La differenza chiave tra le vie biosintetiche e degradative è che la via biosintetica sintetizza molecole complesse da molecole più semplici mentre la via degradativa scompone le molecole complesse e più grandi in molecole più semplici.
Una via metabolica è una serie di reazioni biochimiche catalizzate da enzimi che si verificano all'interno di una cellula. Esistono due tipi di vie metaboliche: via biosintetica o anabolica e via degradativa o catabolica. Queste due vie metaboliche lavorano insieme poiché l'energia rilasciata da una via viene utilizzata dall' altra via. Le vie metaboliche sono necessarie per mantenere l'omeostasi all'interno di un organismo. Inoltre mantengono e regolano il flusso dei metaboliti a seconda della disponibilità dei substrati. I prodotti finali di queste vie metaboliche vengono consumati immediatamente, avviano un' altra via o vengono immagazzinati per essere utilizzati quando necessario. Ognuna di queste vie metaboliche consiste in reazioni chimiche interconnesse dai loro prodotti intermedi. Le vie metaboliche sono generalmente unidirezionali ma le reazioni chimiche sono reversibili.
Cosa sono i percorsi biosintetici?
Una via biosintetica è una serie di reazioni chimiche e metaboliche catalizzate da enzimi nella sintesi di un prodotto finale specifico in un organismo vivente. In questo percorso, i composti semplici vengono modificati e convertiti in vari altri composti o formano macromolecole. La via biosintetica è anche conosciuta come via anabolica poiché comporta la formazione di macromolecole. Gli elementi necessari per il processo di biosintesi includono composti precursori, molecole di energia chimica come ATP ed enzimi catalitici insieme a coenzimi come NADH. Questi elementi creano monomeri che formano macromolecole.
Figura 01: Percorso biosintetico
Le vie biosintetiche consistono in una serie di reazioni chimiche. Perché queste reazioni abbiano luogo, sono necessari diversi elementi. Sono composti precursori, energia chimica, enzimi catalitici e coenzimi o cofattori. I composti precursori sono conosciuti come il substrato o la molecola di partenza in una reazione. In altre parole, sono chiamati reagenti. Gli enzimi catalitici sono proteine speciali che aumentano la velocità di reazione abbassando l'energia di attivazione. I coenzimi o cofattori aiutano una reazione chimica. Ioni metallici e derivati vitaminici come NADH o acetil co-A e altre molecole come l'ATP agiscono come coenzimi o cofattori. Infine, l'energia chimica si trova sotto forma di molecole ad alta energia come l'ATP. L'energia chimica è necessaria per costruire macromolecole come polipeptidi, proteine, polisaccaridi, acidi nucleici e lipidi. Pertanto, la via biosintetica è una via endergonica poiché l'energia viene assorbita o consumata. In un organismo vivente, gli ormoni coinvolti nella via biosintetica sono estrogeni, testosterone, insulina e ormone della crescita.
Cosa sono i percorsi degradativi?
Un percorso degradativo è una serie di reazioni biochimiche catalizzate da enzimi che provocano la rottura di grandi molecole o polimeri. Il percorso degradativo è anche noto come percorso catabolico poiché comporta la scomposizione di molecole più grandi in unità più piccole. In un percorso degradativo, l'energia rilasciata sotto forma di legami fosfato ad alta energia con vettori energetici come ADP e GDP per produrre rispettivamente ATP e GTP. Ciò si traduce in una minore energia libera nei prodotti finali. Pertanto, il percorso degradativo è un percorso esergonico poiché viene rilasciata energia libera. Produce energia chimica sotto forma di ATP, GTP, NADPH, NADH e FADH2 da fonti complesse come carboidrati, lipidi e proteine. I prodotti finali di tali reazioni chimiche sono generalmente anidride carbonica, acqua e ammoniaca.
Figura 02: Percorso degradativo
In un percorso degradativo, i monomeri che vengono rilasciati dalla scomposizione dei polimeri vengono utilizzati per degradare ulteriormente i prodotti di scarto semplici rilasciando energia. Questi rifiuti cellulari sono acido lattico, anidride carbonica, acido acetico, ammoniaca e urea. Questo processo è solitamente un processo di ossidazione. La via degradativa, quindi, fornisce energia chimica per il mantenimento e la crescita delle cellule. In un organismo vivente, gli ormoni coinvolti nella via degradativa sono l'adrenalina, il cortisolo, il glucagone e le citochine.
Somiglianze tra i percorsi biosintetici e degradativi
- Queste vie sono vie metaboliche.
- Entrambi i percorsi coinvolgono energia.
- Consistono in reazioni chimiche catalizzate da enzimi.
Differenza tra vie biosintetiche e degradative
Il percorso biosintetico comporta l'anabolismo in cui molecole o substrati più semplici si trasformano in molecole complesse più grandi come polisaccaridi, proteine, lipidi e acidi nucleici. La via degradativa coinvolge il catabolismo in cui le molecole complesse più grandi si scompongono in molecole più semplici come monosaccaridi, amminoacidi, acidi grassi e nucleotidi. Quindi, questa è la differenza chiave tra i percorsi biosintetici e degradativi. Inoltre, i percorsi biosintetici consumano energia mentre i percorsi degradativi rilasciano energia.
La seguente infografica elenca le differenze tra i percorsi biosintetici e degradativi in forma tabellare per un confronto affiancato.
Riepilogo – Percorsi biosintetici e degradativi
La via biosintetica e la via degradativa sono coinvolte nel metabolismo. Queste vie metaboliche sono una serie di reazioni biochimiche catalizzate da enzimi che si verificano all'interno di una cellula. La via biosintetica è una serie di reazioni biochimiche coinvolte nella sintesi di molecole complesse da molecole più piccole e semplici che consumano energia chimica. Il percorso degradativo è una serie di reazioni biochimiche coinvolte nella scomposizione di molecole complesse in molecole più semplici che rilasciano energia chimica. Le vie metaboliche sono generalmente unidirezionali ma le reazioni chimiche sono reversibili. Pertanto, questo riassume la differenza tra i percorsi biosintetici e degradativi.
