Diferenças entre catabolismo e anabolismo

A totalidade das reações químicas de um organismo, que ocorrem nas células para sustentar sua vida, é conhecida como metabolismo. O metabolismo é uma propriedade da vida, resultante de interações ordenadas entre moléculas. Esses processos permitem que os organismos cresçam, se reproduzam, respondam ao meio ambiente e mantenham suas estruturas¹.

O metabolismo é dividido em dois tipos gerais de reações. De um modo geral, o catabolismo é todas as reações químicas que quebram moléculas. Isso é para extrair energia ou produzir moléculas simples que depois constroem outras. Anabolismo refere-se a todas as reações metabólicas que constroem ou montam moléculas mais complexas a partir das mais simples¹.

Os processos de catabolismo e anabolismo

Todos os processos anabólicos são construtivos, usando moléculas básicas dentro de um organismo, que criam compostos mais especializados e complexos. O anabolismo também é conhecido como 'biossíntese', pelo qual um produto final é criado a partir de vários componentes. O processo requer ATP como uma forma de energia, convertendo energia cinética em energia potencial. É considerado um processo endergônico, o que significa que é uma reação não espontânea, que requer energia². O processo consome energia para criar o produto final, como tecidos e órgãos. Essas moléculas complexas são requeridas pelo organismo como meio de crescimento, desenvolvimento e diferenciação celular³. Processos anabólicos não usam oxigênio.

Os processos catabólicos, por outro lado, são destrutivos, onde compostos mais complexos são decompostos e a energia é liberada na forma de ATP ou calor - em vez de consumir energia como no anabolismo. A energia potencial é convertida em energia cinética a partir das reservas no corpo. Isso resulta na formação do ciclo metabólico, pelo qual o catabolismo decompõe as moléculas criadas pelo anabolismo. Um organismo então costuma usar muitas dessas moléculas, que são usadas novamente em uma variedade de processos. Os processos catabólicos utilizam oxigênio.

No nível celular, o anabolismo usa monômeros para formar polímeros, resultando na formação de moléculas mais complexas. Um exemplo comum é a síntese de aminoácidos (o monômero) em proteínas maiores e mais complexas (o polímero). Um dos processos catabólicos mais comuns é a digestão, onde os nutrientes ingeridos são convertidos em moléculas mais simples, que um organismo pode usar para outros processos.

Os processos catabólicos agem para quebrar muitos polissacarídeos diferentes, como glicogênio, amidos e celulose. Estes são convertidos em monossacarídeos, que incluem glicose, frutose e ribose, usados ​​pelos organismos como uma forma de energia. As proteínas criadas pelo anabolismo são convertidas em aminoácidos através do catabolismo, para processos anabólicos adicionais. Quaisquer ácidos nucléicos no DNA ou RNA, tornam-se catabolizados em nucleotídeos menores, que são um componente do processo natural de cura e também são usados ​​para necessidades energéticas.

Os organismos são classificados com base no tipo de catabolismo que usam⁴:

• Organotroph → Um organismo que adquire energia de fontes orgânicas
• Lithotroph → Um organismo que adquire energia de substratos inorgânicos
• Phototroph → Um organismo que adquire energia da luz solar
  

Hormônios

Muitos processos metabólicos que ocorrem dentro de um organismo são regulados por hormônios. Os hormônios são compostos químicos, geralmente classificados como hormônios anabólicos ou catabólicos, dependendo do seu efeito geral.

Hormônios anabólicos:

• Estrogênio: Um hormônio que existe em mulheres e homens. É produzido predominantemente nos ovários e regula principalmente as características sexuais femininas (como quadris e crescimento da mama), além de afetar a massa óssea.⁵ e regulação do ciclo menstrual⁶.

• Testosterona: Um hormônio que existe em homens e mulheres. É produzido predominantemente nos testículos e regula principalmente as características sexuais masculinas (como voz e pêlos faciais), fortalecendo a massa óssea⁷ e ajuda a construir e manter a massa muscular⁸.

• Hormônio do crescimento: Um hormônio criado na hipófise, o hormônio do crescimento estimula e subsequentemente regula o crescimento do organismo no início da vida. Após a maturidade na vida adulta, também regula o reparo ósseo⁹.

• Insulina: As células beta criam esse hormônio no pâncreas. Regula os níveis de glicose e o uso no sangue. A glicose é uma fonte primária de energia, porém não pode ser processada sem insulina. Se o pâncreas se debater ou for incapaz de produzir insulina, pode levar ao diabetes¹⁰.

Hormônios catabólicos:

• Glucagon: Produzido no pâncreas por células alfa, o glucagon é responsável por estimular a decomposição dos estoques de glicogênio em glicose. O glicogênio existe em reservatórios armazenados no fígado e quando o corpo precisa de mais energia (como exercícios, altos níveis de estresse ou combate), o glucagon estimula o catabolismo do glicogênio, resultando na entrada de glicose no sangue¹⁰.

• Adrenalina: Também conhecido como epinefrina, é criado nas glândulas supra-renais. A adrenalina desempenha um componente fundamental em uma reação fisiológica chamada "luta ou fuga". Durante a resposta fisiológica, os bronquíolos se abrem e a freqüência cardíaca é acelerada para maior absorção de oxigênio. Também é responsável por inundar a glicose no corpo, fornecendo assim uma fonte rápida de energia¹¹.

• Cortisol: Também chamado de "hormônio do estresse", é sintetizado nas glândulas supra-renais. Quando um organismo experimenta ansiedade, desconforto prolongado ou nervosismo, o cortisol é liberado. A pressão arterial aumenta como resultado, ocorre um aumento no nível de açúcar no sangue e o sistema imunológico é suprimido¹².

• Cytokine: Um hormônio proteico muito pequeno que regula as interações e a comunicação entre as células do corpo. Há uma produção constante de citocinas, que também são constantemente quebradas, com aminoácidos reutilizados pelo organismo. Um exemplo comum são as linfocinas e a interleucina, onde são liberadas após a resposta imune após a invasão por um corpo estranho (bactérias, vírus, tumor ou fungo) ou após uma lesão¹³.

Processos catabólicos e anabólicos durante o exercício

O peso corporal de um organismo é determinado por catabolismo e anabolismo. Essencialmente, a quantidade de energia liberada pelo anabolismo, menos a quantidade usada pelo catabolismo, é igual ao seu peso total. Qualquer excesso de energia não queimada através do catabolismo é armazenado na forma de glicogênio ou gordura nas reservas hepáticas e musculares¹⁴. Embora essa seja uma explicação simplificada de como os dois processos interagem, fica mais fácil entender como certos exercícios catabólicos e anabólicos se combinam para determinar o peso corporal.

Os processos anabólicos geralmente resultam em aumento da massa muscular, como isometria ou levantamento de peso¹⁵. No entanto, qualquer outro exercício anaeróbico, como corrida, treinamento intervalado e outras atividades de alta intensidade, também é anabólico.¹⁶. Durante os períodos dessas atividades, o corpo gasta reservas imediatas de energia, com a remoção do ácido lático que foi acumulado nos músculos². Em resposta, a massa muscular é aumentada em preparação para qualquer esforço adicional. Isso significa que os processos catabólicos resultam em músculos maiores e mais fortes, bem como ossos fortalecidos e reservas de proteínas aumentadas usando aminoácidos, todos combinados para aumentar o peso corporal¹⁷.

Normalmente, qualquer exercício aeróbico é um processo catabólico. Isso inclui natação, corrida e ciclismo e outros exercícios que induzem uma conversão do uso de glicose ou glicogênio como fonte de energia, na queima de gordura para atender ao aumento dos requisitos de energia¹⁸. O tempo é crucial para incitar o catabolismo, pois ele deve queimar primeiro as reservas de glicose / glicogênio¹⁹. Embora ambos sejam essenciais para a redução da massa gorda, o anabolismo e o catabolismo contrastam os processos metabólicos que resultam em aumento ou diminuição do peso corporal geral. Uma combinação de exercícios catabólicos e anabólicos permite ao corpo alcançar e manter o peso corporal ideal.

	Catabolismo	Anabolismo
Definição	Processos metabólicos que decompõem substâncias simples em moléculas complexas	Processos metabólicos que decompõem moléculas maiores e complexas em substâncias menores
Energia	-          Libera energia ATP -          Energia potencial convertida em energia cinética	-          Requer energia ATP -          Energia cinética convertida em energia potencial
Tipo de reação	Exergonic	Endergonic
Hormônios	Adrenalina, glucagon, citocinas, cortisol	Estrogênio, testosterona, hormônio do crescimento, insulina
Importância	-          Fornece energia para o anabolismo -          Aquece o corpo -          Permite contração muscular	-          Suporta o crescimento de novas células -          Suporta armazenamento de energia -          Manutenção do tecido corporal
Oxigênio	Utiliza oxigênio	Não utiliza oxigênio
Efeitos no exercício	Os exercícios catabólicos são geralmente aeróbicos e bons para queimar calorias e gorduras	Exercícios anabolizantes, geralmente de natureza anaeróbica e geralmente constroem massa muscular
Exemplos	-          Respiração celular -          Digestão -          Excreção	-          Assimilação em animais -          Fotossíntese em plantas

Conclusão

Coletivamente, catabolismo e anabolismo são os dois componentes do metabolismo. A principal diferença fundamental entre os dois processos são os tipos de reação envolvidos em cada.

O anabolismo utiliza o ATP como uma forma de energia, convertendo energia cinética em energia potencial armazenada no corpo, o que aumenta a massa corporal. Produz processos endergônicos anaeróbicos que ocorrem durante o processo de fotossíntese nas plantas e assimilação em animais.

O catabolismo libera energia, como ATP ou calor, convertendo a energia potencial armazenada em energia cinética. Queima moléculas complexas e diminui a massa corporal e produz processos exergônicos que são aeróbicos e ocorrem durante a respiração, digestão e excreção das células..