ha bisogno di più energia (come esercizio, alti livelli di stress o combattimento), il glucagone stimola il catabolismo del glicogeno, con conseguente ingresso del glucosio nel sangue10.
  • Adrenalina: Noto anche come 'epinefrina', viene creato all'interno delle ghiandole surrenali. L'adrenalina gioca una componente fondamentale in una reazione fisiologica chiamata 'lotta o fuga'. Durante la risposta fisiologica, i bronchioli si aprono e la frequenza cardiaca viene accelerata per un migliore assorbimento dell'ossigeno. È anche responsabile dell'inondazione del glucosio nel corpo, fornendo così una rapida fonte di energiaundici.
  • Cortisolo: Chiamato anche 'ormone dello stress', è sintetizzato nelle ghiandole surrenali. Quando un organismo sperimenta ansia, disagio o nervosismo prolungato, il cortisolo viene rilasciato. Di conseguenza, la pressione sanguigna aumenta, si verifica un picco nel livello di zucchero nel sangue e il sistema immunitario viene soppresso12.
  • Citochine: Un ormone proteico molto piccolo che regola le interazioni e la comunicazione tra le cellule del corpo. C'è una produzione costante di citochine, anch'esse scomposte in modo consistente, con amminoacidi riutilizzati dall'organismo. Un esempio comune sono le linfochine e l'interleuchina, dove vengono rilasciate dopo che si è verificata una risposta immunitaria a seguito dell'invasione di un corpo estraneo (batteri, virus, tumore o fungo) o dopo una lesione13.

Processi catabolici e anabolici durante l'esercizio

Il peso corporeo di un organismo è determinato dal catabolismo e dall'anabolismo. In sostanza, la quantità di energia rilasciata attraverso l'anabolismo, meno la quantità utilizzata attraverso il catabolismo, è uguale al suo peso complessivo. L'energia in eccesso non bruciata attraverso il catabolismo viene immagazzinata sotto forma di glicogeno o grasso nelle riserve di fegato e muscoli14. Sebbene questa sia una spiegazione semplificata di come interagiscono i due processi, rende più facile capire come alcuni esercizi catabolici e anabolici si combinano per determinare il peso corporeo.

I processi anabolici di solito provocano un aumento della massa muscolare, come l'isometria o il sollevamento pesiquindici. Tuttavia, anche qualsiasi altro esercizio anaerobico, come lo sprint, l'allenamento a intervalli e altre attività ad alta intensità, è anabolico16. Durante periodi di tali attività, il corpo consuma scorte immediate di energia, con la rimozione dell'acido lattico che si è accumulato nei muscoli2. In risposta, la massa muscolare viene aumentata in preparazione di ulteriori sforzi. Ciò significa che i processi catabolici si traducono in muscoli più grandi e più forti, così come ossa rafforzate e maggiori riserve proteiche utilizzando aminoacidi, tutti combinati per aumentare il peso corporeo17.

In genere, qualsiasi esercizio aerobico è un processo catabolico. Questi includono il nuoto, il jogging e il ciclismo e altri esercizi che inducono una conversione dall'uso del glucosio o del glicogeno come fonte di energia al bruciare i grassi per soddisfare l'aumento del fabbisogno energetico18. Il tempo è fondamentale per incitare il catabolismo, poiché deve prima bruciare attraverso le riserve di glucosio / glicogeno19. Sebbene entrambi siano fondamentali per una riduzione della massa grassa, l'anabolismo e il catabolismo contrastano i processi metabolici che si traducono in un aumento o in una diminuzione del peso corporeo complessivo. Una combinazione di esercizi catabolici e anabolizzanti consente al corpo di raggiungere e mantenere il peso corporeo ideale.

Catabolismo Anabolismo
Definizione Processi metabolici che scompongono sostanze semplici in molecole complesse Processi metabolici che scompongono molecole più grandi e complesse in sostanze più piccole
Energia - Rilascia energia ATP

- Energia potenziale convertita in energia cinetica

- Richiede energia ATP

- Energia cinetica convertita in energia potenziale

Tipo di reazione Exergonic Endergonic
Ormoni Adrenalina, glucagone, citochine, cortisolo Estrogeni, testosterone, ormone della crescita, insulina
Importanza - Fornisce energia per l'anabolismo

- Riscalda il corpo

- Consente la contrazione muscolare

- Supporta la crescita di nuove cellule

- Supporta lo stoccaggio di energia

- Mantenimento dei tessuti corporei

Ossigeno Utilizza l'ossigeno Non utilizza ossigeno
Effetti sull'esercizio Gli esercizi catabolici sono generalmente aerobici e aiutano a bruciare calorie e grassi Esercizi anabolici, spesso di natura anaerobica e generalmente per la costruzione della massa muscolare
Esempi - Respirazione cellulare

- Digestione

- Escrezione

- Assimilazione negli animali

- Fotosintesi nelle piante

Conclusione

Collettivamente, il catabolismo e l'anabolismo sono le due componenti del metabolismo. La differenza fondamentale fondamentale tra i due processi sono i tipi di reazione coinvolti in ciascuno.

L'anabolismo utilizza l'ATP come forma di energia, convertendo l'energia cinetica in energia potenziale immagazzinata nel corpo, che aumenta la massa corporea. Produce processi endergonici, anaerobici, che si verificano durante il processo di fotosintesi nelle piante, così come l'assimilazione negli animali.

Il catabolismo rilascia energia, sotto forma di ATP o calore, convertendo l'energia potenziale immagazzinata in energia cinetica. Brucia molecole complesse e diminuisce la massa corporea e produce processi esergonici, che sono aerobici e si verificano durante la respirazione cellulare, la digestione e l'escrezione.

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