代謝は一連の酸化還元反応 (酸化還元) であり、タンパク質、炭水化物、脂肪、ビタミン、ミネラルの調節と使用を通じて、とりわけ生物の成長、体温の調節、エネルギー生産、およびミネラルの制御を可能にします。重要な機能の維持。このような化学反応は細胞レベルで起こり、酵素によって伝達され、同化または異化の経路に組織化されます。したがって、同化作用と異化作用は代謝プロセスを構成する 2 つの段階であり、そのバランスは生物の生存を達成するために不可欠であり、自然または人為的な妨害や変化に頻繁にさらされています。しかし、それらは正確には何で構成されているのでしょうか?それらは同じように動作しますか?
代謝についてさらに詳しく知りたい場合は、この「ワイルド＆グリーン」の記事を読み続けてください。同化作用と異化作用の違いも見つけることができます。
同化作用とは何ですか
同化作用または生合成は、その名前が示すように、代謝の構築的な段階であり、単純なものから複雑な有機分子 (炭水化物、脂質、脂肪、タンパク質、核酸など) を生成することで構成されます。したがって、同化作用の機能は維持、修復、組織の成長、エネルギー貯蔵に関連しています。
その特徴の中で、次のことに言及する価値があります。
- このプロセスの化学反応を収集する同化経路またはルートは、分岐としても知られています。
- これらの合成反応は一般に還元的で吸熱性です。これはどういう意味ですか？一方では、関与する分子またはイオンは電子を獲得しますが、他方では、それらが起こるためには異化段階からのエネルギー源、通常は ATP (アデノシン三リン酸) が必要です。
- この場合、エネルギーは体によって消費されます。
- このプロセスはすべての細胞で同様です。
- 独立栄養性（光合成や化学合成の場合のように）または従属栄養性（糖新生や糖新生における炭水化物、脂質やタンパク質で起こるような）の場合があり、どちらのタイプも単純な前駆体分子（アミノ酸、単糖）の起源で区別されます。 、ヌクレオチド）。これらの分子が他の生物からの有機物から形成されている場合、私たちは従属栄養同化作用について話します。逆に、それらが独自の有機物とエネルギー源から合成される場合、生合成プロセスは独立栄養的です。
- エストロゲン、インスリン、成長ホルモン、テストステロンなどのホルモンが関与します。
他の生物学的プロセスと同様に、さまざまな段階を特定することができます。この場合、特に同化作用には 3 つの段階があります。
- まず、前駆体の生成が起こり、その一部は異化の最終段階に由来する可能性があります。
- 第二に、これらの前駆体は ATP 分子によって活性化されます。
- 最後に、複雑な分子の形成が起こります。
同化作用の例
同化作用の概念が導入されたら、前のセクションの手がかりを使って、光合成、異化作用、または同化作用とはどのような種類の反応であるかを言えますか?この記事を読み続けてください。以下に、簡単に説明された同化作用の例がいくつかあります。これにより、あなたの疑問が完全に明確になり、質問に答えることができます。
脂肪生成
これは、食事を通じて摂取した過剰なエネルギーが、アセチルCoAを介して私たちの体で脂肪酸を形成するために使用されるプロセスです。
糖新生
これはグルコース-6-リン酸からのグリコーゲンの生成からなり、肝臓と筋肉で起こります。このプロセスは野菜のアミロ生成 (デンプン形成) に似ていますが、この場合のエネルギー源または活性化分子が ATP ではなく UTP (ウリジン三リン酸) である点が異なります。
糖新生
糖新生または新糖新生は、炭水化物ではなく、ピルビン酸またはオキサロ酢酸（乳酸、グリセロール、さまざまなアミノ酸など）に変換できる前駆体から始まるグルコース合成のプロセスです。これは主に肝臓 (90%) と腎臓 (10%) で行われ、脳と筋肉がエネルギー需要を満たすために必要なブドウ糖を取得するのを助けます。
光合成、化学合成
以前に示唆したように、また以前に提起された質問に答えて、どちらのタイプのプロセスも独立栄養同化作用であり、CO2、H2O、または NH3 などの他の無機分子から単純な有機分子を生成することで構成されます。光合成と化学合成の違いは、必要なエネルギーが酸化還元反応からではなく太陽光から得られることです。光合成プロセスとは何か、そしてその重要性については、この他の記事を読むことをお勧めします。
異化作用とは何ですか
一方、異化作用または破壊的代謝は、有機物（炭水化物、脂肪、タンパク質）の大きな分子をより小さな分子（乳酸、CO2、NH3）に変換または分解することで構成されます。異化作用の機能の中で、有機栄養素の分解とこれらの同じ栄養素からの化学エネルギーの取得については言及する価値があります。
強調すべき主な機能のいくつかは次のとおりです。
- 代謝経路またはルートは収束しており、これは、多くの異なる基質から出発して、プロセスの最後には少数の生成物のみが残ることを意味します。
- これに含まれる反応は本質的に酸化的で発エルゴン的なものです。つまり、それらでは、関与する分子またはイオンが電子を失い、エネルギーの放出が発生します。
- アドレナリン、コルチゾール、サイトカイン、またはグルカゴンは異化ホルモンの例です。
同化作用で起こるように、異化作用の 3 つの段階を特定できます。
- まず、大きくて複雑な有機分子がアミノ酸、単糖、脂肪酸に分解されます。
- その後、第 1 段階の生成物は細胞に輸送され、エネルギーが放出される過程でさらに分解され、より単純な分子が得られます。
- 最後に、電子伝達連鎖に関与する補酵素の酸化が起こります。
異化作用の例
私たちは異化作用の例をいくつか示すことで、この概念を知り続けます。
呼吸と発酵
呼吸と発酵は、複雑な有機分子からエネルギーを獲得し、解糖の第 1 段階を共有することから成るにもかかわらず、2 つの重要で広く知られている異化プロセスですが、大きく異なります。
とりわけ、酸素の有無、嫌気性発酵と好気性呼吸が異なります。最終的な電子受容体では、発酵では有機化合物、呼吸では無機物質になります。そして何よりも、グルコースの完全な分解は発酵では達成されないが、呼吸では完全に分解される。
クレブスサイクル
クレブス回路は別の異化プロセスであり、細胞呼吸の 4 つの段階の 1 つを構成します。クエン酸またはトリカルボン酸サイクルとも呼ばれ、最終生成物として CO2 が得られるまでの炭水化物、脂肪酸、アミノ酸の酸化で構成されます。
消化
私たちがよく知っているように、このプロセスには、食事を通じて摂取した有機栄養素が、食物、つまりエネルギー需要を満たすために体が使用できる他のよりシンプルで簡単な成分に分解することが含まれます。
グリコーゲン分解
接尾辞 -lysis (溶解、分解) で示されるグリコーゲン分解は、グリコーゲンを分解する代謝経路であり、そこからグルコースが得られます。このプロセスに関与する最も重要な酵素はグリコーゲン ホスホリラーゼです。
解糖系
これは、消化プロセスの一部としてグルコースの分解を可能にする一連の化学反応であり、酸素の有無に応じて、それぞれピルビン酸または乳酸であるいくつかの最終生成物またはその他の最終生成物が得られます。
同化作用と異化作用の違いは何ですか
同化作用と異化作用の主な違いは、互いに補完し、バランスを達成するために同時に起こる 2 種類の反応であるため、必然的に互いに対立することです。つまり、この記事全体で説明したように、異化は大きな有機分子を分解してより単純な有機分子を得ることで構成されます。逆に、同化作用は異化プロセスで放出されるエネルギーを利用して、単純な分子からより複雑なものを生成します。
これらすべてに従って、これらすべての代謝反応が生物の成長に及ぼす影響を思い出して、フォン・ベルタランフィ氏によると次のように言及するのは興味深いことです（彼の成長モデルは、年齢と年齢の関係を推定するために海洋研究で広く使用されています）魚のサイズなど）、生物は同化作用が異化作用を超えると発達しますが、両方のプロセスの大きさが同じになると成長が停止します。
記事のメイン画像では、同化作用と異化作用の違いをまとめた表が見られますが、生物学者が解説する同化作用と異化作用の違いと関係をまとめたこのビデオもご覧になることをお勧めします。
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