Ključna razlika između biosintetskog i degradativnog puta je u tome što biosintetički put sintetizira složene molekule iz jednostavnijih molekula dok degradacijski put razlaže složene i veće molekule u jednostavnije molekule.
Metabolički put je niz biohemijskih reakcija kataliziranih enzima koje se odvijaju unutar ćelije. Postoje dva tipa metaboličkih puteva: biosintetski ili anabolički put i degradativni ili katabolički put. Ova dva metabolička puta rade zajedno jer se energija oslobođena iz jednog puta koristi drugim putem. Metabolički putevi su neophodni za održavanje homeostaze unutar organizma. Oni također održavaju i reguliraju protok metabolita ovisno o dostupnosti supstrata. Konačni proizvodi ovih metaboličkih puteva se ili potroše odmah, pokreću drugi put ili se skladište da bi se koristili kada je to potrebno. Svaki od ovih metaboličkih puteva sastoji se od hemijskih reakcija koje su međusobno povezane svojim međuproizvodima. Metabolički putevi su obično jednosmjerni, ali su hemijske reakcije reverzibilne.
Šta su biosintetički putevi?
Biosintetski put je niz hemijskih i metaboličkih reakcija kataliziranih enzimima u sintezi specifičnog krajnjeg proizvoda u živom organizmu. Na ovom putu, jednostavna jedinjenja se modificiraju i pretvaraju u razne druge spojeve ili formiraju makromolekule. Biosintetski put poznat je i kao anabolički put jer uključuje formiranje makromolekula. Elementi neophodni za proces biosinteze uključuju jedinjenja prekursora, molekule hemijske energije kao što je ATP i katalitičke enzime zajedno sa koenzimima kao što je NADH. Ovi elementi stvaraju monomere koji formiraju makromolekule.
Slika 01: Biosintetički put
Biosintetski putevi se sastoje od niza hemijskih reakcija. Da bi se te reakcije odvijale potrebno je nekoliko elemenata. To su jedinjenja prekursori, hemijska energija, katalitički enzimi i koenzimi ili kofaktori. Prekursorska jedinjenja poznata su kao supstrat ili početni molekul u reakciji. Drugim riječima, nazivaju se reaktanti. Katalitički enzimi su posebni proteini koji povećavaju brzinu reakcije smanjenjem energije aktivacije. Koenzimi ili kofaktori pomažu u hemijskoj reakciji. Metalni joni i derivati vitamina kao što su NADH ili acetil ko-A i drugi molekuli kao što je ATP djeluju kao koenzimi ili kofaktori. Konačno, hemijska energija se nalazi u visokoenergetskim molekulima kao što je ATP. Hemijska energija je neophodna za izgradnju makromolekula kao što su polipeptidi, proteini, polisaharidi, nukleinske kiseline i lipidi. Stoga je biosintetski put endergonski put jer se energija apsorbira ili troši. U živom organizmu, hormoni uključeni u biosintetski put su estrogen, testosteron, insulin i hormon rasta.
Šta su degradativni putevi?
Degradativni put je niz biohemijskih reakcija kataliziranih enzimima koje rezultiraju razgradnjom velikih molekula ili polimera. Degradativni put je također poznat kao katabolički put jer uključuje razgradnju većih molekula na manje jedinice. U degradativnom putu, energija koja se oslobađa u obliku visokoenergetskih fosfatnih veza sa energetskim nosiocima kao što su ADP i GDP za proizvodnju ATP i GTP, respektivno. To rezultira nižom količinom slobodne energije u finalnim proizvodima. Stoga je degradativni put eksergonski put jer se oslobađa slobodna energija. On proizvodi hemijsku energiju u obliku ATP, GTP, NADPH, NADH i FADH2 iz složenih izvora kao što su ugljeni hidrati, lipidi i proteini. Konačni proizvodi takvih hemijskih reakcija su obično ugljen dioksid, voda i amonijak.
Slika 02: Degradativni put
U degradativnom putu, monomeri koji se oslobađaju razgradnjom polimera koriste se za daljnju razgradnju jednostavnih otpadnih proizvoda oslobađanjem energije. Ovi stanični otpad su mliječna kiselina, ugljični dioksid, octena kiselina, amonijak i urea. Ovaj proces je obično proces oksidacije. Degradativni put, dakle, obezbeđuje hemijsku energiju za održavanje i rast ćelija. U živom organizmu hormoni koji učestvuju u degradacionom putu su adrenalin, kortizol, glukagon i citokini.
Sličnosti između biosintetičkih i degradativnih puteva
- Ovi putevi su metabolički putevi.
- Oba puta uključuju energiju.
- Sastoje se od hemijskih reakcija kataliziranih enzimima.
Razlika između biosintetičkih i degradativnih puteva
Biosintetski put uključuje anabolizam gdje se jednostavniji molekuli ili supstrati pretvaraju u veće složene molekule kao što su polisaharidi, proteini, lipidi i nukleinske kiseline. Degradativni put uključuje katabolizam gdje se veći kompleksni molekuli razlažu na jednostavnije molekule kao što su monosaharidi, aminokiseline, masne kiseline i nukleotidi. Dakle, ovo je ključna razlika između biosintetskih i degradativnih puteva. Štaviše, biosintetički putevi troše energiju dok degradativni putevi oslobađaju energiju.
Sljedeća infografika navodi razlike između biosintetskih i degradativnih puteva u obliku tabele za usporedbu.
Sažetak – biosintetički vs degradativni putevi
Biosintetski i degradativni put uključeni su u metabolizam. Ovi metabolički putevi su niz biohemijskih reakcija kataliziranih enzima koje se odvijaju unutar ćelije. Biosintetski put je niz biokemijskih reakcija uključenih u sintezu složenih molekula od manjih i jednostavnih molekula uz korištenje kemijske energije. Degradativni put je niz biohemijskih reakcija uključenih u razgradnju složenih molekula na jednostavnije molekule oslobađajući hemijsku energiju. Metabolički putevi su obično jednosmjerni, ali su kemijske reakcije reverzibilne. Dakle, ovo rezimira razliku između biosintetskih i degradativnih puteva.
