Катаболизм Определение

Катаболизм является частью метаболизма, ответственного за расщепление сложных молекул на более мелкие молекулы. Другая часть обмена веществ, анаболизм строит простые молекулы в более сложные. Во время катаболизма энергия высвобождается из разрушающихся связей больших молекул. Как правило, эта энергия затем сохраняется в связях аденозинтрифосфата (АТФ). Катаболизм увеличивает концентрацию АТФ в клетка как он расщепляет питательные вещества и пищу. АТФ в таких высоких концентрациях с большей вероятностью отдает свою энергию при выделении фосфата. Затем анаболизм использует эту энергию для объединения простых предшественников в сложные молекулы, которые добавляют в клетку и накапливают энергию для деление клеток.

Многие пути в катаболизме имеют аналогичные версии в анаболизме. Например, большие молекулы жира в организм Пища должна быть разбита на маленькие жирные кислоты что оно состоит из. Затем, чтобы организм накапливал энергию на зиму, необходимо создавать и хранить большие молекулы жира. Катаболические реакции расщепляют жиры, а анаболические пути восстанавливают их. Эти метаболические пути часто используют одни и те же ферменты. Чтобы уменьшить вероятность того, что пути будут нарушать прогресс друг друга, пути часто подавляют друг друга и у эукариот разделяются на разные органеллы.

Примеры катаболизма

Углеводный и липидный катаболизм

Почти все организмы используют сахарную глюкозу в качестве источника энергии и углеродных цепей. Глюкоза накапливается организмами в более крупных молекулах, называемых полисахаридами. Эти полисахариды могут быть крахмалами, гликоген или другие простые сахара, такие как сахароза, Когда клетки животного нуждаются в энергии, они посылают сигналы частям тела, которые хранят глюкозу, или потребляют пищу. Глюкоза высвобождается из углеводов специальными ферментами в первой части катаболизма. Затем глюкоза распределяется в организме, чтобы другие клетки могли использовать ее в качестве энергии. Катаболический путь гликолиза затем расщепляет глюкозу еще больше, высвобождая энергию, которая накапливается в АТФ. Из глюкозы, пируват молекулы сделаны. Дальнейшие катаболические пути создают ацетат, который является ключевым метаболическим промежуточным звеном молекула, Ацетат может превращаться в самые разные молекулы, от фосфолипидов до молекул пигментов, гормонов и витаминов.

Жиры, которые являются большими молекулами липидов, также разлагаются в результате метаболизма, чтобы производить энергию и создавать другие молекулы. Как и углеводы, липиды хранятся в больших молекулах, но могут быть разбиты на отдельные жирные кислоты. Эти жирные кислоты затем превращаются путем бета-окисления в ацетат. Опять же, ацетат может быть использован анаболизмом, чтобы произвести более крупные молекулы, или как часть цикла лимонной кислоты, который управляет дыханием и продукцией АТФ. Животные используют жиры для хранения большого количества энергии для будущего использования. В отличие от крахмала и углеводов, липиды гидрофобный и исключить воду. Таким образом, много энергии может быть сохранено без большой массы воды, замедляющей организм.

Большинство катаболических путей сходятся в том, что они заканчиваются в одной молекуле. Это позволяет организмам потреблять и накапливать энергию во множестве различных форм, в то же время будучи способным производить все молекулы, необходимые для анаболических путей. Другие катаболические пути, такие как катаболизм белка, обсуждаемый ниже, создают различные промежуточные молекулы-предшественники, известные как аминокислоты, чтобы построить новые белки.

Белковый Катаболизм

Все белки в известном мире состоят из одних и тех же 20 аминокислот. Это означает, что белки в растениях, животных и бактерии все просто разные комбинации из 20 аминокислот. Когда организм потребляет меньший организм, весь белок в этом организме должен перевариваться при катаболизме. Ферменты, известные как протеиназы, разрушают связи между аминокислотами в каждом белке до тех пор, пока кислоты полностью не отделятся. После отделения аминокислоты могут быть распределены по клеткам организма. Согласно ДНК организма, аминокислоты будут рекомбинированы в новые белки.

Если источник глюкозы отсутствует, или аминокислот слишком много, молекулы вступят в дальнейшие катаболические пути, которые будут разбиты на углеродные скелеты. Эти маленькие молекулы могут быть объединены в глюконеогенез создать новую глюкозу, которую клетки могут использовать в качестве энергии или накапливать в больших молекулах. Во время голодания клеточные белки могут проходить через катаболизм, позволяя организму выживать на собственных тканях, пока не будет найдено больше пищи. Таким образом, организмы могут жить с небольшим количеством воды в течение очень долгого времени. Это делает их намного более устойчивыми к изменяющимся условиям окружающей среды.

  • Анаболизм – Часть метаболизма, которая строит большие молекулы из меньших.
  • метаболизм – Комбинация анаболизма и катаболизма, или все ферментативные реакции в клетке.
  • Метаболический путь – Последовательные химические реакции, организованные в клетках.
  • Катаболический путь – Отдельная серия реакций, которая расщепляет определенную молекулу.

викторина

1. Дрожжи – это одноклеточный организм, используемый для создания алкоголя. В среде с небольшим или отсутствующим кислородом дрожжи создают алкоголь как побочный продукт высвобождения энергии из глюкозы. Является ли производство алкоголя частью анаболического пути, катаболического пути или нет?A. Анаболический ПутьB. Катаболический путьC. ни

Ответ на вопрос № 1

В верно. Хотя алкоголь является побочным продуктом, он происходит во время катаболизма глюкозы. Как и все клетки, дрожжи должны использовать глюкозу для получения энергии. Без кислорода дрожжи развили катаболический путь, известный как ферментация в котором энергия все еще может быть собрана, но без кислорода. Вместо этого спирты создаются и попадают в окружающую среду. Пивоваренные заводы, виноградники и ликеро-водочные заводы используют этот аккуратный прием глюкозы для создания алкоголя из сахаров. Из разных источников сахара производят напитки с разными вкусами. Вино использует сахар из винограда, пиво использует крахмал ячменя, а другие спиртные напитки используют различные сахара, такие как картофель в водке и рис сакэ.

2. Плотоядные могут производить всю глюкозу, которая им нужна, из животного белка. Травоядные получают всю необходимую глюкозу из растений. Почему нельзя заставлять плотоядных животных есть растения или заставлять травоядных животных есть мясо для получения энергии?A. Они не знают как.B. Они не производят необходимые ферменты.C. Они могут! всеядное существо это просто хищник, который научился есть растения.

Ответ на вопрос № 2

В верно. Облигатные плотоядные могут есть мясо только потому, что у них нет необходимых катаболических путей, которые разрушают растения. Эволюция, отбирая неиспользуемые и неэффективные пути, отбирает организмы, которые заполняют определенные ниши. Если это ниша предлагает очень мало растение материал, катаболизм меняется, и некоторые пути теряются. Таким образом, даже если вы научите плотоядного животного питаться и собирать растения, их организм не сможет перерабатывать питательные вещества. Точно так же травоядное животное может получать питательные вещества только из растительного сырья. Всеядные развивались в нише, которая требует использования энергии из обоих источников. У этих животных катаболизм способен переваривать оба вида пищи.

3. Бактерии, не имеющие специализированных компартментов внутри своих клеток, должны регулировать анаболизм и катаболизм для совместной работы. Ученый добавляет химическое вещество к бактериям, которое отключает анаболизм, постоянно позволяя только катаболизм. Что будет с клеткой?A. Это умрет.B. Это будет расти.C. Это будет производить много энергии.

Ответ на вопрос № 3

верно. В то время как катаболизм будет производить много энергии, в конечном итоге у него кончатся молекулы, и энергия прекратится. Клетка не сможет расти без анаболизма, создающего новые молекулы. Таким образом, даже если клетка может обеспечить энергию, без процесса, который восстанавливает и добавляет к клетке, он в конечном итоге развалится. И анаболизм, и катаболизм необходимы для создания в организме метаболизма.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *