Perbezaan antara Catabolisme dan Anabolisme

Keseluruhan tindak balas kimia organisme, yang berlaku dalam sel untuk mengekalkan hidupnya dikenali sebagai metabolisme. Metabolisme adalah harta kehidupan, yang timbul daripada interaksi teratur antara molekul. Proses ini membolehkan organisma berkembang, membiak, menanggapi persekitaran mereka dan mengekalkan struktur mereka¹.

Metabolisme dibahagikan kepada dua jenis tindak balas umum. Secara umum, katabolisme adalah tindak balas kimia yang memecah molekul. Ini sama ada untuk mengekstrak tenaga, atau menghasilkan molekul mudah yang kemudian membina orang lain. Anabolisme merujuk kepada semua tindak balas metabolik yang membina atau memasang molekul yang lebih kompleks daripada yang lebih mudah¹.

Proses Catabolisme dan Anabolisme

Semua proses anabolik adalah membina, menggunakan molekul asas dalam organisma, yang kemudiannya menghasilkan sebatian yang lebih khusus dan kompleks. Anabolisme juga dikenali sebagai 'biosintesis', di mana produk akhir dicipta dari beberapa komponen. Proses ini memerlukan ATP sebagai satu bentuk tenaga, mengubah tenaga kinetik menjadi tenaga yang berpotensi. Ia dianggap sebagai proses endergonik, yang bermakna ia adalah tindak balas tidak langsung, yang memerlukan tenaga². Proses ini menggunakan tenaga untuk menghasilkan produk akhir, seperti tisu dan organ. Molekul kompleks ini dikehendaki oleh organisma, sebagai cara pertumbuhan, perkembangan dan pembezaan sel³. Proses anabolik tidak menggunakan oksigen.

Proses katabolik di sisi lain adalah merosakkan, di mana sebatian yang lebih kompleks dipecahkan dan tenaga dilepaskan dalam bentuk ATP atau haba - dan bukannya memakan tenaga seperti dalam anabolisme. Tenaga yang berpotensi diubah menjadi tenaga kinetik dari kedai-kedai dalam badan. Ini mengakibatkan pembentukan kitaran metabolik, di mana katabolisme memecah molekul yang dihasilkan melalui anabolisme. Organisma kemudiannya sering menggunakan banyak molekul ini, yang digunakan lagi dalam pelbagai proses. Proses katabolik menggunakan oksigen.

Di peringkat selular, anabolisme menggunakan monomer untuk membentuk polimer, menghasilkan pembentukan molekul yang lebih kompleks. Satu contoh biasa ialah sintesis asid amino (monomer) ke dalam protein yang lebih besar dan lebih kompleks (polimer). Salah satu proses katabolik yang paling biasa adalah pencernaan, di mana nutrien-nutrien yang ditanam ditukar menjadi molekul yang lebih mudah, bahawa organisma kemudian boleh digunakan untuk proses lain.

Proses katabolik bertindak untuk memecahkan polisakarida yang berbeza, seperti glikogen, kanji dan selulosa. Ini ditukar menjadi monosakarida, termasuk glukosa, fruktosa dan ribosa, yang digunakan oleh organisma sebagai satu bentuk tenaga. Protein yang dicipta oleh anabolisme, ditukar kepada asid amino melalui katabolisme, untuk proses anabolik selanjutnya. Mana-mana asid nukleik dalam DNA atau RNA, menjadi catabolized menjadi nukleotida yang lebih kecil, yang merupakan komponen proses penyembuhan semulajadi serta digunakan untuk keperluan yang bertenaga.

Organisma dikelaskan berdasarkan jenis Catabolisme yang mereka gunakan⁴:

• Organotroph → Organisme yang memperoleh tenaga daripada sumber organik
• Lithotroph → Organisme yang memperoleh tenaga daripada substrat anorganik
• Phototroph → Sebuah organisma yang memperoleh tenaganya dari cahaya matahari
  

Hormon

Banyak proses metabolik yang berlaku dalam organisma dikawal oleh hormon. Hormon adalah sebatian kimia, yang umumnya dikelaskan sebagai sama ada hormon anabolik atau katabolik, bergantung kepada kesan keseluruhannya.

Hormon anabolik:

• Estrogen: Hormon yang wujud di kedua-dua perempuan dan lelaki. Ia kebanyakannya dihasilkan dalam ovari dan terutamanya mengawal ciri-ciri seksual feminin (seperti pinggul dan pertumbuhan payudara), dan juga didapati mempengaruhi jisim tulang⁵ dan peraturan kitaran haid⁶.

• Testosteron: Hormon yang terdapat di kedua-dua lelaki dan wanita. Ia kebanyakannya dihasilkan dalam testes dan terutamanya mengawal ciri-ciri seksual maskulin (seperti suara dan rambut muka), menguatkan jisim tulang⁷ dan membantu membina dan mengekalkan jisim otot⁸.

• Hormon tumbesaran: Sebuah hormon yang dicipta dalam pituitari, hormon pertumbuhan merangsang dan seterusnya mengawal pertumbuhan organisme pada awal kehidupan. Berikutan kematangan dalam kehidupan orang dewasa, ia juga mengawal pembaikan tulang⁹.

• Insulin: Sel beta mencipta hormon ini dalam pankreas. Ia mengawal tahap glukosa dan digunakan dalam darah. Glukosa adalah sumber utama tenaga, namun ia tidak boleh diproses tanpa insulin. Sekiranya pankreas bergelut atau tidak dapat menghasilkan insulin, ia boleh menyebabkan kencing manis¹⁰.

Hormon katabolik:

• Glucagon: Dihasilkan dalam pankreas oleh sel-sel alfa, glukagon bertanggungjawab merangsang pecahan kedai-kedai glikogen ke dalam glukosa. Glikogen ada di dalam takungan yang disimpan di dalam hati dan apabila badan memerlukan lebih banyak tenaga (seperti senaman, tahap tekanan tinggi atau berperang), glukagon merangsang katabolisme glikogen, mengakibatkan glukosa memasuki darah¹⁰.

• Adrenalin: Juga dikenali sebagai 'epinephrine', ia dicipta dalam kelenjar adrenal. Adrenalin memainkan komponen asas dalam tindak balas fisiologi yang dipanggil 'perjuangan atau penerbangan'. Semasa tindak balas fisiologi, bronchioles dibuka dan kadar jantung dipercepat untuk penyerapan oksigen yang dipertingkatkan. Ia juga bertanggungjawab untuk membanjiri glukosa ke dalam badan, dengan itu menyediakan sumber tenaga yang cepat¹¹.

• Cortisol: Juga dipanggil 'hormon tekanan', ia disintesis dalam kelenjar adrenal. Apabila organisma mengalami kegelisahan, ketidakselesaan atau kekurangan yang berpanjangan, kortisol dibebaskan. Tekanan darah meningkat akibatnya, peningkatan kadar gula darah berlaku dan sistem kekebalan tubuh menjadi tertekan¹².

• Cytokine: Hormon protein yang sangat kecil yang mengawal selia interaksi dan komunikasi antara sel-sel di dalam badan. Terdapat pengeluaran cytokines yang berterusan, yang juga secara konsisten dipecahkan, dengan asid amino yang digunakan semula oleh organisma. Satu contoh biasa ialah limfokin dan interleukin, di mana mereka dibebaskan selepas tindak balas imun berlaku selepas pencerobohan oleh badan asing (bakteria, virus, tumor atau kulat) atau selepas kecederaan¹³.

Proses Catabolic dan Anabolik semasa latihan

Berat badan organisma ditentukan oleh katabolisme dan anabolisme. Pada dasarnya, jumlah tenaga yang dikeluarkan melalui anabolisme, tolak jumlah yang digunakan melalui katabolisme sama dengan berat keseluruhannya. Mana-mana tenaga yang berlebihan yang tidak dibakar melalui katabolisme disimpan dalam bentuk glikogen atau lemak dalam rizab hati dan otot¹⁴. Walaupun ini adalah penjelasan ringkas tentang cara kedua proses berinteraksi, ia memudahkan untuk memahami bagaimana latihan katabolik dan anabolik tertentu bergabung untuk menentukan berat badan.

Proses anabolik biasanya menghasilkan peningkatan dalam jisim otot, seperti isometrik atau angkat berat¹⁵. Walau bagaimanapun, sebarang latihan lain yang anaerobik, seperti larian, latihan selang dan lain-lain aktiviti intensiti tinggi, juga anabolik¹⁶. Semasa tempoh aktiviti sedemikian, badan membelanjakan tenaga segera, dengan penyingkiran asid laktik yang telah dibina dalam otot². Sebagai tindak balas, jisim otot meningkat sebagai persediaan untuk sebarang usaha selanjutnya. Ini bermakna proses katabolik menghasilkan otot yang lebih besar, lebih kuat, serta tulang yang diperkuat dan rizab protein yang meningkat dengan menggunakan asid amino, semua menggabungkan untuk meningkatkan berat badan¹⁷.

Biasanya, apa-apa senaman yang aerobik adalah proses katabolik. Ini termasuk berenang, berjoging dan berbasikal, dan latihan lain yang mendorong penukaran menggunakan sama ada glukosa atau glikogen sebagai sumber tenaga, untuk membakar lemak untuk memenuhi keperluan tenaga yang meningkat¹⁸. Masa adalah penting dalam menghasut katabolisme, kerana ia mesti dibakar melalui rizab glukosa / glikogen terlebih dahulu¹⁹. Walaupun kedua-duanya adalah kunci kepada pengurangan jisim lemak badan, anabolisme dan katabolisme adalah proses metabolik yang berbeza yang mengakibatkan sama ada peningkatan atau pengurangan berat badan secara keseluruhan. Gabungan simulasi katabolik dan anabolik membolehkan badan mencapai dan mengekalkan berat badan yang ideal.

	Katabolisme	Anabolisme
Definisi	Proses metabolik yang memecah bahan mudah ke dalam molekul kompleks	Proses metabolik yang memecah molekul yang lebih besar dan kompleks menjadi bahan yang lebih kecil
Tenaga	-          Siarkan tenaga ATP -          Tenaga berpotensi ditukar kepada tenaga kinetik	-          Memerlukan tenaga ATP -          Tenaga kinetik ditukar menjadi tenaga berpotensi
Jenis reaksi	Exergonic	Endergonic
Hormon	Adrenalin, Glukagon, Cytokines, Cortisol	Estrogen, Testosteron, Hormon Pertumbuhan, Insulin
Kepentingan	-          Menyediakan tenaga untuk anabolisme -          Memulihkan badan -          Mengaktifkan penguncupan otot	-          Menyokong pertumbuhan sel baru -          Menyokong penyimpanan tenaga -          Penyelenggaraan tisu badan
Oksigen	Menggunakan oksigen	Tidak menggunakan oksigen
Kesan pada senaman	Latihan katabolik biasanya aerobik dan baik untuk membakar kalori dan lemak	Latihan anabolik, sering bersifat anaerobik dan secara amnya bangunan massa otot
Contoh	-          Pernafasan sel -          Pencernaan -          Excretion	-          Asimilasi pada haiwan -          Fotosintesis dalam tumbuhan

Kesimpulannya

Secara kolektif, katabolisme dan anabolisme adalah dua komponen metabolisme. Perbezaan utama utama antara kedua-dua proses adalah jenis reaksi yang terlibat dalam setiap.

Anabolisme menggunakan ATP sebagai satu bentuk tenaga, menukar tenaga kinetik menjadi tenaga berpotensi yang tersimpan dalam tubuh, yang meningkatkan jisim badan. Ia menghasilkan proses endergonik, iaitu anaerob, yang berlaku semasa proses fotosintesis dalam tumbuhan, serta asimilasi pada haiwan.

Catabolisme melepaskan tenaga, sama ada sebagai ATP atau haba, menukar tenaga berpotensi tersimpan ke dalam tenaga kinetik. Ia membakar molekul kompleks dan menurunkan jisim badan dan menghasilkan proses exergonik, yang aerobik dan berlaku semasa respirasi sel, pencernaan, dan perkumuhan.