Sự khác biệt chính giữa con đường sinh tổng hợp và con đường phân huỷ là con đường sinh tổng hợp tổng hợp các phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản hơn trong khi con đường phân huỷ phân huỷ các phân tử phức tạp và lớn hơn thành các phân tử đơn giản hơn.
Con đường trao đổi chất là một chuỗi các phản ứng sinh hóa do enzym xúc tác xảy ra trong tế bào. Có hai loại con đường trao đổi chất: con đường sinh tổng hợp hoặc đồng hóa và con đường phân hủy hoặc dị hóa. Hai con đường trao đổi chất này hoạt động cùng nhau khi năng lượng được giải phóng từ một con đường được sử dụng bởi con đường kia. Các con đường trao đổi chất là cần thiết để duy trì cân bằng nội môi trong một sinh vật. Chúng cũng duy trì và điều chỉnh dòng chảy của các chất chuyển hóa tùy thuộc vào sự sẵn có của cơ chất. Các sản phẩm cuối cùng của các con đường trao đổi chất này hoặc được sử dụng hết ngay lập tức, bắt đầu một con đường khác hoặc được lưu trữ để sử dụng khi cần thiết. Mỗi con đường trao đổi chất này bao gồm các phản ứng hóa học được kết nối với nhau bằng các sản phẩm trung gian của chúng. Các con đường trao đổi chất thường là một chiều nhưng các phản ứng hóa học có thể đảo ngược.
Con đường sinh tổng hợp là gì?
Con đường sinh tổng hợp là một chuỗi các phản ứng hóa học và trao đổi chất được xúc tác bởi các enzym trong quá trình tổng hợp một sản phẩm cuối cùng cụ thể trong cơ thể sống. Theo con đường này, các hợp chất đơn giản được biến đổi và chuyển đổi thành nhiều hợp chất khác hoặc tạo thành các đại phân tử. Con đường sinh tổng hợp còn được gọi là con đường đồng hóa vì nó liên quan đến sự hình thành các đại phân tử. Các yếu tố cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp bao gồm các hợp chất tiền chất, các phân tử năng lượng hóa học như ATP và các enzym xúc tác cùng với các đồng enzym như NADH. Các nguyên tố này tạo ra các đơn phân tạo thành đại phân tử.
Hình 01: Con đường sinh tổng hợp
Con đường sinh tổng hợp bao gồm một loạt các phản ứng hóa học. Để những phản ứng đó diễn ra, một số yếu tố là cần thiết. Chúng là các hợp chất tiền chất, năng lượng hóa học, các enzym xúc tác và các đồng enzym hoặc đồng yếu tố. Các hợp chất tiền chất được gọi là cơ chất hoặc phân tử khởi đầu trong phản ứng. Nói cách khác, chúng được gọi là chất phản ứng. Enzyme xúc tác là những protein đặc biệt làm tăng tốc độ phản ứng bằng cách hạ thấp năng lượng hoạt hóa. Co-enzyme hoặc đồng yếu tố hỗ trợ một phản ứng hóa học. Các ion kim loại và các dẫn xuất vitamin như NADH hoặc acetyl co-A và các phân tử khác như ATP hoạt động như các đồng enzym hoặc đồng yếu tố. Cuối cùng, năng lượng hóa học được tìm thấy dưới dạng các phân tử năng lượng cao như ATP. Năng lượng hóa học cần thiết để cấu tạo các đại phân tử như polypeptit, protein, polysaccharid, axit nucleic và lipid. Do đó, con đường sinh tổng hợp là một con đường tiêu hao khi năng lượng được hấp thụ hoặc sử dụng hết. Trong một cơ thể sống, các hormone tham gia vào quá trình sinh tổng hợp là estrogen, testosterone, insulin và hormone tăng trưởng.
Con đường thoái hóa là gì?
Con đường phân hủy là một chuỗi các phản ứng sinh hóa được xúc tác bởi enzyme dẫn đến sự phân hủy các phân tử lớn hoặc polyme. Con đường thoái hóa còn được gọi là con đường dị hóa vì nó liên quan đến sự phân hủy các phân tử lớn hơn thành các đơn vị nhỏ hơn. Trong quá trình phân hủy, năng lượng được giải phóng dưới dạng liên kết photphat năng lượng cao với các chất mang năng lượng như ADP và GDP để tạo ra ATP và GTP tương ứng. Điều này dẫn đến năng lượng tự do thấp hơn trong các sản phẩm cuối cùng. Do đó, con đường suy thoái là con đường gắng sức khi năng lượng tự do được giải phóng. Nó tạo ra năng lượng hóa học dưới dạng ATP, GTP, NADPH, NADH và FADH2từ các nguồn phức tạp như carbohydrate, lipid và protein. Sản phẩm cuối cùng của các phản ứng hóa học như vậy thường là carbon dioxide, nước và amoniac.
Hình 02: Lộ trình Suy thoái
Trong một con đường phân hủy, các monome được giải phóng từ quá trình phân hủy polyme được sử dụng để phân hủy các chất thải đơn giản hơn nữa bằng cách giải phóng năng lượng. Những chất thải tế bào này là axit lactic, carbon dioxide, axit axetic, amoniac và urê. Quá trình này thường là một quá trình oxy hóa. Do đó, con đường thoái hóa cung cấp năng lượng hóa học để duy trì và phát triển tế bào. Trong cơ thể sống, các hormone tham gia vào quá trình phân hủy là Adrenaline, cortisol, glucagon và cytokine.
Điểm giống nhau giữa con đường sinh tổng hợp và con đường thoái hóa
- Những con đường này là con đường trao đổi chất.
- Cả hai con đường đều liên quan đến năng lượng.
- Chúng bao gồm các phản ứng hóa học được xúc tác bởi các enzym.
Sự khác biệt giữa con đường sinh tổng hợp và con đường thoái hóa
Con đường sinh tổng hợp liên quan đến quá trình đồng hóa trong đó các phân tử hoặc cơ chất đơn giản hơn biến đổi thành các phân tử phức tạp lớn hơn như polysaccharid, protein, lipid và axit nucleic. Con đường phân hủy liên quan đến quá trình dị hóa trong đó các phân tử phức tạp lớn hơn bị phá vỡ thành các phân tử đơn giản hơn như monosaccharide, axit amin, axit béo và nucleotide. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa con đường sinh tổng hợp và con đường phân hủy. Hơn nữa, các con đường sinh tổng hợp sử dụng hết năng lượng trong khi các con đường phân hủy giải phóng năng lượng.
Infographic sau liệt kê sự khác biệt giữa các con đường sinh tổng hợp và phân hủy ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Con đường tổng hợp sinh học và phân hủy
Con đường sinh tổng hợp và con đường phân huỷ tham gia vào quá trình trao đổi chất. Các con đường trao đổi chất này là một loạt các phản ứng sinh hóa được xúc tác bởi enzym xảy ra trong tế bào. Con đường sinh tổng hợp là một loạt các phản ứng sinh hóa liên quan đến việc tổng hợp các phân tử phức tạp từ các phân tử nhỏ hơn và đơn giản sử dụng hết năng lượng hóa học. Con đường thoái hóa là một loạt các phản ứng sinh hóa liên quan đến sự phân hủy các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn, giải phóng năng lượng hóa học. Các con đường trao đổi chất thường là một chiều, nhưng các phản ứng hóa học là thuận nghịch. Do đó, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa các con đường sinh tổng hợp và phân hủy.
