אחד ההבדלים המרכזיים בין הומאוסטזיס לחילוף חומרים הוא שההומאוסטזיס מתייחס ליכולת לשמור על סביבה פנימית יציבה וקבועה בתוך הגוף ללא קשר לשינויים בסביבה החיצונית בעוד מטבוליזם מתייחס למכלול התגובות הכימיות מתרחש בתוך אורגניזם.
כל האורגניזמים חולקים תכונות בסיסיות מסוימות כגון ארגון תאי, רגישות, צמיחה, התפתחות, רבייה, ויסות והומאוסטזיס. מאפיינים אלה בעצם שמים את הבסיס לחיים על פני כדור הארץ. הומאוסטזיס ומטבוליזם הם שני תהליכים עיקריים שאורגניזם חייב לשמור במהלך חייו.ללא תהליכים אלה, האורגניזמים לא היו שורדים.
מהו הומאוסטזיס?
באופן כללי, כל האורגניזמים החיים חייבים לשמור על תנאי גוף פנימיים קבועים ללא קשר לתנאי הסביבה המשתנים. הומאוסטזיס היא יכולת זו של אורגניזם להתאים את עצמו כדי לרסן את השינויים החיצוניים ולשמור על המצב הקבוע הדינמי של תפקוד בתוך הגוף. לכן, הומאוסטזיס חיוני לחיים. הוא שומר על רוב מנגנוני הוויסות של אורגניזמים מתקדמים רבים (בעלי חוליות) כגון קצב לב, קצב נשימה, רמות גלוקוז בדם, רמות נוזלים וטמפרטורות גוף וכו'. היתרון של הומאוסטזיס הוא בכך שהוא מאפשר לאורגניזמים לשרוד ולתפקד ביעילות וביעילות ב מגוון רחב של תנאים סביבתיים.
איור 01: הומאוסטזיס סידן
באורגניזמים רבים, מערכת העצבים שולטת בהומאוסטזיס באמצעות דחפים עצביים. תחזוקה של הומאוסטזיס כרוכה בלולאות משוב שליליות הפועלות לקראת נקודות מוגדרות של הגוף. לדוגמה, כאשר טמפרטורת הגוף עולה, לולאת המשוב השלילי מביאה את טמפרטורת הגוף לכיוון 37 0C, שהיא טמפרטורת הגוף הרגילה. כמו כן, הומאוסטזיס שומר על סביבה קבועה ויציבה יחסית בתוך הגוף של האורגניזם. עם זאת, משהו שמפריע ללולאות משוב שלילי יכול לשבש הומאוסטזיס. מצב אחד כזה הוא סוכרת המופיעה עקב חוסר היכולת של הלבלב לייצר הורמון אינסולין.
מהו מטבוליזם?
מטבוליזם הוא קבוצת כל התגובות הכימיות המתרחשות באורגניזם. במילים פשוטות, זה מתייחס למכלול התגובות הכימיות המקיימות חיים באורגניזם. אורגניזמים זקוקים לאנרגיה לרבות מפעולותיהם כמו תנועה, נשימה, חשיבה, זרימת דם, אכילה, שירה וכו'.כדי לייצר אנרגיה, תאי הגוף ממירים את הדלק (מזון) לאנרגיה על ידי תגובות כימיות. כמה חלבונים ספציפיים בגוף שולטים בתגובות הכימיות הללו, ותפקודי גוף מסוימים מתאמים את התגובות הללו.
איור 02: מטבוליזם
ישנם שני סוגים של חילוף חומרים כמו קטבוליזם ואנבוליזם. קטבוליזם מתייחס למערכת של מסלולים מטבוליים המפרקים חומר אורגני למולקולות קטנות. אנבוליזם, לעומת זאת, מתייחס למכלול המסלולים המטבוליים הבונים מולקולות אורגניות כגון חלבונים, שומנים, חומצות גרעין וכו' מאבני הבניין שלהן. כל התגובות הכימיות הללו מתרחשות באמצעות רצף של אנזימים. באופן דומה, כימיקל אחד הופך לכימיקל אחר עם סדרה של שלבי תגובה המאורגנים למסלולים מטבוליים.לאנזימים תפקיד חיוני בחילוף החומרים מכיוון שהם מווסתים את קצב התגובה. חשוב מכך, אנזימים מגבירים את קצב התגובות הביוכימיות ומאפשרים לתגובות להתנהל במהירות וביעילות.
מהם הדמיון בין הומאוסטזיס למטבוליזם?
- הומאוסטזיס נדרש למטבוליזם.
- גם הומאוסטזיס וגם חילוף חומרים מתרחשים באמצעות סדרה של תגובות.
- כמו כן, שניהם מתרחשים באורגניזמים חיים.
מהם ההבדלים בין הומאוסטזיס למטבוליזם?
הומיאוסטזיס היא היכולת לשמור על המערכת הפנימית של אורגניזם במצב תפקוד קבוע דינמי. לעומת זאת, מטבוליזם הוא אוסף של כל תגובה כימית המתבצעת באורגניזם. לכן, אנו יכולים לראות בכך את ההבדל העיקרי בין הומאוסטזיס לחילוף חומרים. יתר על כן, ישנם הבדלים נוספים בין הומאוסטזיס לחילוף חומרים.
בניגוד להומאוסטזיס, ניתן לחלק את חילוף החומרים לשתי קטגוריות כמו אנבוליזם וקטבוליזם. עקב חילוף החומרים של הגוף, תכונות פנימיות מסוימות (טמפרטורת גוף פנימית, pH וכו') עשויות להשתנות. לעומת זאת, ויסות ושמירה על מאפיינים אלה ברמה קבועה נעשים על ידי הומאוסטזיס. אז זהו גם הבדל משמעותי בין הומאוסטזיס למטבוליזם. כמו כן, בדרך כלל, הורמונים מעורבים בשליטה בתקנות הומאוסטטיות בעוד אנזימים מעורבים כקטליזה, והם שולטים במסלולים מטבוליים. לפיכך, אנו יכולים לקחת את זה גם כהבדל בין הומאוסטזיס למטבוליזם.
יתר על כן, חלבונים ספציפיים בגוף שולטים בתגובות המטבוליות בעוד שמערכת העצבים שולטת בתקנות ההומיאוסטטיות. חוץ מזה, ניתן להפחית או להגביר את קצב חילוף החומרים על ידי מנגנוני ויסות הומאוסטזיס, אך לא ניתן לשלוט בהומאוסטזיס על ידי חילוף החומרים. לפיכך, אלו הם כמה הבדלים חשובים בין הומאוסטזיס למטבוליזם.
סיכום – הומאוסטזיס לעומת מטבוליזם
הומאוסטזיס היא הנטייה לשמור על סביבה פנימית יציבה וקבועה יחסית בתוך הגוף. להיפך, מטבוליזם הוא אוסף של כל התגובות הכימיות המתרחשות באורגניזם. הומאוסטזיס הכרחי לחילוף החומרים. אבל חילוף החומרים אינו יכול לשלוט בהומאוסטזיס. יתר על כן, אנזימים שולטים בחילוף החומרים בעוד שמערכת העצבים שולטת בהומאוסטזיס. זהו סיכום של ההבדלים בין הומאוסטזיס לחילוף חומרים.
