Klíčový rozdíl mezi biosyntetickými a degradačními cestami je ten, že biosyntetická cesta syntetizuje složité molekuly z jednodušších molekul, zatímco degradační cesta rozkládá složité a větší molekuly na jednodušší molekuly.
Metabolická dráha je série enzymaticky katalyzovaných biochemických reakcí, které se vyskytují v buňce. Existují dva typy metabolických drah: biosyntetická nebo anabolická dráha a degradační nebo katabolická dráha. Tyto dvě metabolické dráhy spolupracují, protože energie uvolněná z jedné dráhy je využita druhou dráhou. Metabolické dráhy jsou nezbytné pro udržení homeostázy v organismu. Také udržují a regulují tok metabolitů v závislosti na dostupnosti substrátů. Konečné produkty těchto metabolických drah jsou buď okamžitě spotřebovány, iniciovány jinou cestou nebo uloženy pro použití v případě potřeby. Každá z těchto metabolických drah se skládá z chemických reakcí, které jsou vzájemně propojeny svými meziprodukty. Metabolické cesty jsou obvykle jednosměrné, ale chemické reakce jsou reverzibilní.
Co jsou to biosyntetické cesty?
Biosyntetická dráha je řada chemických a metabolických reakcí katalyzovaných enzymy při syntéze specifického konečného produktu v živém organismu. V této dráze se jednoduché sloučeniny modifikují a převádějí na různé jiné sloučeniny nebo tvoří makromolekuly. Biosyntetická cesta je také známá jako anabolická, protože zahrnuje tvorbu makromolekul. Prvky nezbytné pro proces biosyntézy zahrnují prekurzorové sloučeniny, molekuly chemické energie, jako je ATP a katalytické enzymy spolu s koenzymy, jako je NADH. Tyto prvky vytvářejí monomery, které tvoří makromolekuly.
Obrázek 01: Biosyntetická cesta
Biosyntetické dráhy se skládají ze série chemických reakcí. Aby tyto reakce proběhly, je zapotřebí několik prvků. Jsou to prekurzorové sloučeniny, chemická energie, katalytické enzymy a koenzymy nebo kofaktory. Prekurzorové sloučeniny jsou známé jako substrát nebo výchozí molekula v reakci. Jinými slovy, nazývají se reaktanty. Katalytické enzymy jsou speciální proteiny, které zvyšují rychlost reakce snížením aktivační energie. Koenzymy nebo kofaktory napomáhají chemické reakci. Kovové ionty a deriváty vitamínů, jako je NADH nebo acetyl co-A a další molekuly, jako je ATP, působí jako koenzymy nebo kofaktory. Konečně, chemická energie se nachází jako molekuly s vysokou energií, jako je ATP. Chemická energie je nezbytná pro konstrukci makromolekul, jako jsou polypeptidy, proteiny, polysacharidy, nukleové kyseliny a lipidy. Proto je biosyntetická dráha endergonickou cestou, jak je energie absorbována nebo spotřebována. V živém organismu jsou hormony zapojenými do biosyntetické dráhy estrogen, testosteron, inzulín a růstový hormon.
Co jsou to degradační cesty?
Degradační dráha je série enzymaticky katalyzovaných biochemických reakcí, které vedou k rozpadu velkých molekul nebo polymerů. Degradativní cesta je také známá jako katabolická cesta, protože zahrnuje rozpad větších molekul na menší jednotky. V degradační dráze se energie uvolněná ve formě vysokoenergetických fosfátových vazeb s nosiči energie, jako je ADP a GDP, vytváří ATP a GTP, v daném pořadí. To má za následek nižší volnou energii v konečných produktech. Proto je degradační dráha exergonická dráha, protože se uvolňuje volná energie. Vyrábí chemickou energii ve formě ATP, GTP, NADPH, NADH a FADH2 z komplexních zdrojů, jako jsou sacharidy, lipidy a proteiny. Konečnými produkty takových chemických reakcí jsou obvykle oxid uhličitý, voda a čpavek.
Obrázek 02: Degradativní cesta
Při degradační cestě se monomery, které se uvolňují při rozpadu polymerů, používají k dalšímu degradaci jednoduchých odpadních produktů uvolněním energie. Tyto buněčné odpady jsou kyselina mléčná, oxid uhličitý, kyselina octová, čpavek a močovina. Tento proces je obvykle oxidační proces. Degradační cesta tedy poskytuje chemickou energii pro udržení a růst buněk. V živém organismu jsou hormony, které se účastní degradační dráhy, adrenalin, kortizol, glukagon a cytokiny.
Podobnosti mezi biosyntetickými a degradačními cestami
- Tyto dráhy jsou metabolické dráhy.
- Obě cesty zahrnují energii.
- Skládají se z chemických reakcí katalyzovaných enzymy.
Rozdíl mezi biosyntetickými a degradačními cestami
Biosyntetická dráha zahrnuje anabolismus, kdy se jednodušší molekuly nebo substráty přeměňují na větší komplexní molekuly, jako jsou polysacharidy, proteiny, lipidy a nukleové kyseliny. Degradační cesta zahrnuje katabolismus, kdy se větší komplexní molekuly rozkládají na jednodušší molekuly, jako jsou monosacharidy, aminokyseliny, mastné kyseliny a nukleotidy. Toto je klíčový rozdíl mezi biosyntetickými a degradačními cestami. Kromě toho biosyntetické dráhy spotřebovávají energii, zatímco degradační dráhy energii uvolňují.
Následující infografika uvádí rozdíly mezi biosyntetickými a degradačními cestami v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Biosyntetické vs. degradační cesty
Biosyntetická dráha a degradační dráha se účastní metabolismu. Tyto metabolické dráhy jsou řadou enzymaticky katalyzovaných biochemických reakcí probíhajících v buňce. Biosyntetická dráha je řada biochemických reakcí zapojených do syntézy komplexních molekul z menších a jednoduchých molekul s využitím chemické energie. Degradativní dráha je řada biochemických reakcí, které se podílejí na rozkladu komplexních molekul na jednodušší molekuly uvolňující chemickou energii. Metabolické cesty jsou obvykle jednosměrné, ale chemické reakce jsou reverzibilní. Toto shrnuje rozdíl mezi biosyntetickými a degradačními cestami.
