Der Hauptunterschied zwischen Biosynthese- und Abbauwegen besteht darin, dass der Biosyntheseweg komplexe Moleküle aus einfacheren Molekülen synthetisiert, während der Abbauweg komplexe und größere Moleküle in einfachere Moleküle zerlegt.
Ein Stoffwechselweg ist eine Reihe von enzymkatalysierten biochemischen Reaktionen, die innerhalb einer Zelle ablaufen. Es gibt zwei Arten von Stoffwechselwegen: den biosynthetischen oder anabolen Weg und den abbauenden oder katabolen Weg. Diese beiden Stoffwechselwege arbeiten zusammen, da die von einem Weg freigesetzte Energie vom anderen Weg verwendet wird. Stoffwechselwege sind notwendig, um die Homöostase innerhalb eines Organismus aufrechtzuerh alten. Sie erh alten und regulieren auch den Fluss von Metaboliten in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von Substraten. Die Endprodukte dieser Stoffwechselwege werden entweder sofort verbraucht, leiten einen anderen Stoffwechselweg ein oder werden für den Bedarfsfall gespeichert. Jeder dieser Stoffwechselwege besteht aus chemischen Reaktionen, die durch ihre Zwischenprodukte miteinander verbunden sind. Stoffwechselwege sind normalerweise unidirektional, aber die chemischen Reaktionen sind reversibel.
Was sind Biosynthesewege?
Ein Biosyntheseweg ist eine Reihe chemischer und metabolischer Reaktionen, die durch Enzyme bei der Synthese eines bestimmten Endprodukts in einem lebenden Organismus katalysiert werden. Auf diesem Weg werden einfache Verbindungen modifiziert und in verschiedene andere Verbindungen umgewandelt oder bilden Makromoleküle. Der Biosyntheseweg ist auch als anaboler Weg bekannt, da er die Bildung von Makromolekülen beinh altet. Zu den für den Biosyntheseprozess notwendigen Elementen gehören Vorläuferverbindungen, chemische Energiemoleküle wie ATP und katalytische Enzyme zusammen mit Coenzymen wie NADH. Diese Elemente erzeugen Monomere, die Makromoleküle bilden.
Abbildung 01: Biosyntheseweg
Biosynthesewege bestehen aus einer Reihe chemischer Reaktionen. Damit diese Reaktionen stattfinden können, sind mehrere Elemente erforderlich. Sie sind Vorläuferverbindungen, chemische Energie, katalytische Enzyme und Coenzyme oder Cofaktoren. Vorläuferverbindungen sind als Substrat oder Ausgangsmolekül in einer Reaktion bekannt. Mit anderen Worten, sie werden Reaktanten genannt. Katalytische Enzyme sind spezielle Proteine, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen, indem sie die Aktivierungsenergie senken. Coenzyme oder Cofaktoren unterstützen eine chemische Reaktion. Metallionen und Vitaminderivate wie NADH oder Acetyl-Co-A und andere Moleküle wie ATP wirken als Coenzyme oder Cofaktoren. Schließlich wird die chemische Energie in Form von hochenergetischen Molekülen wie ATP gefunden. Die chemische Energie ist notwendig, um Makromoleküle wie Polypeptide, Proteine, Polysaccharide, Nukleinsäuren und Lipide aufzubauen. Daher ist der Biosyntheseweg ein endergonischer Weg, da Energie absorbiert oder verbraucht wird. In einem lebenden Organismus sind die am Biosyntheseweg beteiligten Hormone Östrogen, Testosteron, Insulin und Wachstumshormon.
Was sind Abbauwege?
Ein Abbauweg ist eine Reihe von enzymkatalysierten biochemischen Reaktionen, die zum Abbau großer Moleküle oder Polymere führen. Der Abbauweg wird auch als katabolischer Weg bezeichnet, da er den Abbau größerer Moleküle in kleinere Einheiten beinh altet. In einem Abbauweg wird die Energie in Form von hochenergetischen Phosphatbindungen mit Energieträgern wie ADP und GDP freigesetzt, um ATP bzw. GTP zu produzieren. Dies führt zu einer geringeren freien Energie in den Endprodukten. Daher ist der Abbauweg ein exergonischer Weg, da freie Energie freigesetzt wird. Es produziert chemische Energie in Form von ATP, GTP, NADPH, NADH und FADH2 aus komplexen Quellen wie Kohlenhydraten, Lipiden und Proteinen. Die Endprodukte solcher chemischer Reaktionen sind normalerweise Kohlendioxid, Wasser und Ammoniak.
Abbildung 02: Abbauweg
Bei einem Abbauweg werden die beim Abbau von Polymeren freigesetzten Monomere dazu verwendet, einfache Abfallprodukte unter Freisetzung von Energie weiter abzubauen. Diese Zellabfälle sind Milchsäure, Kohlendioxid, Essigsäure, Ammoniak und Harnstoff. Dieser Prozess ist üblicherweise ein Oxidationsprozess. Der Abbauweg liefert daher chemische Energie für die Aufrechterh altung und das Wachstum von Zellen. In einem lebenden Organismus sind die am Abbauweg beteiligten Hormone Adrenalin, Cortisol, Glukagon und Zytokine.
Ähnlichkeiten zwischen Biosynthese- und Abbauwegen
- Diese Wege sind Stoffwechselwege.
- Beide Wege beinh alten Energie.
- Sie bestehen aus chemischen Reaktionen, die durch Enzyme katalysiert werden.
Unterschied zwischen Biosynthese- und Abbauwegen
Der Biosyntheseweg beinh altet den Anabolismus, bei dem sich einfachere Moleküle oder Substrate in größere komplexe Moleküle wie Polysaccharide, Proteine, Lipide und Nukleinsäuren umwandeln. Der Abbauweg beinh altet Katabolismus, bei dem größere komplexe Moleküle in einfachere Moleküle wie Monosaccharide, Aminosäuren, Fettsäuren und Nukleotide zerfallen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen biosynthetischen und abbauenden Wegen. Darüber hinaus verbrauchen Biosynthesewege Energie, während Abbauwege Energie freisetzen.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Biosynthese- und Abbauwegen in tabellarischer Form zum direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Biosynthetische vs. Abbauwege
Biosyntheseweg und Abbauweg sind am Stoffwechsel beteiligt. Diese Stoffwechselwege sind eine Reihe von enzymkatalysierten biochemischen Reaktionen, die innerhalb einer Zelle ablaufen. Der Biosyntheseweg ist eine Reihe biochemischer Reaktionen, die an der Synthese komplexer Moleküle aus kleineren und einfachen Molekülen beteiligt sind, die chemische Energie verbrauchen. Der Abbauweg ist eine Reihe von biochemischen Reaktionen, die am Abbau komplexer Moleküle in einfachere Moleküle beteiligt sind, die chemische Energie freisetzen. Stoffwechselwege sind normalerweise unidirektional, aber die chemischen Reaktionen sind reversibel. Somit fasst dies den Unterschied zwischen Biosynthese- und Abbauwegen zusammen.
