Beispiele für den Katabolismus sind der Zitronensäurezyklus, der Muskelprotein für die Glukoneogenese und Glykolyse abbaut. Beispiele für Anabolismus sind die Zunahme der Muskelmasse und die Mineralisierung und das Wachstum von Knochen.
Stoffwechselreaktionen in Zellen In lebenden Organismen werden die chemischen Reaktionen, die das Leben erhalten, als Stoffwechsel bezeichnet. Daran waren Stoffwechselwege beteiligt. Die beteiligten Prozesse ermöglichen es einem Organismus, sich zu vermehren und zu wachsen, auf Umweltveränderungen zu reagieren und seine Strukturen zu erhalten.
In einer Zelle können zwei Stoffwechselreaktionen ablaufen und diese sind Katabolismus und Anabolismus. Bevor man sich Beispiele für Anabolismus und Katabolismus ansieht, sollte man zunächst die Grundlagen jedes einzelnen untersuchen. Dies sind die beiden Stoffwechselvorgänge, die in einer Zelle stattfinden können.
Stoffwechselwege Ein Stoffwechselweg ist eine Reihe von enzymkatalysierten Reaktionen. Sie beginnen mit einem flussmittelerzeugenden Schritt und enden mit der Entnahme eines Produkts. Diese Reaktionen sind im Allgemeinen in Zyklen oder Ketten organisiert. In einer Kette organisiert, ist die Glykolyse, die Teil der Zellatmung ist, ein Beispiel. Ein anderer ist die Gerinnungskaskade, die an der Blutgerinnung beteiligt ist. In einem Zyklus organisiert, ist der Calvin-Zyklus in der Photosynthese ein Beispiel. Der Krebs-Zyklus der Zellatmung ist ein anderer.
Chemische Reaktionen Bei chemischen Reaktionen spielt die Temperatur eine große Rolle. Bei den meisten Tieren, einschließlich des Menschen, ist die Körpertemperatur meist konstant, was zu relativ stabilen Stoffwechselreaktionen führt.
Im Stoffwechselprozess sind Metaboliten die Chemikalien, die mit Reaktionen verbunden sind. In den reagierenden Molekülen werden die chemischen Bindungen aufgebrochen. Dies führt zu einer Energieaufnahme. Um die Produkte herzustellen, bilden sich neue chemische Bindungen. Dadurch wird Energie freigesetzt. Daher wird durch eine chemische Reaktion entweder Energie freigesetzt oder aufgenommen. Die Stärke der gebildeten und gebrochenen Bindungen bestimmt, welche Aktion stattfindet.
Bei einer exergonischen Reaktion wird Energie an die Umgebung abgegeben. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu den Bindungen, die gebrochen werden, die gebildeten stärker sind. Aus der Umgebung wird bei einer endergonischen Reaktion Energie aufgenommen. Dies bedeutet, dass die Bindungsbildner im Vergleich zu den brechenden Bindungen schwächer sind.
Anabolismus Anabole Reaktionen sind endergonisch, verbrauchen also Energie. Bei dieser Art von Reaktion kommen die kleinen Moleküle zusammen, um größere Moleküle zu bilden. Zum Beispiel schließen sich kleine Zuckermoleküle zusammen, um Disaccharide zu bilden.
Knochenmineralisierung ist ein häufiges Beispiel für Anabolismus. Während dieses Prozesses werden Mineralkristalle auf organisierte Weise auf der organischen extrazellulären Matrix abgelagert.
Knochen bildet sich aus Osteoklasten, einer Zellart. Osteoblasten, ein anderer Zelltyp, mineralisieren den Knochen. Calciumphosphatkristalle werden von den Osteoblasten produziert. Diese machen die Knochen hart, nachdem sie in sie eingearbeitet wurden.
Katabolismus Katabolische Reaktionen sind exergonisch, geben also Energie ab. Bei dieser Reaktion werden die größeren Moleküle in mehrere kleinere zerlegt. Wasserstoffperoxid zerfällt beispielsweise in Sauerstoff und Wasser.
Glykolyse ist ein Beispiel für Katabolismus. Der Zellstoffwechsel braucht Energie. Diese Energie stammt aus dem Abbau von Glukose, und die Glykolyse ist der erste Schritt dabei. Dieser Prozess ist eine Reihe von Reaktionen, die Glukose aufnehmen und ihr Energie entziehen. Dies geschieht durch Aufspaltung der Glukose in zwei Pyruvate.
