Բիոսինթետիկ և դեգրադատիվ ուղիների հիմնական տարբերությունն այն է, որ բիոսինթետիկ ուղին սինթեզում է բարդ մոլեկուլներ ավելի պարզ մոլեկուլներից, մինչդեռ քայքայող ուղին բաժանում է բարդ և մեծ մոլեկուլները ավելի պարզ մոլեկուլների::
Նյութափոխանակության ուղին ֆերմենտներով կատալիզացված կենսաքիմիական ռեակցիաների մի շարք է, որը տեղի է ունենում բջջի ներսում: Գոյություն ունեն նյութափոխանակության ուղիների երկու տեսակ՝ կենսասինթետիկ կամ անաբոլիկ ուղի և դեգրադատիվ կամ կատաբոլիկ ուղի: Այս երկու նյութափոխանակության ուղիներն աշխատում են միասին, քանի որ մի ճանապարհից ազատված էներգիան օգտագործվում է մյուս ճանապարհով: Նյութափոխանակության ուղիներն անհրաժեշտ են օրգանիզմում հոմեոստազը պահպանելու համար:Նրանք նաև պահպանում և կարգավորում են մետաբոլիտների հոսքը՝ կախված սուբստրատների առկայությունից: Այս նյութափոխանակության ուղիների վերջնական արտադրանքը կա՛մ անմիջապես սպառվում է, կա՛մ սկսում է մեկ այլ ճանապարհ, կա՛մ պահվում՝ անհրաժեշտության դեպքում օգտագործելու համար: Այս նյութափոխանակության ուղիներից յուրաքանչյուրը բաղկացած է քիմիական ռեակցիաներից, որոնք փոխկապակցված են իրենց միջանկյալ արտադրանքներով: Նյութափոխանակության ուղիները սովորաբար միակողմանի են, սակայն քիմիական ռեակցիաները շրջելի են։
Ի՞նչ են բիոսինթետիկ ուղիները:
Կենսասինթետիկ ուղին քիմիական և մետաբոլիկ ռեակցիաների մի շարք է, որոնք կատալիզացվում են ֆերմենտների կողմից կենդանի օրգանիզմում կոնկրետ վերջնական արտադրանքի սինթեզում: Այս ճանապարհով պարզ միացությունները փոփոխվում են և փոխակերպվում տարբեր այլ միացությունների կամ ձևավորում մակրոմոլեկուլներ։ Բիոսինթետիկ ուղին հայտնի է նաև որպես անաբոլիկ ուղի, քանի որ այն ներառում է մակրոմոլեկուլների ձևավորում: Կենսասինթեզի գործընթացի համար անհրաժեշտ տարրերը ներառում են պրեկուրսոր միացություններ, քիմիական էներգիայի մոլեկուլներ, ինչպիսիք են ATP-ն և կատալիտիկ ֆերմենտները, ինչպես նաև համաֆերմենտներ, ինչպիսիք են NADH-ը:Այս տարրերը ստեղծում են մոնոմերներ, որոնք ձևավորում են մակրոմոլեկուլներ։
Նկար 01. Բիոսինթետիկ ուղի
Բիոսինթետիկ ուղիները բաղկացած են մի շարք քիմիական ռեակցիաներից: Որպեսզի այդ ռեակցիաները տեղի ունենան, անհրաժեշտ են մի քանի տարրեր. Դրանք պրեկուրսոր միացություններ են, քիմիական էներգիա, կատալիտիկ ֆերմենտներ և համոֆերմենտներ կամ կոֆակտորներ։ Նախածանցային միացությունները հայտնի են որպես ռեակցիայի սուբստրատ կամ մեկնարկային մոլեկուլ: Այլ կերպ ասած, դրանք կոչվում են ռեակտիվներ: Կատալիզատոր ֆերմենտները հատուկ սպիտակուցներ են, որոնք մեծացնում են ռեակցիայի արագությունը՝ նվազեցնելով ակտիվացման էներգիան։ Կոֆերմենտները կամ կոֆակտորները օգնում են քիմիական ռեակցիային: Մետաղների իոնները և վիտամինների ածանցյալները, ինչպիսիք են NADH-ը կամ ացետիլ co-A-ն, և այլ մոլեկուլներ, ինչպիսիք են ATP-ն, գործում են որպես համաֆերմենտներ կամ կոֆակտորներ: Վերջապես, քիմիական էներգիան հայտնաբերվում է որպես բարձր էներգիայի մոլեկուլներ, ինչպիսիք են ATP-ն:Քիմիական էներգիան անհրաժեշտ է այնպիսի մակրոմոլեկուլներ կառուցելու համար, ինչպիսիք են պոլիպեպտիդները, սպիտակուցները, պոլիսախարիդները, նուկլեինաթթուները և լիպիդները: Հետևաբար, կենսասինթետիկ ուղին էնդերգոնիկ ուղի է, քանի որ էներգիան կլանվում կամ սպառվում է: Կենդանի օրգանիզմում կենսասինթետիկ ուղու մեջ ներգրավված հորմոններն են՝ էստրոգենը, տեստոստերոնը, ինսուլինը և աճի հորմոնը:
Ի՞նչ են դեգրադատիվ ուղիները:
Քայքայվող ուղին ֆերմենտներով կատալիզացված կենսաքիմիական ռեակցիաների շարք է, որը հանգեցնում է խոշոր մոլեկուլների կամ պոլիմերների քայքայմանը: Քայքայվող ուղին հայտնի է նաև որպես կատաբոլիկ ուղի, քանի որ այն ներառում է ավելի մեծ մոլեկուլների բաժանումը փոքր միավորների: Դեգրադատիվ ճանապարհով էներգիան ազատվում է բարձր էներգիայի ֆոսֆատային կապերի տեսքով էներգիայի կրիչների հետ, ինչպիսիք են ADP-ն և GDP-ը՝ համապատասխանաբար ATP և GTP արտադրելու համար: Սա հանգեցնում է վերջնական արտադրանքի ավելի ցածր ազատ էներգիայի: Հետևաբար, դեգրադատիվ ուղին էկզերգոնիկ ուղի է, քանի որ ազատ էներգիա է ազատվում:Այն արտադրում է քիմիական էներգիա ATP, GTP, NADPH, NADH և FADH2 ձևով բարդ աղբյուրներից, ինչպիսիք են ածխաջրերը, լիպիդները և սպիտակուցները: Նման քիմիական ռեակցիաների վերջնական արտադրանքը սովորաբար ածխաթթու գազն է, ջուրը և ամոնիակը:
Գծապատկեր 02. Քայքայող ուղի
Քայքայող ճանապարհում պոլիմերների քայքայման արդյունքում ազատված մոնոմերներն օգտագործվում են պարզ թափոնների հետագա քայքայման համար՝ էներգիա ազատելով: Այս բջջային թափոններն են կաթնաթթուն, ածխաթթու գազը, քացախաթթուն, ամոնիակը և միզանյութը: Այս գործընթացը սովորաբար օքսիդացման գործընթաց է: Հետևաբար, դեգրադատիվ ուղին քիմիական էներգիա է ապահովում բջիջների պահպանման և աճի համար: Կենդանի օրգանիզմում դեգրադացնող ուղու մեջ ներգրավված հորմոններն են՝ ադրենալինը, կորտիզոլը, գլյուկագոնը և ցիտոկինները:
Նմանություններ կենսասինթետիկ և քայքայող ուղիների միջև
- Այս ուղիները նյութափոխանակության ուղիներ են:
- Երկու ուղիներն էլ ներառում են էներգիա։
- Դրանք բաղկացած են քիմիական ռեակցիաներից, որոնք կատալիզացվում են ֆերմենտների կողմից:
Տարբերությունը կենսասինթետիկ և քայքայող ուղիների միջև
Բիոսինթետիկ ուղին ներառում է անաբոլիզմ, որտեղ ավելի պարզ մոլեկուլները կամ սուբստրատները վերածվում են ավելի մեծ բարդ մոլեկուլների, ինչպիսիք են պոլիսախարիդները, սպիտակուցները, լիպիդները և նուկլեինաթթուները: Քայքայվող ուղին ներառում է կատաբոլիզմ, որտեղ ավելի մեծ բարդ մոլեկուլները քայքայվում են ավելի պարզ մոլեկուլների, ինչպիսիք են մոնոսաքարիդները, ամինաթթուները, ճարպաթթուները և նուկլեոտիդները: Այսպիսով, սա կենսասինթետիկ և դեգրադատիվ ուղիների հիմնական տարբերությունն է: Ավելին, կենսասինթետիկ ուղիները սպառում են էներգիան, մինչդեռ դեգրադատիվ ուղիներն ազատում են էներգիա:
Հետևյալ ինֆոգրաֆիկան թվարկում է կենսասինթետիկ և քայքայվող ուղիների տարբերությունները աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – Բիոսինթետիկ ընդդեմ քայքայման ուղիներ
Բիոսինթետիկ ուղին և դեգրադատիվ ուղին ներգրավված են նյութափոխանակության մեջ: Այս նյութափոխանակության ուղիները ֆերմենտների միջոցով կատալիզացված կենսաքիմիական ռեակցիաների մի շարք են, որոնք տեղի են ունենում բջջի ներսում: Կենսասինթետիկ ուղին կենսաքիմիական ռեակցիաների մի շարք է, որը ներգրավված է փոքր և պարզ մոլեկուլներից բարդ մոլեկուլների սինթեզում՝ օգտագործելով քիմիական էներգիա: Քայքայվող ուղին կենսաքիմիական ռեակցիաների մի շարք է, որոնք ներգրավված են բարդ մոլեկուլների տարրալուծման մեջ ավելի պարզ մոլեկուլների մեջ, որոնք ազատում են քիմիական էներգիա: Նյութափոխանակության ուղիները սովորաբար միակողմանի են, բայց քիմիական ռեակցիաները շրջելի են: Այսպիսով, սա ամփոփում է կենսասինթետիկ և դեգրադատիվ ուղիների միջև եղած տարբերությունը:
