Kľúčový rozdiel medzi biosyntetickými a degradačnými cestami je ten, že biosyntetická cesta syntetizuje zložité molekuly z jednoduchších molekúl, zatiaľ čo degradačná cesta rozkladá zložité a väčšie molekuly na jednoduchšie molekuly.
Metabolická dráha je séria enzýmovo katalyzovaných biochemických reakcií, ktoré prebiehajú v bunke. Existujú dva typy metabolických dráh: biosyntetická alebo anabolická dráha a degradačná alebo katabolická dráha. Tieto dve metabolické dráhy spolupracujú, pretože energiu uvoľnenú z jednej dráhy využíva druhá dráha. Metabolické dráhy sú nevyhnutné na udržanie homeostázy v organizme. Tiež udržiavajú a regulujú tok metabolitov v závislosti od dostupnosti substrátov. Konečné produkty týchto metabolických dráh sa buď okamžite spotrebúvajú, iniciujú inú dráhu alebo sa skladujú na použitie v prípade potreby. Každá z týchto metabolických dráh pozostáva z chemických reakcií, ktoré sú vzájomne prepojené svojimi medziproduktmi. Metabolické cesty sú zvyčajne jednosmerné, ale chemické reakcie sú reverzibilné.
Čo sú to biosyntetické cesty?
Biosyntetická dráha je séria chemických a metabolických reakcií katalyzovaných enzýmami pri syntéze špecifického konečného produktu v živom organizme. Pri tejto dráhe sa jednoduché zlúčeniny modifikujú a premieňajú na rôzne iné zlúčeniny alebo tvoria makromolekuly. Biosyntetická dráha je tiež známa ako anabolická dráha, pretože zahŕňa tvorbu makromolekúl. Prvky potrebné pre proces biosyntézy zahŕňajú prekurzorové zlúčeniny, molekuly chemickej energie, ako je ATP a katalytické enzýmy spolu s koenzýmami, ako je NADH. Tieto prvky vytvárajú monoméry, ktoré tvoria makromolekuly.
Obrázok 01: Biosyntetická cesta
Biosyntetické dráhy pozostávajú zo série chemických reakcií. Aby tieto reakcie prebehli, je potrebných niekoľko prvkov. Sú to prekurzorové zlúčeniny, chemická energia, katalytické enzýmy a koenzýmy alebo kofaktory. Prekurzorové zlúčeniny sú známe ako substrát alebo východisková molekula v reakcii. Inými slovami, nazývajú sa reaktanty. Katalytické enzýmy sú špeciálne proteíny, ktoré zvyšujú rýchlosť reakcie znížením aktivačnej energie. Koenzýmy alebo kofaktory napomáhajú chemickej reakcii. Kovové ióny a deriváty vitamínov, ako je NADH alebo acetyl co-A a ďalšie molekuly, ako je ATP, pôsobia ako koenzýmy alebo kofaktory. Nakoniec, chemická energia sa nachádza ako molekuly s vysokou energiou, ako je ATP. Chemická energia je potrebná na vytvorenie makromolekúl, ako sú polypeptidy, proteíny, polysacharidy, nukleové kyseliny a lipidy. Preto je biosyntetická dráha endergonickou dráhou, keď sa energia absorbuje alebo spotrebuje. V živom organizme sú hormónmi zapojenými do biosyntetickej dráhy estrogén, testosterón, inzulín a rastový hormón.
Čo sú degradačné cesty?
Degradatívna dráha je séria enzýmovo katalyzovaných biochemických reakcií, ktoré vedú k rozpadu veľkých molekúl alebo polymérov. Degradatívna dráha je tiež známa ako katabolická dráha, pretože zahŕňa rozklad väčších molekúl na menšie jednotky. V degradačnej dráhe sa energia uvoľnená vo forme vysokoenergetických fosfátových väzieb s nosičmi energie, ako je ADP a GDP, produkuje ATP a GTP. Výsledkom je nižšia voľná energia v konečných produktoch. Preto je degradačná dráha exergonická dráha, keď sa uvoľňuje voľná energia. Produkuje chemickú energiu vo forme ATP, GTP, NADPH, NADH a FADH2 z komplexných zdrojov, ako sú sacharidy, lipidy a bielkoviny. Konečnými produktmi takýchto chemických reakcií sú zvyčajne oxid uhličitý, voda a amoniak.
Obrázok 02: Degradatívna cesta
Pri degradačnej dráhe sa monoméry, ktoré sa uvoľňujú pri rozklade polymérov, používajú na ďalšiu degradáciu jednoduchých odpadových produktov uvoľnením energie. Tieto bunkové odpady sú kyselina mliečna, oxid uhličitý, kyselina octová, amoniak a močovina. Tento proces je zvyčajne oxidačný proces. Degradačná dráha preto poskytuje chemickú energiu na udržanie a rast buniek. V živom organizme sú hormóny, ktoré sa podieľajú na degradačnej dráhe, adrenalín, kortizol, glukagón a cytokíny.
Podobnosti medzi biosyntetickými a degradačnými cestami
- Tieto dráhy sú metabolické dráhy.
- Obe cesty zahŕňajú energiu.
- Pozostávajú z chemických reakcií katalyzovaných enzýmami.
Rozdiel medzi biosyntetickými a degradačnými cestami
Biosyntetická dráha zahŕňa anabolizmus, pri ktorom sa jednoduchšie molekuly alebo substráty transformujú na väčšie komplexné molekuly, ako sú polysacharidy, proteíny, lipidy a nukleové kyseliny. Degradačná dráha zahŕňa katabolizmus, pri ktorom sa väčšie komplexné molekuly rozkladajú na jednoduchšie molekuly, ako sú monosacharidy, aminokyseliny, mastné kyseliny a nukleotidy. Toto je kľúčový rozdiel medzi biosyntetickými a degradačnými cestami. Okrem toho biosyntetické cesty spotrebúvajú energiu, zatiaľ čo degradačné cesty uvoľňujú energiu.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi biosyntetickými a degradačnými cestami v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Biosyntetické vs. degradačné cesty
Biosyntetická dráha a degradačná dráha sa podieľajú na metabolizme. Tieto metabolické dráhy sú sériou enzýmovo katalyzovaných biochemických reakcií prebiehajúcich v bunke. Biosyntetická dráha je séria biochemických reakcií zapojených do syntézy zložitých molekúl z menších a jednoduchých molekúl s využitím chemickej energie. Degradatívna dráha je séria biochemických reakcií, ktoré sa podieľajú na rozklade zložitých molekúl na jednoduchšie molekuly, pričom sa uvoľňuje chemická energia. Metabolické cesty sú zvyčajne jednosmerné, ale chemické reakcie sú reverzibilné. Toto sumarizuje rozdiel medzi biosyntetickými a degradačnými cestami.
