Ključna razlika između biosintetskih i degradativnih putova je u tome što biosintetski put sintetizira složene molekule iz jednostavnijih molekula dok degradativni put razgrađuje složene i veće molekule u jednostavnije molekule.
Metabolički put je niz biokemijskih reakcija kataliziranih enzimima koji se odvijaju unutar stanice. Postoje dvije vrste metaboličkih putova: biosintetski ili anabolički put i razgradni ili katabolički put. Ova dva metabolička puta rade zajedno jer energiju oslobođenu iz jednog puta koristi drugi put. Metabolički putovi su neophodni za održavanje homeostaze unutar organizma. Oni također održavaju i reguliraju protok metabolita ovisno o dostupnosti supstrata. Konačni proizvodi ovih metaboličkih putova se ili odmah troše, pokreću drugi put ili se pohranjuju da bi se upotrijebili kada je potrebno. Svaki od ovih metaboličkih putova sastoji se od kemijskih reakcija koje su međusobno povezane svojim intermedijernim produktima. Metabolički putovi su obično jednosmjerni, ali kemijske reakcije su reverzibilne.
Što su biosintetski putovi?
Biosintetski put je niz kemijskih i metaboličkih reakcija kataliziranih enzimima u sintezi specifičnog krajnjeg proizvoda u živom organizmu. Na tom se putu jednostavni spojevi modificiraju i pretvaraju u razne druge spojeve ili tvore makromolekule. Biosintetski put poznat je i kao anabolički put budući da uključuje stvaranje makromolekula. Elementi potrebni za proces biosinteze uključuju prekursorske spojeve, molekule kemijske energije kao što je ATP i katalitičke enzime zajedno s koenzimima kao što je NADH. Ovi elementi stvaraju monomere koji tvore makromolekule.
Slika 01: Biosintetski put
Biosintetski putevi sastoje se od niza kemijskih reakcija. Da bi se te reakcije odvijale, potrebno je nekoliko elemenata. Oni su prekurzorski spojevi, kemijska energija, katalitički enzimi i koenzimi ili kofaktori. Prekursorski spojevi poznati su kao supstrat ili početna molekula u reakciji. Drugim riječima, nazivaju se reaktanti. Katalitički enzimi su posebni proteini koji povećavaju brzinu reakcije smanjenjem aktivacijske energije. Koenzimi ili kofaktori pomažu kemijsku reakciju. Metalni ioni i derivati vitamina kao što su NADH ili acetil ko-A i druge molekule kao što je ATP djeluju kao koenzimi ili kofaktori. Konačno, kemijska energija nalazi se u molekulama visoke energije kao što je ATP. Kemijska energija je neophodna za izgradnju makromolekula kao što su polipeptidi, proteini, polisaharidi, nukleinske kiseline i lipidi. Stoga je biosintetski put endergonski put jer se energija apsorbira ili troši. U živom organizmu, hormoni uključeni u biosintetski put su estrogen, testosteron, inzulin i hormon rasta.
Što su degradativni putovi?
Razgradni put je niz biokemijskih reakcija kataliziranih enzimima koji rezultiraju razgradnjom velikih molekula ili polimera. Razgradni put je također poznat kao katabolički put budući da uključuje razgradnju većih molekula u manje jedinice. U degradativnom putu, energija koja se oslobađa u obliku visokoenergetskih fosfatnih veza povezuje se s nositeljima energije kao što su ADP i GDP za proizvodnju ATP-a, odnosno GTP-a. To rezultira nižom slobodnom energijom u konačnim proizvodima. Stoga je degradacijski put egzergonski put jer se oslobađa slobodna energija. Proizvodi kemijsku energiju u obliku ATP-a, GTP-a, NADPH, NADH i FADH2 iz složenih izvora poput ugljikohidrata, lipida i proteina. Konačni proizvodi takvih kemijskih reakcija obično su ugljikov dioksid, voda i amonijak.
Slika 02: Degradativni put
U razgradnom putu, monomeri koji se oslobađaju razgradnjom polimera koriste se za daljnju razgradnju jednostavnih otpadnih proizvoda oslobađanjem energije. Ovi stanični otpadi su mliječna kiselina, ugljikov dioksid, octena kiselina, amonijak i urea. Ovaj proces je obično proces oksidacije. Razgradni put, dakle, osigurava kemijsku energiju za održavanje i rast stanica. U živom organizmu hormoni koji sudjeluju u razgradnom putu su adrenalin, kortizol, glukagon i citokini.
Sličnosti između biosintetskih i degradativnih putova
- Ovi putovi su metabolički putovi.
- Oba puta uključuju energiju.
- Sastoje se od kemijskih reakcija kataliziranih enzimima.
Razlika između biosintetskih i degradativnih putova
Biosintetski put uključuje anabolizam gdje se jednostavnije molekule ili supstrati pretvaraju u veće složene molekule kao što su polisaharidi, proteini, lipidi i nukleinske kiseline. Razgradni put uključuje katabolizam gdje se veće složene molekule razgrađuju na jednostavnije molekule kao što su monosaharidi, aminokiseline, masne kiseline i nukleotidi. Dakle, ovo je ključna razlika između biosintetskih i degradativnih putova. Štoviše, biosintetski putovi troše energiju dok degradativni putovi oslobađaju energiju.
Sljedeća infografika navodi razlike između biosintetskih i razgradnih putova u tabličnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Biosintetski nasuprot degradativnim putevima
Biosintetski put i razgradni put uključeni su u metabolizam. Ti su metabolički putevi niz biokemijskih reakcija kataliziranih enzimima koje se odvijaju unutar stanice. Biosintetski put je niz biokemijskih reakcija uključenih u sintezu složenih molekula iz manjih i jednostavnih molekula uz korištenje kemijske energije. Razgradni put je niz biokemijskih reakcija uključenih u razgradnju složenih molekula u jednostavnije molekule pri čemu se oslobađa kemijska energija. Metabolički putovi su obično jednosmjerni, ali su kemijske reakcije reverzibilne. Dakle, ovo sažima razliku između biosintetskih i razgradnih putova.
