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Das Anabolismus und das Katabolismus Sie sind die beiden chemischen Prozesse, aus denen der Stoffwechsel besteht (eine Reihe chemischer Reaktionen, die in jedem Lebewesen auftreten). Diese Prozesse sind invers, aber komplementär, da einer vom anderen abhängt und zusammen die Funktion und Entwicklung von Zellen ermöglicht.
Anabolismus
Anabolismus, auch Konstruktionsphase genannt, ist der Stoffwechselprozess, bei dem eine komplexe Substanz ausgehend von einfacheren organischen oder anorganischen Substanzen gebildet wird. Dieser Prozess nutzt einen Teil der durch den Katabolismus freigesetzten Energie, um komplexe Moleküle zu synthetisieren. Zum Beispiel: Photosynthese in autotrophen Organismen, Synthese von Lipiden oder Proteinen.
Der Anabolismus bildet die Grundlage für das Wachstum und die Entwicklung lebender Organismen. Es ist verantwortlich für die Erhaltung des Körpergewebes und die Speicherung von Energie.
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Katabolismus
Der Katabolismus, auch destruktive Phase genannt, ist der Stoffwechselprozess, der aus der Zersetzung relativ komplexer Moleküle in einfachere besteht. Dies umfasst den Abbau und die Oxidation von Biomolekülen, die aus Lebensmitteln wie Kohlenhydraten, Proteinen und Lipiden stammen. Zum Beispiel: Verdauung, Glykolyse.
Während dieses Abbaus setzen die Moleküle Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) frei. Diese Energie wird von Zellen zur Ausübung lebenswichtiger Aktivitäten und von anabolen Reaktionen zur Bildung von Molekülen genutzt.
Beispiele für Anabolismus
- Photosynthese. Anabole Prozesse, die von autotrophen Organismen ausgeführt werden (sie brauchen keine anderen Lebewesen, um sich selbst zu ernähren, da sie ihre eigene Nahrung erzeugen). Bei der Photosynthese wird anorganisches Material durch die Energie des Sonnenlichts in organisches Material umgewandelt.
- Chemosynthese. Ein Prozess, der ein oder mehrere Kohlenstoff- und Nährstoffmoleküle durch Oxidation anorganischer Verbindungen in organische Stoffe umwandelt. Es unterscheidet sich von der Photosynthese dadurch, dass es kein Sonnenlicht als Energiequelle verwendet.
- Calvin-Zyklus. Chemischer Prozess, der in den Chloroplasten von Pflanzenzellen stattfindet. Darin werden Kohlendioxidmoleküle verwendet, um ein Glucosemolekül zu erzeugen. Dies ist das Mittel, mit dem autotrophe Organismen anorganische Stoffe aufnehmen müssen.
- Proteinsynthese. Chemischer Prozess, bei dem Proteine hergestellt werden, die aus Ketten von Aminosäuren bestehen. Die Aminosäuren werden von der Transfer-RNA zur Messenger-RNA transportiert, die für die Bestimmung der Reihenfolge verantwortlich ist, in der sich die Aminosäuren zur Kette verbinden. Dieser Prozess findet in Ribosomen statt, Organellen, die in allen Zellen vorhanden sind.
- Glukoneogenese. Chemischer Prozess, bei dem Glucose aus glykosidischen Vorläufern synthetisiert wird, die keine Kohlenhydrate sind.
Beispiele für Katabolismus
- Zellatmung. Chemischer Prozess, bei dem bestimmte organische Verbindungen zu anorganischen Substanzen abgebaut werden. Diese freigesetzte katabolische Energie wird zur Synthese von ATP-Molekülen verwendet. Es gibt zwei Arten der Zellatmung: aerob (verwendet Sauerstoff) und anaerob (verwendet keinen Sauerstoff, sondern andere anorganische Moleküle).
- Verdauung. Katabolischer Prozess, bei dem die vom Körper verbrauchten Biomoleküle abgebaut und in einfachere Formen umgewandelt werden (Proteine werden zu Aminosäuren, Polysaccharide zu Monosacchariden und Lipide zu Fettsäuren abgebaut).
- Glykolyse. Prozess, der nach dem Aufschluss stattfindet (bei dem Polysaccharide zu Glucose abgebaut werden). Bei der Glykolyse spaltet sich jedes Glucosemolekül in zwei Pyruvatmoleküle auf.
- Krebs Zyklus. Chemische Prozesse, die Teil der Zellatmung in aeroben Zellen sind. Gespeicherte Energie wird durch Oxidation des Acetyl-CoA-Moleküls und chemische Energie in Form von ATP freigesetzt.
- Nukleinsäureabbau. Chemischer Prozess, bei dem Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) Abbauprozesse durchlaufen.
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