Belangrijkste verschil - Katabolisme versus metabolisme

Katabolisme en metabolisme verwijzen naar een verzameling biochemische reacties die in het lichaam plaatsvinden. Katabolisme is de reeks biochemische reacties die betrokken zijn bij het afbreken van complexe moleculen in het lichaam in kleine eenheden. Tijdens het katabolisme komt energie vrij, die gemakkelijk kan worden gebruikt in andere cellulaire processen. Metabolisme is het geheel van biochemische reacties die in een organisme plaatsvinden, inclusief katabolisme. anabolisme is ook betrokken bij de stofwisseling. De grootste verschil tussen katabolisme en metabolisme is dat: katabolisme bestaat uit destructieve biochemische reacties die in het organisme plaatsvinden, terwijl metabolisme bestaat uit de hele reeks biochemische reacties in het organisme, die zowel constructief als destructief kunnen zijn.

Dit artikel onderzoekt,

1. Wat is katabolisme? - Definitie, processen, fasen, functie 2. Wat is metabolisme? - Definitie, processen, fasen, functie 3. Wat is het verschil tussen katabolisme en metabolisme?

Wat is katabolisme?

De reeks reacties die complexe moleculen in kleine eenheden afbreekt, wordt katabolisme genoemd. Katabolisme is een destructief proces. Bij katabole reacties komt zowel warmte als energie vrij in de vorm van ATP. Deze reacties worden dus beschouwd als exergonische processen. De kleine eenheden van moleculen die bij het katabolisme worden geproduceerd, kunnen ofwel worden gebruikt om energie vrij te maken door oxidatie of als voorlopers in andere anabole reacties. Van katabole reacties wordt aangenomen dat ze ATP-energie produceren die nodig is voor de anabole reacties.

Tijdens katabolisme worden ook afvalproducten zoals ureum, ammoniak, melkzuur, azijnzuur en koolstofdioxide geproduceerd. Veel hormonen zoals adrenaline, cortisol en glucagon zijn ook bij dit proces betrokken.

Tijdens de spijsvertering worden complexe macromoleculen zoals zetmeel, vetten en eiwitten uit de voeding opgenomen en afgebroken tot kleine eenheden zoals monosachariden, vetzuren en aminozuren, respectievelijk door spijsverteringsenzymen. Deze monosachariden worden vervolgens gebruikt in de glycolyse om acetyl-CoA te produceren. Dit acetyl-CoA wordt gebruikt in de citroenzuurcyclus, waardoor NAD+ ontstaat. ATP wordt geproduceerd uit NAD+ door tijdens oxidatieve fosforylering door de elektronentransportketen te gaan. Katabolisme van eiwitten, polysachariden en vetten wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1: Een overzicht van eiwit-, polysachariden- en vetkatabolisme

Vetzuren worden gebruikt om acetyl-CoA te produceren door bèta-oxidatie. Aminozuren worden ofwel hergebruikt bij de synthese van eiwitten of geoxideerd tot ureum in de ureumcyclus.

Afhankelijk van het gebruik van organische verbindingen als koolstofbron of elektronendonor, worden organismen geclassificeerd als respectievelijk heterotrofen en organotrofen. Monosachariden zoals intermediair complexe organische moleculen worden afgebroken door heterotrofen om de energie te genereren die nodig is voor de cellulaire processen. Organische moleculen worden afgebroken door organotrofen om elektronen te produceren, die kunnen worden gebruikt in hun elektronentransportketen, waarbij ATP-energie wordt gegenereerd.

Wat is metabolisme?

De hele reeks biochemische reacties die in het lichaam plaatsvinden, wordt gezamenlijk metabolisme genoemd. Drie belangrijke fasen worden gevonden in het metabolisme. Ten eerste worden tijdens het katabolisme koolhydraten, eiwitten, vetten en nucleïnezuren in voedsel afgebroken tot hun kleine monomeereenheden en worden stikstofhoudende afvalstoffen geëlimineerd. Ten tweede worden de resulterende monomeren zoals glucose gebruikt als substraten in de cellulaire ademhaling door energie te genereren. Ten derde worden tijdens anabolisme kleine monomeereenheden gepolymeriseerd tot complexe moleculen zoals polypeptiden, lipiden, polysachariden en nucleïnezuren. Gezamenlijk beïnvloeden deze biochemische reacties de groei, ontwikkeling, instandhouding van structuren, reproductie en reactie op de buitenomgeving van het organisme.

Metabolisme vindt plaats via metabole routes. Dit betekent dat één chemische verbinding wordt omgezet in het eindproduct van de route via een reeks biochemische reacties. Elke biochemische reactie wordt gekatalyseerd door unieke enzymen. Door de aanwezigheid van enzymen die elke reactie katalyseren, kunnen deze reacties zodanig worden gereguleerd dat het organisme de benodigde energie krijgt. Aan de andere kant zijn deze door enzymen gekatalyseerde reacties, die energie vereisen, gekoppeld aan spontane reacties, waarbij de energie vrijkomt. De snelheid van het metabolisme hangt af van de hoeveelheid voedsel die het organisme opneemt. Het verband tussen metabole routes is weergegeven in figuur 2.

Figuur 2: Verbinding tussen metabole routes

Verschil tussen katabolisme en metabolisme

Definitie

katabolisme: De reeks biochemische reacties die betrokken zijn bij de processen die energie vrijgeven in organismen, wordt katabolisme genoemd.

Metabolisme: De hele reeks biochemische reacties in het lichaam wordt metabolisme genoemd.

Type

katabolisme: Katabolisme omvat de destructieve reacties in het lichaam.

Metabolisme: Metabolisme omvat zowel constructieve als destructieve reacties in het lichaam.

Belang

katabolisme: Het vrijmaken van energie uit het metabolisme stimuleert de cellulaire processen en verwarmt het lichaam terwijl de bewegingen van de spieren mogelijk zijn.

Metabolisme: Metabolisme is belangrijk voor groei, ontwikkeling en onderhoud van cellulaire structuren en reactie op de omgeving.

Energievorm

katabolisme: Reacties zijn betrokken bij zowel energieafgifte- als opslagprocessen.

Metabolisme: Potentiële energie komt vrij als kinetische energie tijdens katabolisme.

Warmte

katabolisme: Katabolisme is een exergonische reactie.

Metabolisme: Metabolisme bestaat uit zowel endergonische als exergonische reacties.

Zuurstofgebruik

katabolisme: Katabolisme is aëroob, gebruikt zuurstof voor het proces.

Metabolisme: Metabolisme bestaat uit zowel aërobe als anaërobe reacties.

Hormonen

katabolisme: Hormonen zoals adrenaline, cortisol, glucagon en cytokinen zijn betrokken bij het katabolisme.

Metabolisme: Anabole hormonen zoals oestrogeen, testosteron, groeihormoon en insuline en katabole hormonen zijn betrokken bij de stofwisseling.

Effect op het lichaam

katabolisme: Katabolisme verbrandt vet en calorieën. Het gebruikt het opgeslagen voedsel om energie op te wekken.

Metabolisme: Metabolisme maakt de groei, ontwikkeling, instandhouding van de structuur, reproductie en reactie op de buitenomgeving van het organisme mogelijk.

Functionaliteit

katabolisme: Katabolisme is functioneel tijdens lichamelijke activiteiten.

Metabolisme: Metabolisme is functioneel bij zowel rusten of slapen als lichaamsactiviteiten.

Energieconversie

katabolisme: Potentiële energie wordt tijdens katabolisme omgezet in kinetische energie.

Metabolisme: Metabolisme is een wisselwerking tussen potentiële en kinetische energie.

Processen

katabolisme: Katabolisme vindt plaats tijdens cellulaire ademhaling, vertering en uitscheiding.

Metabolisme: Metabolisme vindt plaats tijdens fotosynthese in planten, eiwitsynthese, glycogeensynthese, spijsvertering, ademhaling en uitscheiding.

Voorbeelden

katabolisme: Anabole processen zoals fotosynthese en katabole processen zoals cellulaire ademhaling zijn voorbeelden.

Metabolisme: Spijsvertering, cellulaire ademhaling en uitscheiding zijn voorbeelden van de katabole processen.

Conclusie

Katabolisme en metabolisme zijn termen die samen biochemische reacties in het lichaam beschrijven. Metabolisme verwijst naar de hele reeks biochemische reacties in het lichaam. Het omvat zowel katabolisme als anabolisme die alle kenmerken behouden die een organisme creëren. Metabolisme beïnvloedt de groei, ontwikkeling, reproductie en reactie van een organisme op de buitenomgeving. Katabolisme omvat de biochemische reacties die complexe moleculen afbreken in hun kleine eenheden. Het belangrijkste verschil tussen katabolisme en metabolisme is hun relatie daartussen.

Referentie: 1. "Metabolisme." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 12 maart 2017. Web. 16 maart 2017.

Afbeelding met dank aan: 1 "Katabolismeschema" door Tim Vickers, gevectoriseerd door Fvasconcellos - w: Afbeelding: Catabolism.png (Public Domain) via Commons Wikimedia2. "Metabolismeroutes (gedeeltelijk gelabeld)" door Fred the Oyster (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia