Катаболизъм

Под термина Катаболизъм обобщени са всички метаболитни процеси в организма, в хода на които сложните и понякога високомолекулни протеини, въглехидрати (полизахариди) и мазнини се разграждат на по-прости компоненти - най-вече с производството на енергия. След това отделните градивни елементи са на разположение за синтеза на новите вещества, необходими или се разграждат и отделят допълнително.

Какво е катаболизъм?

Метаболитните процеси, които включват разграждане на вещества с по-високо молекулно тегло до вещества с по-ниско молекулно тегло, се обобщават под термина катаболизъм. Това обикновено са многоетапни или многоетапни процеси, които са предимно екзотермични.

Екзотермичните процеси са биокаталитично контролирани от ензими, витамини и хормони, за да могат да използват освободената енергия за организма под формата на топлина или химическа енергия за ендотермично натрупване на вещества и за защита на средата на непосредствена реакция от изгаряния.

Тялото зависи от производството на енергия чрез катаболни метаболитни процеси, тъй като, за разлика от зелените растения, не може да извършва фотосинтеза, на чието производство и преобразуване на енергия в съхранена химическа енергия се основава целия аеробен живот.

Въглехидратите се разграждат чрез използването на ензими като амилази и захарази за образуване на прости захари и дори глюкоза. Глюкозата от своя страна може да се метаболизира във въглероден диоксид и вода за изграждането на нови вещества или допълнително с производството на енергия и да се екскретира.

Катаболизмът на протеини и мазнини включва подобни процеси на разграждане. Протеините с високо молекулно тегло се разграждат на пептиди с ниско молекулно тегло, докато се получат отделни аминокиселини, които допълнително се метаболизират или се използват за изграждане на нови протеини. Мазнините се разграждат до мастни киселини и след това се метаболизират по подобен начин на въглехидратите.

Функция и задача

Катаболизмът или катаболните метаболитни процеси изпълняват четири различни основни задачи и функции. Първата основна задача е да генерира енергия под формата на използваема топлина или под формата на химическа енергия за последваща употреба на топлина или за ендотермично натрупване на нови вещества, необходими. Ако е необходимо, например, нишестето, образувано и съхранявано чрез анаболни процеси, се превръща обратно в глюкоза чрез катаболни преобразувания и се предоставя на клетката.

Друга задача е осигуряването на продукти на разграждането на протеини, въглехидрати и мазнини, които са необходими за анаболизъм (изграждащ метаболизъм), за изграждането на нови вещества. Това е един вид процес на рециклиране, известен още като път за спасяване. Основно предимство е, че е енергийно по-евтино да се съберат протеини, ензими и хормони от рециклирани по-големи парчета, отколкото да се синтезират от земята нагоре от необходимите молекули с подходящ запас от енергия.

Третата задача, макар и много важна, също може да се разглежда като полезен спътник. Значението на много сложни вещества като ензими, хормони и витамини се крие в тяхната биоактивност и каталитичен ефект. Ако определен ензим или хормон е послужил на предназначението си, той трябва да стане неактивен или заменен от неговия колега. Катаболизмът играе важна роля тук. Веднага след като хормон, ензим или витамин се метаболизира, т.е. се катаболизира, неговата биоактивност внезапно се прекъсва. Подобен процес може да се случи с определени токсини, които губят токсичния си ефект чрез катаболизъм и могат да бъдат метаболизирани допълнително като продукти на разграждане на токсина, за да бъдат използвани като остатъци, напр. Б. да се екскретира през бъбреците.

Като част от четвъртата задача на катаболизма, тялото е в състояние да използва метаболитни процеси, за да разгради собствените протеини, мазнини и въглехидрати в организма с цел производство на енергия или да ги използва за получаване на определени аминокиселини или други спешно необходими съединения. Тялото може да оцелее няколко дни без храна и е в състояние да разгради телесната тъкан и да я натрупа на друго място според нуждите.

За да се избегнат конфликти вътре в клетката, катаболните и анаболните метаболитни процеси не протичат едновременно, а винаги се отделят един от друг. Ензимите на катаболните процеси инхибират ензимите на анаболните процеси и обратно. Някои фосфатази могат да обърнат посоката на метаболизма, или анаболна, или катаболна.

Болести и неразположения

Катаболизмът включва множество ензимно каталитични, биохимични метаболитни процеси, които винаги са взаимосвързани с техния аналог, анаболизъм. Следователно оплакванията и проблемите са по-малко резултат от цялостно разстройство, а по-скоро като правило липсата на някои ензими или тяхната биохимична неефективност поради генетичен дефект, който води до неправилен синтез на ензима.

По принцип обаче има ситуации, които водят главно до катаболен метаболизъм, тъй като телесните вещества трябва да се разграждат повече, за да се предотврати отравяне или наводняване с вредни за организма вещества. Подобни ситуации възникват z. Б. при мускулна парализа, инфаркт, инсулт и други видове атрофия.

Нарушенията в катаболния метаболизъм могат да присъстват във въглехидратния метаболизъм, в протеиновия метаболизъм и в мастния метаболизъм и да доведат до леки до сериозни оплаквания и заболявания. Метаболитният диабет е причинен от липса на инсулин или от резистентност към ефективността на инсулина и може да доведе до сериозни остри състояния. В резултат на недохранването, което например съдържа твърде малко протеини и не осигурява адекватно снабдяване с незаменими аминокиселини, организмът все повече преминава към катаболен метаболизъм, мобилизира всички налични енергийни резерви и постепенно разгражда телесните вещества, за да може да осигури на организма енергия. За да атакува собствените резерви на тялото възможно най-малко, тялото едновременно преминава в един вид енергоспестяващ режим. Мозъчната производителност се забавя, а физическата работа е много по-трудна.