Биосинтетикалық және деградациялық жолдардың негізгі айырмашылығы мынада: биосинтетикалық жол қарапайым молекулалардан күрделі молекулаларды синтездейді, ал деградациялық жол күрделі және үлкенірек молекулаларды қарапайым молекулаларға ыдыратады.
Метаболизм жолы – жасуша ішінде болатын ферменттер катализдейтін биохимиялық реакциялар сериясы. Метаболикалық жолдың екі түрі бар: биосинтетикалық немесе анаболикалық жол және деградациялық немесе катаболикалық жол. Бұл екі метаболикалық жол бірге жұмыс істейді, өйткені бір жолдан босатылған энергия басқа жолмен пайдаланылады. Метаболикалық жолдар организмдегі гомеостазды сақтау үшін қажет. Олар сондай-ақ субстраттардың болуына байланысты метаболиттер ағынын сақтайды және реттейді. Осы метаболизм жолдарының соңғы өнімдері не дереу жұмсалады, басқа жолды бастайды немесе қажет болғанда пайдалану үшін сақталады. Осы зат алмасу жолдарының әрқайсысы аралық өнімдерімен өзара байланысқан химиялық реакциялардан тұрады. Метаболизм жолдары әдетте бір бағытты, бірақ химиялық реакциялар қайтымды.
Биосинтетикалық жолдар дегеніміз не?
Биосинтетикалық жол – тірі ағзадағы белгілі бір соңғы өнімнің синтезінде ферменттер катализденетін химиялық және метаболикалық реакциялар тізбегі. Бұл жолда қарапайым қосылыстар түрленіп, әртүрлі басқа қосылыстарға айналады немесе макромолекулалар түзеді. Биосинтетикалық жол анаболикалық жол деп те аталады, өйткені ол макромолекулалардың түзілуін қамтиды. Биосинтез процесіне қажетті элементтерге прекурсорлық қосылыстар, ATP сияқты химиялық энергия молекулалары және NADH сияқты коэнзимдермен бірге каталитикалық ферменттер кіреді. Бұл элементтер макромолекулаларды құрайтын мономерлер жасайды.
01-сурет: Биосинтетикалық жол
Биосинтетикалық жолдар бірқатар химиялық реакциялардан тұрады. Бұл реакциялардың жүруі үшін бірнеше элементтер қажет. Олар прекурсорлық қосылыстар, химиялық энергия, каталитикалық ферменттер және коэнзимдер немесе кофакторлар. Прекурсорлық қосылыстар реакциядағы субстрат немесе бастапқы молекула ретінде белгілі. Басқаша айтқанда, олар реактивтер деп аталады. Каталитикалық ферменттер - активтену энергиясын төмендету арқылы реакция жылдамдығын арттыратын арнайы ақуыздар. Химиялық реакцияға коэнзимдер немесе кофакторлар көмектеседі. Металл иондары және NADH немесе ацетил ко-А сияқты витамин туындылары және АТФ сияқты басқа молекулалар коэнзимдер немесе кофакторлар ретінде әрекет етеді. Соңында, химиялық энергия АТФ сияқты жоғары энергиялы молекулалар түрінде кездеседі. Химиялық энергия полипептидтер, белоктар, полисахаридтер, нуклеин қышқылдары және липидтер сияқты макромолекулаларды құру үшін қажет. Демек, биосинтетикалық жол энергия жұтылатын немесе жұмсалатын эндергоникалық жол болып табылады. Тірі организмде биосинтетикалық жолға қатысатын гормондар эстроген, тестостерон, инсулин және өсу гормоны болып табылады.
Деградациялық жолдар дегеніміз не?
Деградациялық жол – бұл ірі молекулалардың немесе полимерлердің ыдырауына әкелетін ферменттер катализдейтін биохимиялық реакциялар сериясы. Деградациялық жол катаболикалық жол деп те аталады, өйткені ол үлкен молекулалардың кішірек бірліктерге ыдырауын қамтиды. Деградациялық жолда жоғары энергетикалық фосфаттық байланыстар түрінде шығарылатын энергия сәйкесінше ATP және GTP өндіру үшін ADP және GDP сияқты энергия тасымалдаушылармен байланысады. Бұл соңғы өнімдердегі бос энергияның төмендеуіне әкеледі. Демек, деградациялық жол бос энергия бөлінетіндіктен экзергониялық жол болып табылады. Ол көмірсулар, липидтер және ақуыздар сияқты күрделі көздерден ATP, GTP, NADPH, NADH және FADH2 түріндегі химиялық энергияны шығарады. Мұндай химиялық реакциялардың соңғы өнімдері әдетте көмірқышқыл газы, су және аммиак болып табылады.
02-сурет: Деградациялық жол
Деградациялық жолда полимерлердің ыдырауынан бөлінетін мономерлер энергияны шығару арқылы қарапайым қалдықтарды одан әрі ыдырату үшін пайдаланылады. Бұл жасушалық қалдықтар сүт қышқылы, көмірқышқыл газы, сірке қышқылы, аммиак және мочевина болып табылады. Бұл процесс әдетте тотығу процесі болып табылады. Демек, деградациялық жол жасушалардың сақталуы мен өсуі үшін химиялық энергияны қамтамасыз етеді. Тірі организмде деградациялық жолға қатысатын гормондар адреналин, кортизол, глюкагон және цитокиндер болып табылады.
Биосинтетикалық және деградациялық жолдар арасындағы ұқсастықтар
- Бұл жолдар метаболикалық жолдар.
- Екі жол да энергияны қамтиды.
- Олар ферменттер катализдейтін химиялық реакциялардан тұрады.
Биосинтетикалық және деградациялық жолдар арасындағы айырмашылық
Биосинтетикалық жол анаболизмді қамтиды, мұнда қарапайым молекулалар немесе субстраттар полисахаридтер, белоктар, липидтер және нуклеин қышқылдары сияқты үлкенірек күрделі молекулаларға айналады. Деградациялық жол катаболизмді қамтиды, онда үлкенірек күрделі молекулалар моносахаридтер, амин қышқылдары, май қышқылдары және нуклеотидтер сияқты қарапайым молекулаларға ыдырайды. Сонымен, бұл биосинтетикалық және деградациялық жолдар арасындағы негізгі айырмашылық. Сонымен қатар, биосинтетикалық жолдар энергияны жұмсайды, ал деградациялық жолдар энергияны шығарады.
Келесі инфографика биосинтетикалық және деградациялық жолдар арасындағы айырмашылықтарды қатар салыстыру үшін кесте түрінде көрсетеді.
Қорытынды – Биосинтетикалық және деградациялық жолдар
Биосинтетикалық жол және деградациялық жол метаболизмге қатысады. Бұл метаболикалық жолдар жасуша ішінде жүретін ферменттер катализдейтін биохимиялық реакциялар сериясы болып табылады. Биосинтетикалық жол – химиялық энергияны пайдалана отырып, кіші және қарапайым молекулалардан күрделі молекулаларды синтездеуге қатысатын биохимиялық реакциялар сериясы. Деградациялық жол – күрделі молекулалардың химиялық энергияны бөлетін қарапайым молекулаларға ыдырауына қатысатын биохимиялық реакциялар сериясы. Метаболизм жолдары әдетте бір бағытты, бірақ химиялық реакциялар қайтымды. Осылайша, бұл биосинтетикалық және деградациялық жолдар арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
