Nøgleforskellen mellem biosyntetiske og nedbrydningsveje er, at biosynteseveje syntetiserer komplekse molekyler fra simplere molekyler, mens nedbrydningsveje nedbryder komplekse og større molekyler til enklere molekyler.
En metabolisk vej er en række enzymkatalyserede biokemiske reaktioner, som forekommer i en celle. Der er to typer metaboliske veje: biosyntetisk eller anabolsk vej og nedbrydende eller katabolisk vej. Disse to metaboliske veje arbejder sammen, da den energi, der frigives fra den ene vej, bruges af den anden vej. Metaboliske veje er nødvendige for at opretholde homeostase i en organisme. De opretholder og regulerer også strømmen af metabolitter afhængigt af tilgængeligheden af substrater. De endelige produkter af disse metaboliske veje opbruges enten med det samme, initierer en anden vej eller opbevares til brug efter behov. Hver af disse metaboliske veje består af kemiske reaktioner, der er forbundet med deres mellemprodukter. Metaboliske veje er norm alt ensrettede, men de kemiske reaktioner er reversible.
Hvad er biosyntetiske veje?
En biosyntetisk vej er en række kemiske og metaboliske reaktioner katalyseret af enzymer i syntesen af et specifikt slutprodukt i en levende organisme. I denne vej modificeres simple forbindelser og omdannes til forskellige andre forbindelser eller danner makromolekyler. Biosyntetisk vej er også kendt som anabolsk vej, da den involverer dannelsen af makromolekyler. Elementer, der er nødvendige for biosynteseprocessen, omfatter precursorforbindelser, kemiske energimolekyler såsom ATP og katalytiske enzymer sammen med co-enzymer såsom NADH. Disse elementer danner monomerer, der danner makromolekyler.
Figur 01: Biosynthetic Pathway
Biosyntetiske veje består af en række kemiske reaktioner. For at disse reaktioner kan finde sted, er flere elementer nødvendige. De er precursorforbindelser, kemisk energi, katalytiske enzymer og co-enzymer eller cofaktorer. Precursorforbindelser er kendt som substratet eller startmolekylet i en reaktion. Med andre ord kaldes de reaktanter. Katalytiske enzymer er specielle proteiner, der øger reaktionshastigheden ved at sænke aktiveringsenergien. Co-enzymer eller cofaktorer hjælper en kemisk reaktion. Metalioner og vitaminderivater såsom NADH eller acetyl co-A og andre molekyler såsom ATP fungerer som co-enzymer eller cofaktorer. Endelig findes den kemiske energi som højenergimolekyler såsom ATP. Den kemiske energi er nødvendig for at konstruere makromolekyler såsom polypeptider, proteiner, polysaccharider, nukleinsyrer og lipider. Derfor er den biosyntetiske vej en endergonisk vej, da energi absorberes eller opbruges. I en levende organisme er hormoner involveret i den biosyntetiske vej østrogen, testosteron, insulin og væksthormon.
Hvad er degradative pathways?
En nedbrydningsvej er en række enzymkatalyserede biokemiske reaktioner, der resulterer i nedbrydning af store molekyler eller polymerer. Nedbrydningsvej er også kendt som katabolisk vej, da den involverer nedbrydning af større molekyler til mindre enheder. I en nedbrydningsvej binder den frigivne energi i form af højenergiphosphat sig til energibærere som ADP og GDP for at producere henholdsvis ATP og GTP. Dette resulterer i lavere fri energi i slutprodukterne. Derfor er den nedbrydningsvej en eksergonisk vej, da fri energi frigives. Det producerer kemisk energi i form af ATP, GTP, NADPH, NADH og FADH2 fra komplekse kilder som kulhydrater, lipider og proteiner. Slutprodukterne af sådanne kemiske reaktioner er norm alt kuldioxid, vand og ammoniak.
Figur 02: Nedbrydende vej
I en nedbrydningsvej bruges de monomerer, der frigives fra nedbrydningen af polymerer, til at nedbryde simple affaldsprodukter yderligere ved at frigive energi. Disse cellulære affald er mælkesyre, kuldioxid, eddikesyre, ammoniak og urinstof. Denne proces er norm alt en oxidationsproces. Nedbrydningsvejen giver derfor kemisk energi til vedligeholdelse og vækst af celler. I en levende organisme er hormoner, der involverer i den nedbrydningsvej, adrenalin, kortisol, glucagon og cytokiner.
Ligeligheder mellem biosyntetiske og nedbrydende veje
- Disse veje er metaboliske veje.
- Begge veje involverer energi.
- De består af kemiske reaktioner katalyseret af enzymer.
Forskellen mellem biosyntetiske og nedbrydende veje
Den biosyntetiske vej involverer anabolisme, hvor simplere molekyler eller substrater omdannes til større komplekse molekyler såsom polysaccharider, proteiner, lipider og nukleinsyrer. Den nedbrydningsvej involverer katabolisme, hvor større komplekse molekyler nedbrydes til enklere molekyler som monosaccharider, aminosyrer, fedtsyrer og nukleotider. Så dette er den vigtigste forskel mellem biosyntetiske og nedbrydende veje. Desuden bruger biosyntetiske veje energi, mens nedbrydningsveje frigiver energi.
Den følgende infografik viser forskellene mellem biosyntetiske og nedbrydningsveje i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Biosyntetiske vs nedbrydende veje
Biosyntetisk vej og nedbrydningsvej er involveret i metabolisme. Disse metaboliske veje er en række enzymkatalyserede biokemiske reaktioner, der forekommer i en celle. Biosyntetisk vej er en række biokemiske reaktioner involveret i syntesen af komplekse molekyler fra mindre og simple molekyler, der bruger kemisk energi. Nedbrydningsvej er en række biokemiske reaktioner involveret i nedbrydningen af komplekse molekyler til enklere molekyler, der frigiver kemisk energi. Metaboliske veje er norm alt ensrettede, men de kemiske reaktioner er reversible. Dette opsummerer således forskellen mellem biosyntetiske og nedbrydningsveje.
