katabolizmus

Podľa tohto termínu katabolizmus všetky metabolické procesy v organizme sú zhrnuté, v priebehu ktorých sa komplexné a niekedy vysokomolekulárne proteíny, uhľohydráty (polysacharidy) a tuky rozdeľujú na svoje jednoduchšie stavebné bloky - väčšinou s produkciou energie. Jednotlivé stavebné bloky sú potom k dispozícii na syntézu požadovaných nových látok alebo sa ďalej štiepia a vylučujú.

Čo je katabolizmus?

Metabolické procesy, ktoré zahŕňajú rozklad látok s vyššou molekulovou hmotnosťou na látky s nižšou molekulovou hmotnosťou, sú zhrnuté pod pojmom katabolizmus. Spravidla ide o viacstupňové alebo viacstupňové procesy, ktoré sú zvyčajne exotermické.

Exotermické procesy sú biokatalyticky regulované enzýmami, vitamínmi a hormónmi, aby bolo možné využiť uvoľnenú energiu pre telo vo forme tepla alebo chemickej energie na endotermické hromadenie látok a chrániť prostredie okamžitej reakcie pred popáleninami.

Telo je závislé od výroby energie prostredníctvom katabolických metabolických procesov, pretože na rozdiel od zelených rastlín nemôže vykonávať fotosyntézu, na ktorej výrobe energie a premene na skladovateľnú chemickú energiu je založený všetok aeróbny život.

Sacharidy sa rozkladajú pomocou enzýmov, ako sú amylázy a sacharázy, za vzniku jednoduchých cukrov a dokonca aj glukózy. Glukózu je možné ďalej metabolizovať na oxid uhličitý a vodu na vytváranie nových látok alebo ďalej s produkciou energie a vylučovať sa.

Bielkovinový a tukový katabolizmus zahŕňa podobné procesy rozkladu. Proteíny s vysokou molekulovou hmotnosťou sa štiepia na peptidy s nízkou molekulovou hmotnosťou, až kým sa nezískajú jednotlivé aminokyseliny, ktoré sa ďalej metabolizujú alebo používajú na tvorbu nových proteínov. Tuky sa rozložia na mastné kyseliny a potom sa metabolizujú podobným spôsobom ako uhľohydráty.

Funkcia a úloha

Katabolizmus alebo katabolické metabolické procesy plnia štyri rôzne hlavné úlohy a funkcie. Prvou hlavnou úlohou je vyrábať energiu vo forme využiteľného tepla alebo vo forme chemickej energie na následné použitie tepla alebo na endotermické hromadenie nových potrebných látok. Ak je to potrebné, napríklad sa škrob vytvorený a skladovaný anabolickými procesmi prevedie späť na glukózu pomocou katabolických konverzií a sprístupní sa bunke.

Ďalšou úlohou je poskytnúť produkty rozkladu bielkovín, uhľohydrátov a tukov, ktoré sú potrebné pre anabolizmus (stavebný metabolizmus), na výstavbu nových látok. Je to druh recyklácie, tiež známy ako cesta na záchranu. Veľkou výhodou je, že je energeticky lacnejšie zostavovať proteíny, enzýmy a hormóny z recyklovaných väčších kúskov, ako ich syntetizovať od základu z požadovaných molekúl s primeraným prísunom energie.

Aj keď je tretia úloha veľmi dôležitá, možno ju považovať za užitočného spoločníka. Dôležitosť mnohých komplexných látok, ako sú enzýmy, hormóny a vitamíny, spočíva v ich bioaktivite a katalytickom účinku. Ak konkrétny enzým alebo hormón splnil svoj účel, musí sa stať neaktívnym alebo nahradiť jeho náprotivkom. Tu hrá dôležitú úlohu katabolizmus. Hneď ako sa hormón, enzým alebo vitamín metabolizuje, t. J. Katabolizuje, jeho biologická aktivita sa náhle preruší. Podobný proces môže nastať s určitými toxínmi, ktoré strácajú svoj toxický účinok katabolizmom a môžu sa ďalej metabolizovať ako produkty rozkladu toxínu, aby sa mohli použiť ako zvyšky, napr. B. vylučuje sa obličkami.

V rámci štvrtej úlohy katabolizmu je telo schopné využívať metabolické procesy na rozloženie vlastných proteínov, tukov a uhľohydrátov v tele na účely výroby energie alebo ich použiť na získanie určitých aminokyselín alebo iných naliehavo potrebných zlúčenín. Telo môže prežiť niekoľko dní bez jedla a je schopné rozobrať telesné tkanivo a podľa potreby ho vybudovať inde.

Aby sa predišlo konfliktom v bunke, katabolické a anabolické metabolické procesy nebeží súčasne, ale vždy sa navzájom oddelia. Enzýmy katabolických procesov inhibujú enzýmy anabolických procesov a naopak. Niektoré fosfatázy môžu zvrátiť smer metabolizmu, anabolický alebo katabolický.

Choroby a choroby

Katabolizmus zahŕňa množstvo enzymaticky katalytických, biochemických metabolických procesov, ktoré sú vždy vo vzájomnom vzťahu s ich náprotivkom, anabolizmom. Sťažnosti a problémy sú preto menej dôsledkom celkovej poruchy, ale skôr pravidlom nedostatku určitých enzýmov alebo ich biochemickej neúčinnosti v dôsledku genetickej chyby, ktorá vedie k nesprávnej syntéze enzýmu.

V zásade však existujú situácie, ktoré vedú najmä k katabolickému metabolizmu, pretože telesné látky sa musia rozkladať, aby sa zabránilo otrave alebo zaplaveniu látkami, ktoré sú pre organizmus škodlivé. Takéto situácie vznikajú z. B. pri svalovej paralýze, infarkte, mŕtvici a iných typoch atrofie.

Poruchy katabolického metabolizmu môžu byť prítomné v metabolizme uhľohydrátov, v metabolizme bielkovín a metabolizme tukov a môžu viesť k miernym až vážnym ťažkostiam a chorobám. Diabetes metabolického ochorenia je spôsobený nedostatkom inzulínu alebo rezistenciou na účinnosť inzulínu a môže viesť k závažným akútnym stavom. V dôsledku podvýživy, ktorá napríklad obsahuje príliš málo bielkovín a nezabezpečuje dostatočný prísun esenciálnych aminokyselín, sa telo čoraz viac mení na katabolický metabolizmus, mobilizuje všetky dostupné energetické zásoby a postupne rozkladá telesnú substanciu, aby mohla telu dodávať energiu. Aby telo čo najmenej zaútočilo na vlastné rezervy tela, prepne sa do istého druhu energeticky úsporného režimu. Výkon mozgu sa spomaľuje a fyzický výkon je omnoho ťažší.