تفاوت کلیدی بین مسیرهای بیوسنتزی و تخریبی این است که مسیر بیوسنتزی مولکول های پیچیده را از مولکول های ساده تر سنتز می کند در حالی که مسیر تخریبی مولکول های پیچیده و بزرگتر را به مولکول های ساده تر تجزیه می کند.
مسیر متابولیک مجموعه ای از واکنش های بیوشیمیایی کاتالیز شده توسط آنزیم است که در یک سلول رخ می دهد. دو نوع مسیر متابولیک وجود دارد: مسیر بیوسنتزی یا آنابولیک و مسیر تخریبی یا کاتابولیک. این دو مسیر متابولیک با هم کار می کنند زیرا انرژی آزاد شده از یک مسیر توسط مسیر دیگر استفاده می شود. مسیرهای متابولیک برای حفظ هموستاز در یک ارگانیسم ضروری است.آنها همچنین شار متابولیت ها را بسته به در دسترس بودن سوبستراها حفظ و تنظیم می کنند. محصولات نهایی این مسیرهای متابولیک یا بلافاصله مصرف می شوند، مسیر دیگری را آغاز می کنند یا ذخیره می شوند تا در صورت نیاز مورد استفاده قرار گیرند. هر یک از این مسیرهای متابولیک متشکل از واکنش های شیمیایی است که توسط محصولات میانی خود به هم مرتبط هستند. مسیرهای متابولیک معمولاً یک طرفه هستند، اما واکنش‌های شیمیایی برگشت‌پذیر هستند.
مسیرهای بیوسنتزی چیست؟
مسیر بیوسنتزی مجموعه ای از واکنش های شیمیایی و متابولیکی است که توسط آنزیم ها در سنتز یک محصول نهایی خاص در یک موجود زنده کاتالیز می شود. در این مسیر، ترکیبات ساده اصلاح شده و به ترکیبات مختلف دیگر تبدیل می شوند یا ماکرومولکول ها را تشکیل می دهند. مسیر بیوسنتزی به عنوان مسیر آنابولیک نیز شناخته می شود زیرا شامل تشکیل ماکرومولکول ها می شود. عناصر لازم برای فرآیند بیوسنتز شامل ترکیبات پیش ساز، مولکول های انرژی شیمیایی مانند ATP و آنزیم های کاتالیزوری به همراه آنزیم های کمکی مانند NADH است.این عناصر مونومرهایی ایجاد می کنند که درشت مولکول ها را تشکیل می دهند.
شکل 01: مسیر بیوسنتزی
مسیرهای بیوسنتزی شامل یک سری واکنش های شیمیایی است. برای انجام آن واکنش ها، چندین عنصر ضروری است. آنها ترکیبات پیش ساز، انرژی شیمیایی، آنزیم های کاتالیزوری و آنزیم های کوفاکتور یا کوفاکتور هستند. ترکیبات پیش ساز به عنوان سوبسترا یا مولکول شروع کننده یک واکنش شناخته می شوند. به عبارت دیگر، آنها را واکنش دهنده می نامند. آنزیم های کاتالیزوری پروتئین های خاصی هستند که با کاهش انرژی فعال سازی سرعت واکنش را افزایش می دهند. کوآنزیم ها یا کوفاکتورها به یک واکنش شیمیایی کمک می کنند. یون های فلزی و مشتقات ویتامین مانند NADH یا استیل co-A و مولکول های دیگر مانند ATP به عنوان کوآنزیم یا کوفاکتور عمل می کنند. در نهایت، انرژی شیمیایی به صورت مولکول های پر انرژی مانند ATP یافت می شود.انرژی شیمیایی برای ساخت ماکرومولکول هایی مانند پلی پپتیدها، پروتئین ها، پلی ساکاریدها، اسیدهای نوکلئیک و لیپیدها ضروری است. بنابراین، مسیر بیوسنتزی یک مسیر آندرگونیک است زیرا انرژی جذب یا مصرف می شود. در یک موجود زنده، هورمون های دخیل در مسیر بیوسنتزی عبارتند از استروژن، تستوسترون، انسولین و هورمون رشد.
مسیرهای تخریبی چیست؟
مسیر تخریبی مجموعه ای از واکنش های بیوشیمیایی کاتالیز شده توسط آنزیم است که منجر به تجزیه مولکول ها یا پلیمرهای بزرگ می شود. مسیر تخریبی همچنین به عنوان مسیر کاتابولیک شناخته می شود زیرا شامل تجزیه مولکول های بزرگتر به واحدهای کوچکتر است. در یک مسیر تخریبی، انرژی آزاد شده به شکل پیوندهای فسفات پرانرژی با حامل های انرژی مانند ADP و GDP برای تولید ATP و GTP به ترتیب. این منجر به کاهش انرژی آزاد در محصولات نهایی می شود. بنابراین، مسیر تخریب یک مسیر اگزرگونیک است زیرا انرژی آزاد آزاد می شود.انرژی شیمیایی را به شکل ATP، GTP، NADPH، NADH و FADH2 از منابع پیچیده ای مانند کربوهیدرات ها، لیپیدها و پروتئین ها تولید می کند. محصولات نهایی چنین واکنش های شیمیایی معمولاً دی اکسید کربن، آب و آمونیاک هستند.
شکل 02: مسیر تخریبی
در یک مسیر تخریبی، مونومرهایی که از تجزیه پلیمرها آزاد می شوند برای تجزیه بیشتر مواد زاید ساده با آزادسازی انرژی استفاده می شوند. این ضایعات سلولی عبارتند از: اسید لاکتیک، دی اکسید کربن، اسید استیک، آمونیاک و اوره. این فرآیند معمولاً یک فرآیند اکسیداسیون است. بنابراین مسیر تخریبی انرژی شیمیایی را برای نگهداری و رشد سلول ها فراهم می کند. در یک موجود زنده، هورمون هایی که در مسیر تخریب نقش دارند عبارتند از آدرنالین، کورتیزول، گلوکاگون و سیتوکین ها.
شباهت بین مسیرهای بیوسنتزی و تخریبی
- این مسیرها مسیرهای متابولیکی هستند.
- هر دو مسیر شامل انرژی است.
- آنها متشکل از واکنش های شیمیایی هستند که توسط آنزیم ها کاتالیز می شوند.
تفاوت بین مسیرهای بیوسنتزی و تخریبی
مسیر بیوسنتزی شامل آنابولیسم است که در آن مولکول ها یا بسترهای ساده تر به مولکول های پیچیده بزرگتر مانند پلی ساکاریدها، پروتئین ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک تبدیل می شوند. مسیر تخریبی شامل کاتابولیسم است که در آن مولکول های پیچیده بزرگتر به مولکول های ساده تر مانند مونوساکاریدها، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب و نوکلئوتیدها تجزیه می شوند. بنابراین، این تفاوت اصلی بین مسیرهای بیوسنتزی و تخریبی است. علاوه بر این، مسیرهای بیوسنتزی انرژی مصرف می‌کنند در حالی که مسیرهای تخریبی انرژی آزاد می‌کنند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین مسیرهای بیوسنتزی و تخریب‌کننده را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم فهرست می‌کند.
خلاصه - مسیرهای بیوسنتزی در مقابل تخریب
مسیر بیوسنتزی و مسیر تخریبی در متابولیسم نقش دارند. این مسیرهای متابولیک مجموعه‌ای از واکنش‌های بیوشیمیایی کاتالیز شده توسط آنزیم هستند که در یک سلول رخ می‌دهند. مسیر بیوسنتزی مجموعه‌ای از واکنش‌های بیوشیمیایی است که در سنتز مولکول‌های پیچیده از مولکول‌های کوچکتر و ساده‌تر با مصرف انرژی شیمیایی نقش دارند. مسیر تخریبی مجموعه‌ای از واکنش‌های بیوشیمیایی است که در تجزیه مولکول‌های پیچیده به مولکول‌های ساده‌تر نقش دارند که انرژی شیمیایی آزاد می‌کنند. مسیرهای متابولیک معمولاً یک طرفه هستند اما واکنش‌های شیمیایی برگشت‌پذیر هستند. بنابراین، این تفاوت بین مسیرهای بیوسنتزی و تخریبی را خلاصه می کند.
