Diferenças entre Catabolismo e Anabolismo - Biologia | Janeiro 2022
A totalidade de um organismo reações químicas , que acontece nas células para sustentar sua vida é conhecido como metabolismo. O metabolismo é uma propriedade da vida, decorrente de interações ordenadas entre as moléculas. Esses processos permitem que os organismos cresçam, se reproduzam, respondam ao seu ambiente e mantenham suas estruturas1.
O metabolismo é dividido em dois tipos gerais de reações. Em termos gerais, o catabolismo são todas as reações químicas que quebrar moléculas . Isso é para extrair energia ou para produzir moléculas simples que então constroem outras. Anabolismo se refere a todas as reações metabólicas que constroem ou montam moléculas mais complexas a partir de outras mais simples1.
Os processos de catabolismo e anabolismo
Todos os processos anabólicos são construtivos, usando moléculas básicas dentro de um organismo, que então criam compostos mais especializados e complexos. O anabolismo também é conhecido como 'biossíntese', em que um produto final é criado a partir de uma série de componentes. O processo requer ATP como forma de energia, convertendo a energia cinética em energia potencial. É considerado um processo endergônico, ou seja, é uma reação não espontânea, que requer energia 2. O processo consome energia para criar o produto final, como tecidos e órgãos . Essas moléculas complexas são exigidas pelo organismo, como meio de crescimento, desenvolvimento e diferenciação celular3. Os processos anabólicos não usam oxigênio.
Os processos catabólicos, por outro lado, são destrutivos, onde compostos mais complexos são decompostos e a energia é liberada na forma de ATP ou calor - em vez de consumir energia como no anabolismo. A energia potencial é convertida em energia cinética a partir dos estoques do corpo. Isso resulta na formação do ciclo metabólico, pelo qual o catabolismo decompõe as moléculas que são criadas por meio do anabolismo. Então, um organismo freqüentemente usa muitas dessas moléculas, que são usadas novamente em uma variedade de processos. Os processos catabólicos utilizam oxigênio.
Em um nível celular, o anabolismo usa monômeros para formar polímeros, resultando na formação de moléculas mais complexas. Um exemplo comum é a síntese de aminoácidos (o monômero) em proteínas maiores e mais complexas (o polímero). Um dos processos catabólicos mais comuns é a digestão, onde os nutrientes ingeridos são convertidos em moléculas mais simples, que um organismo pode usar para outros processos.
Os processos catabólicos atuam para quebrar muitos polissacarídeos diferentes, como glicogênio, amidos e celulose. Estes são convertidos em monossacarídeos, que incluem glicose, frutose e ribose, usados ​​pelos organismos como forma de energia. As proteínas que são criadas pelo anabolismo são convertidas em aminoácidos através do catabolismo, para outros processos anabólicos. Quaisquer ácidos nucléicos no DNA ou RNA são catabolizados em nucleotídeos menores, que são um componente do processo natural de cura e também são usados ​​para necessidades energéticas.
Os organismos são classificados com base no tipo de catabolismo que usam4:
Organotrófico → Um organismo que adquire sua energia de fontes orgânicas
Litotrófico → Um organismo que adquire sua energia de substratos inorgânicos
Fototrófico → Um organismo que adquire sua energia da luz solar
Muitos processos metabólicos que ocorrem dentro de um organismo são regulados por hormônios. Hormônios são compostos químicos , que geralmente são classificados como hormônios anabólicos ou catabólicos, dependendo de seu efeito geral.
Estrogênio : Um hormônio que existe em mulheres e homens. É predominantemente produzida nos ovários e regula principalmente as características sexuais femininas (como quadris e crescimento dos seios) e também afetou a massa óssea5e regulação do ciclo menstrual6.
Testosterona : Um hormônio que existe tanto em homens quanto em mulheres. É predominantemente produzido dentro dos testículos e regula principalmente as características sexuais masculinas (como voz e pelos faciais), fortalecendo a massa óssea7e ajuda a construir e manter a massa muscular8.
Hormônio do crescimento : Hormônio criado na hipófise, o hormônio do crescimento estimula e subsequentemente regula o crescimento do organismo no início da vida. Após a maturidade na vida adulta, também regula a reparação óssea9.
Insulina : As células beta criam esse hormônio no pâncreas. Ele regula os níveis de glicose e o uso no sangue. A glicose é a principal fonte de energia, porém não pode ser processada sem insulina. Se o pâncreas sofre dificuldades ou é incapaz de produzir insulina, pode levar ao diabetes10.
Hormônios catabólicos:
Glucagon : Produzido no pâncreas pelas células alfa, o glucagon é responsável por estimular a quebra dos estoques de glicogênio em glicose. O glicogênio existe em reservatórios armazenados no fígado e quando o corpo precisa de mais energia (como exercícios, altos níveis de estresse ou luta), o glucagon estimula o catabolismo do glicogênio, resultando na entrada de glicose no sangue10.
Adrenalina : Também conhecido como 'epinefrina', é criado dentro das glândulas supra-renais. A adrenalina desempenha um componente fundamental em uma reação fisiológica chamada 'lutar ou fugir'. Durante a resposta fisiológica, os bronquíolos se abrem e a frequência cardíaca é acelerada para aumentar a absorção de oxigênio. Também é responsável por injetar glicose no corpo, fornecendo assim uma fonte rápida de energiaonze.
Cortisol : Também chamado de 'hormônio do estresse', é sintetizado nas glândulas supra-renais. Quando um organismo experimenta ansiedade, desconforto ou nervosismo prolongado, o cortisol é liberado. Como resultado, a pressão arterial aumenta, ocorre um pico no nível de açúcar no sangue e o sistema imunológico é suprimido12.
Citocina : Hormônio proteico muito pequeno que regula as interações e a comunicação entre as células do corpo. Há uma produção constante de citocinas, que também são quebradas de forma consistente, com aminoácidos reutilizados pelo organismo. Um exemplo comum são as linfocinas e a interleucina, onde são liberadas após uma resposta imune ocorrer após a invasão por um corpo estranho (bactéria, vírus, tumor ou fungo) ou após uma lesão13.
Processos catabólicos e anabólicos durante o exercício
O peso corporal de um organismo é determinado pelo catabolismo e anabolismo. Essencialmente, a quantidade de energia liberada pelo anabolismo, menos a quantidade usada pelo catabolismo, é igual ao seu peso total. Qualquer excesso de energia não queimado pelo catabolismo é armazenado na forma de glicogênio ou gordura no fígado e nas reservas musculares14. Embora seja uma explicação simplificada de como os dois processos interagem, fica mais fácil entender como certos exercícios catabólicos e anabólicos se combinam para determinar o peso corporal.
Os processos anabólicos geralmente resultam em um aumento da massa muscular, como isométricos ou levantamento de pesoquinze. No entanto, qualquer outro exercício que seja anaeróbico, como corrida, treinamento intervalado e outras atividades de alta intensidade, também são anabólicos16. Durante os períodos de tais atividades, o corpo gasta estoques imediatos de energia, com a remoção do ácido lático que foi acumulado nos músculos2. Em resposta, a massa muscular é aumentada em preparação para quaisquer esforços adicionais. Isso significa que os processos catabólicos resultam em músculos maiores e mais fortes, bem como ossos fortalecidos e maiores reservas de proteínas com o uso de aminoácidos, todos combinados para aumentar o peso corporal17.
Normalmente, qualquer exercício aeróbio é um processo catabólico. Isso inclui natação, corrida e ciclismo, e outros exercícios que induzem uma conversão do uso de glicose ou glicogênio como fonte de energia para queimar gordura para atender ao aumento da necessidade de energia18. O tempo é crucial para incitar o catabolismo, pois deve queimar as reservas de glicose / glicogênio primeiro19. Embora ambos sejam essenciais para a redução da massa gorda corporal, o anabolismo e o catabolismo são processos metabólicos contrastantes que resultam em aumento ou diminuição do peso corporal total. Uma combinação de exercícios catabólicos e anabólicos permite que o corpo alcance e mantenha o peso corporal ideal.
Definição Processos metabólicos que quebram substâncias simples em moléculas complexas Processos metabólicos que quebram moléculas maiores e complexas em substâncias menores
Energia - Libera energia ATP
- Energia potencial convertida em energia cinética - Requer energia ATP
- Energia cinética convertida em energia potencial
Tipo de reação Exergônico Endergônico
Hormônios Adrenalina, glucagon, citocinas, cortisol Estrogênio, testosterona, hormônio do crescimento, insulina
Importância - Fornece energia para o anabolismo
- Aquece o corpo
- Permite a contração muscular - Suporta o crescimento de novas células
- Suporta armazenamento de energia
- Manutenção do tecido corporal
Oxigênio Utiliza oxigênio Não utiliza oxigênio
Efeitos no exercício Os exercícios catabólicos são geralmente aeróbicos e são bons para queimar calorias e gordura Exercícios anabólicos, muitas vezes de natureza anaeróbica e geralmente aumentam a massa muscular
Exemplos - Respiração celular
- Excreção - Assimilação em animais
- Fotossíntese em plantas
Coletivamente, catabolismo e anabolismo são os dois componentes do metabolismo. A principal diferença fundamental entre os dois processos são os tipos de reação envolvidos em cada um.
O anabolismo utiliza ATP como forma de energia, convertendo a energia cinética em energia potencial armazenada no corpo, o que aumenta a massa corporal. Produz processos endergônicos, que são anaeróbios, que ocorrem durante o processo de fotossíntese nas plantas, bem como assimilação em animais.
O catabolismo libera energia, seja como ATP ou calor, convertendo a energia potencial armazenada em energia cinética. Queima moléculas complexas, diminui a massa corporal e produz processos exergônicos, que são aeróbios e ocorrem durante a respiração, digestão e excreção celular.