Katabolismus

Pod termínem Katabolismus všechny metabolické procesy v těle jsou shrnuty, v průběhu kterých se komplexní a někdy vysokomolekulární proteiny, uhlohydráty (polysacharidy) a tuky rozkládají na své jednodušší stavební bloky - většinou s produkcí energie. Jednotlivé stavební bloky jsou pak k dispozici pro syntézu nových požadovaných látek nebo se dále rozkládají a vylučují.

Co je katabolismus?

Metabolické procesy, které zahrnují rozklad látek s vyšší molekulovou hmotností na látky s nižší molekulovou hmotností, jsou shrnuty pod termínem katabolismus. Jedná se obvykle o vícestupňové nebo vícestupňové procesy, které jsou většinou exotermické.

Exotermické procesy jsou biokatalyticky kontrolovány enzymy, vitamíny a hormony, aby bylo možné uvolněnou energii pro tělo využít ve formě tepla nebo chemické energie pro endotermní hromadění látek a chránit prostředí okamžité reakce před popáleninami.

Tělo je závislé na produkci energie prostřednictvím katabolických metabolických procesů, protože na rozdíl od zelených rostlin nemůže provádět fotosyntézu, na jejichž produkci energie a přeměně na skladovatelnou chemickou energii je založen veškerý aerobní život.

Sacharidy se rozkládají pomocí enzymů, jako jsou amylázy a sacharázy, na jednoduché cukry a dokonce na glukózu. Glukóza může být zase metabolizována na oxid uhličitý a vodu pro konstrukci nových látek nebo dále s produkcí energie a vylučována.

Proteiny a tukový metabolismus zahrnují podobné procesy rozkladu. Proteiny s vysokou molekulovou hmotností jsou rozděleny na peptidy s nízkou molekulovou hmotností, dokud nejsou získány jednotlivé aminokyseliny, které jsou dále metabolizovány nebo použity k vytváření nových proteinů. Tuky se rozkládají na mastné kyseliny a poté se metabolizují podobným způsobem jako uhlohydráty.

Funkce a úkol

Katabolismus nebo katabolické metabolické procesy plní čtyři různé hlavní úkoly a funkce. Prvním hlavním úkolem je vyrábět energii ve formě využitelného tepla nebo ve formě chemické energie pro následné použití tepla nebo pro endotermické hromadění nových požadovaných látek. V případě potřeby se například škrob vytvořený a uložený anabolickými procesy přemění zpět na glukózu prostřednictvím katabolických přeměn a zpřístupní se buňce.

Dalším úkolem je poskytnout produkty rozkladu proteinů, uhlohydrátů a tuků, které jsou potřebné pro anabolismus (stavební metabolismus), pro stavbu nových látek. Je to druh recyklačního procesu, také známý jako cesta záchrany. Podstatnou výhodou je, že je energeticky méně nákladné sestavovat proteiny, enzymy a hormony z recyklovaných větších kusů, než je syntetizovat od základu z požadovaných molekul s odpovídající energií.

Třetí úkol, i když také velmi důležitý, lze také považovat za užitečného společníka. Důležitost mnoha komplexních látek, jako jsou enzymy, hormony a vitaminy, spočívá v jejich biologické aktivitě a katalytickém účinku. Pokud určitý enzym nebo hormon splnil svůj účel, musí být deaktivován nebo nahrazen svým protějškem. Zde hraje důležitou roli katabolismus. Jakmile je hormon, enzym nebo vitamin metabolizován, tj. Katabolizován, je jeho biologická aktivita náhle přerušena. Podobný proces může nastat s některými toxiny, které ztratí svůj toxický účinek katabolismem a mohou být dále metabolizovány jako produkty rozkladu toxinu, aby mohly být použity jako zbytky, např. B. být vylučován ledvinami.

V rámci čtvrtého úkolu katabolismu je tělo schopno používat metabolické procesy k rozkladu vlastních bílkovin, tuků a uhlohydrátů v těle za účelem výroby energie nebo k jejich použití k získání určitých aminokyselin nebo jiných naléhavě potřebných sloučenin. Tělo může přežít několik dní bez jídla a je schopno odbourat tělesnou tkáň a podle potřeby ji vybudovat jinde.

Aby se předešlo konfliktům uvnitř buňky, katabolické a anabolické metabolické procesy neběží současně, ale vždy se od sebe navzájem oddělují. Enzymy katabolických procesů inhibují enzymy anabolických procesů a naopak. Některé fosfatázy mohou zvrátit směr metabolismu, anabolický nebo katabolický.

Nemoci a nemoci

Katabolismus zahrnuje množství enzymaticky katalytických, biochemických metabolických procesů, které jsou vždy ve vzájemném vztahu s jejich protějškem, anabolismem. Stížnosti a problémy jsou proto méně výsledkem celkové poruchy, ale spíše jako pravidlo nedostatku určitých enzymů nebo jejich biochemické neúčinnosti v důsledku genetické vady, která vede k nesprávné syntéze enzymu.

V zásadě však existují situace, které vedou hlavně k katabolickému metabolismu, protože tělesné látky je třeba rozkládat, aby se zabránilo otravě nebo zaplavení látkami, které jsou pro organismus škodlivé. Takové situace vznikají z. B. při svalové paralýze, srdečním infarktu, mrtvici a dalších typech atrofie.

Poruchy katabolického metabolismu mohou být přítomny v metabolismu uhlohydrátů, v metabolismu bílkovin a metabolismu tuků a mohou vést k mírným až závažným potížím a chorobám. Diabetes metabolického onemocnění je způsoben nedostatkem inzulínu nebo rezistencí na účinnost inzulínu a může vést k vážným akutním stavům. V důsledku podvýživy, která například obsahuje příliš málo bílkovin a nezajišťuje dostatečný přísun esenciálních aminokyselin, se tělo stále více přepíná na katabolický metabolismus, mobilizuje všechny dostupné energetické zásoby a postupně rozkládá tělesnou hmotu, aby bylo schopno poskytnout tělu energii. Aby bylo možné co nejmenší zaútočit na vlastní rezervy těla, tělo se současně přepne do jakéhokoli energeticky úsporného režimu. Výkon mozku se zpomaluje a fyzický výkon je mnohem obtížnější.