Unterschiede zwischen Katabolismus und Anabolismus

Die Gesamtheit der chemischen Reaktionen eines Organismus, die in den Zellen geschehen, um sein Leben aufrechtzuerhalten. Der Stoffwechsel ist eine Eigenschaft des Lebens, die sich aus geordneten Wechselwirkungen zwischen Molekülen ergibt. Diese Prozesse ermöglichen es Organismen, zu wachsen, sich zu reproduzieren, auf ihre Umwelt zu reagieren und ihre Strukturen zu erhalten¹.

Der Stoffwechsel ist in zwei allgemeine Arten von Reaktionen unterteilt. Im Allgemeinen sind Katabolismus alle chemischen Reaktionen, die Moleküle abbauen. Dies soll entweder Energie extrahieren oder einfache Moleküle produzieren, die dann andere konstruieren. Der Anabolismus bezieht sich auf alle Stoffwechselreaktionen, die komplexere Moleküle von einfacheren aufbauen oder zusammenstellen¹.

Die Prozesse des Katabolismus und des Anabolismus

Alle anabolen Prozesse sind konstruktiv und verwenden grundlegende Moleküle innerhalb eines Organismus, die dann Verbindungen erzeugen, die spezialisierter und komplexer sind. Der Anabolismus wird auch als "Biosynthese" bezeichnet, wobei ein Endprodukt aus einer Reihe von Komponenten erstellt wird. Der Prozess erfordert ATP als Energieform, wodurch kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt wird. Es wird als endgonischer Prozess angesehen, was bedeutet, dass es sich um eine nicht spontane Reaktion handelt, die Energie erfordert². Der Prozess verbraucht Energie, um das Endprodukt zu erstellen, z. B. Gewebe und Organe. Diese komplexen Moleküle werden vom Organismus als Wachstum, Entwicklung und Zelldifferenzierung benötigt³. Anabolische Prozesse verwenden keinen Sauerstoff.

Katabolische Prozesse dagegen sind destruktiv, wo komplexere Verbindungen abgebaut und Energie in Form von ATP oder Wärme freigesetzt werden - anstatt Energie wie im Anabolismus zu verbrauchen. Potentiusergie wird aus Geschäften im Körper in kinetische Energie umgewandelt. Dies führt zur Bildung des Stoffwechselzyklus, wobei der Katabolismus die Moleküle abbricht, die durch Anabolismus erzeugt werden. Ein Organismus verwendet dann oft viele dieser Moleküle, die in einer Vielzahl von Prozessen wieder verwendet werden. Katabolische Prozesse verwenden Sauerstoff.

Auf zellulärer Ebene verwendet Anabolismus Monomere, um Polymere zu bilden, was zur Bildung komplexerer Moleküle führt. Ein häufiges Beispiel ist die Synthese von Aminosäuren (das Monomer) in größere und komplexere Proteine ​​(das Polymer). Eines der häufigsten katabolischen Prozesse ist die Verdauung, bei der aufgenommene Nährstoffe in einfachere Moleküle umgewandelt werden, die ein Organismus dann für andere Prozesse verwenden kann.

Katabolische Prozesse brechen viele verschiedene Polysaccharide wie Glykogen, Stärke und Cellulose auf. Diese werden in Monosaccharide umgewandelt, darunter Glukose, Fructose und Ribose, die von Organismen als Energieform verwendet werden. Proteine, die durch Anabolismus erzeugt werden, werden durch Katabolismus in Aminosäuren umgewandelt, um weitere anabolische Prozesse zu erhalten. Alle Nukleinsäuren in DNA oder RNA, die in kleinere Nukleotide katabolisiert werden, die ein Bestandteil des natürlichen Heilungsprozesses sind und für energetische Bedürfnisse verwendet werden.

Organismen werden auf der Grundlage der Art des Katabolismus eingestuft, den sie verwenden⁴:

• Organotroph → Ein Organismus, der seine Energie aus organischen Quellen erwirbt
• Lithotroph → Ein Organismus, der seine Energie von anorganischen Substraten erwirbt
• Phototroph → Ein Organismus, der seine Energie aus Sonnenlicht erwirbt
  

Hormone

Viele Stoffwechselprozesse, die innerhalb eines Organismus auftreten, werden durch Hormone reguliert. Hormone sind chemische Verbindungen, die je nach Gesamtwirkung im Allgemeinen entweder als anabolische oder katabolische Hormone eingestuft werden.

Anabolische Hormone:

• Östrogen: Ein Hormon, das sowohl bei Frauen als auch bei Männern existiert. Es wird überwiegend in den Eierstöcken erzeugt und reguliert hauptsächlich die weiblichen sexuellen Eigenschaften (wie Hüften und Brustwachstum) und hat auch festgestellt, dass sie die Knochenmasse beeinflussen⁵ und Regulierung des Menstruationszyklus⁶.

• Testosteron: Ein Hormon, das sowohl bei Männern als auch bei Frauen existiert. Es wird überwiegend innerhalb von Hoden erzeugt und reguliert hauptsächlich männliche sexuelle Eigenschaften (wie Stimme und Gesichtshaar), wodurch die Knochenmasse verstärkt wird⁷ und hilft, Muskelmasse aufzubauen und aufrechtzuerhalten⁸.

• Wachstumshormon: Ein Hormon, das in der Hypophyse erzeugt wird, Wachstumshormon stimuliert und reguliert anschließend das Wachstum des Organismus in frühes Leben. Nach der Reife im Erwachsenenleben reguliert es auch die Knochenreparatur⁹.

• Insulin: Beta -Zellen erzeugen dieses Hormon innerhalb der Bauchspeicheldrüse. Es reguliert den Glukosespiegel und die Verwendung im Blut. Glukose ist eine primäre Energiequelle, kann jedoch ohne Insulin nicht verarbeitet werden. Wenn die Bauchspeicheldrüse kämpft oder kein Insulin produzieren kann, kann dies zu Diabetes führen¹⁰.

Katabolische Hormone:

• Glucagon: In der Bauchspeicheldrüse von Alpha -Zellen wird Glucagon für den Stimulieren von Glykogenspeichern in Glukose verantwortlich. Glykogen existiert in in der Leber gespeicherten Stauseen, und wenn der Körper mehr Energie benötigt (z. B. Bewegung, hohe Stressspiegel¹⁰.

• Adrenalin: Auch als "Epinephrin" bekannt, wird es in Nebenniere erzeugt. Adrenalin spielt eine grundlegende Komponente in einer physiologischen Reaktion namens "Kampf oder Flug". Während der physiologischen Reaktion wird die Bronchiolen geöffnet und die Herzfrequenz für eine verstärkte Sauerstoffabsorption beschleunigt. Es ist auch verantwortlich für die Überschwemmung von Glukose in den Körper und sorgt damit eine schnelle Energiequelle¹¹.

• Cortisol: Auch als "Stresshormon" bezeichnet, wird es in Nebennierensynthetionen synthetisiert. Wenn ein Organismus Angst, längeres Unbehagen oder Nervosität erfährt, wird Cortisol freigelassen. Der Blutdruck nimmt daher zu, so dass ein Anstieg des Blutzuckerspiegels anfallen und das Immunsystem unterdrückt wird¹².

• Zytokin: Ein sehr kleines Proteinhormon, das Wechselwirkungen und Kommunikation zwischen Zellen im Körper reguliert. Es gibt eine ständige Produktion von Zytokinen, die ebenfalls konsequent abgebaut werden, wobei Aminosäuren vom Organismus wiederverwendet werden. Ein häufiges Beispiel sind Lymphokine und Interleukin, wo sie nach einer Immunantwort freigesetzt werden¹³.

Katabolische und anabolische Prozesse während des Trainings

Das Körpergewicht eines Organismus wird durch Katabolismus und Anabolismus bestimmt. Im Wesentlichen ist die Menge an Energie, die durch Anabolismus freigesetzt wird, abzüglich der durch den Katabolismus verwendeten Menge seinem Gesamtgewicht. Jede nicht durch den Katabolismus verbrannte Energie wird in Form von Glykogen oder Fett in Leber- und Muskelreserven gespeichert¹⁴. Dies ist zwar eine vereinfachte Erklärung, wie die beiden Prozesse interagieren.

Anabolische Prozesse führen normalerweise zu einer Zunahme der Muskelmasse, wie z. B. Isometrie oder Gewichthebung¹⁵. Jede andere Übung, die anaeroben ist, wie Sprint, Intervalltraining und anderen Aktivitäten mit hoher Intensität, sind jedoch ebenfalls anabolisch¹⁶. In Zeiten solcher Aktivitäten verbraucht der Körper unmittelbare Energiespeicher, wobei die in den Muskeln aufgebauten Milchsäure entfernen wurde². Als Reaktion darauf wird die Muskelmasse in Vorbereitung auf weitere Anstrengungen erhöht. Dies bedeutet, dass katabolische Prozesse zu größeren, stärkeren Muskeln sowie gestärkten Knochen und erhöhten Proteinreserven durch Verwendung von Aminosäuren führen, die sich alle kombinieren, um das Körpergewicht zu erhöhen¹⁷.

In der Regel ist jede aerobische Übung ein katabolischer Prozess. Dazu gehören Schwimmen, Joggen und Radfahren sowie andere Übungen, die eine Umwandlung durch die Verwendung von Glukose oder Glykogen als Energiequelle induzieren, um Fett zu verbrennen, um den erhöhten Energiebedarf zu erfüllen¹⁸. Die Zeit ist entscheidend für den Aufstieg des Katabolismus, da er zuerst durch Glukose-/Glykogenreserven verbrennen muss¹⁹. Während beide der Schlüssel zu einer Verringerung der Körperfettmasse sind, sind Anabolismus und Katabolismus kontrastierende Stoffwechselprozesse, die entweder zu einer Zunahme oder einer Abnahme des Gesamtkörpergewichts führen. Eine Kombination katabolischer und anabolischer Übungen ermöglicht es dem Körper, das ideale Körpergewicht zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

Abschluss

Kollektiv sind Katabolismus und Anabolismus die beiden Bestandteile des Stoffwechsels. Der wichtigste grundlegende Unterschied zwischen den beiden Prozessen sind die Reaktionstypen, die an jedem beteiligt sind.

Anabolismus nutzt ATP als Energieform, wodurch kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt wird, die im Körper gespeichert ist, was die Körpermasse erhöht. Es erzeugt endgonische Prozesse, die anaerobe sind und während des Photosyntheseprozesses in Pflanzen sowie Assimilation bei Tieren auftreten.

Der Katabolismus füllt Energie entweder als ATP oder als Wärme frei, wobei die gespeicherte potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird. Es verbrennt komplexe Moleküle und verringert die Körpermasse und erzeugt exergonische Prozesse, die aerob sind und während der Zellatmung, Verdauung und Ausscheidung auftreten.