Lernergebnisse
- Unterscheiden Sie zwischen katabolen und anabolen Reaktionen
Anabole Wege erfordern einen Energieeintrag, um komplexe Moleküle aus einfacheren zu synthetisieren. Die Synthese von Zucker aus CO2 ist ein Beispiel. Weitere Beispiele sind die Synthese großer Proteine aus Aminosäurebausteinen und die Synthese neuer DNA-Stränge aus Nukleinsäurebausteinen. Diese Biosyntheseprozesse sind für das Leben der Zelle von entscheidender Bedeutung, finden ständig statt und erfordern Energie, die von ATP und anderen energiereichen Molekülen wie NADH (Nicotinamidadenindinukleotid) und NADPH bereitgestellt wird (Abbildung 1).
ATP ist ein wichtiges Molekül, das Zellen jederzeit ausreichend zur Verfügung haben müssen. Der Abbau von Zuckern zeigt, wie ein einzelnes Molekül Glukose genug Energie speichern kann, um viel ATP, 36 bis 38 Moleküle, herzustellen. Dies ist ein katabolischer Weg. Katabole Wege beinhalten den Abbau (oder Abbau) komplexer Moleküle in einfachere. Molekulare Energie, die in den Bindungen komplexer Moleküle gespeichert ist, wird auf katabolen Wegen freigesetzt und so geerntet, dass sie zur Herstellung von ATP verwendet werden kann. Andere Energiespeichermoleküle wie Fette werden ebenfalls durch ähnliche katabole Reaktionen abgebaut, um Energie freizusetzen und ATP herzustellen (Abbildung 1).
Abbildung 1. Anabole Wege sind solche, die Energie benötigen, um größere Moleküle zu synthetisieren. Katabole Wege sind solche, die Energie erzeugen, indem sie größere Moleküle abbauen. Beide Arten von Pfaden sind erforderlich, um die Energiebilanz der Zelle aufrechtzuerhalten.
Es ist wichtig zu wissen, dass die chemischen Reaktionen von Stoffwechselwegen nicht spontan ablaufen. Jeder Reaktionsschritt wird durch ein Protein, das Enzym genannt wird, erleichtert oder katalysiert. Enzyme sind wichtig, um alle Arten von biologischen Reaktionen zu katalysieren – sowohl solche, die Energie benötigen, als auch solche, die Energie freisetzen.
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