Metabolismus

V Metabolismus jedná se o přeměnu biochemických látek enzymovým systémem organismů. Vznikají meziprodukty, které jsou známé také jako metabolity. Celý metabolismus je založen na neustálém metabolismu chemických látek.

Co je metabolismus?

Termín metabolismus se používá v biologii a medicíně a popisuje přeměnu nebo degradaci chemické látky v souvislosti s metabolismem. V řečtině se termín metabolismus označuje také jako metabolismus. Metabolismus je nezbytný pro udržení životně důležitých funkcí organismu.

Existuje tzv. Katabolický a anabolický metabolismus. V souvislosti s katabolickým metabolismem se například vysoce energetické, vysoce polymerní bio-látky rozkládají z potravin s uvolňováním energie. Demontáž probíhá ve třech fázích. Tímto způsobem jsou jednotlivé stavební bloky původně vytvářeny z polysacharidů (více cukrů), tuků a bílkovin. V případě polysacharidů se jedná o hexózy (glukóza, fruktóza) a pentózy. Tuky se rozkládají na mastné kyseliny a glycerin a proteiny jsou zase zdrojem jednotlivých aminokyselin. Všechny tyto monomery jsou metabolity metabolismu, protože se mohou dále rozkládat nebo přispívat k hromadění vlastních biologických látek v těle.

Anabolický metabolismus zajišťuje, že vlastní složité sloučeniny těla jsou vytvářeny z jednodušších surovin. Metabolity katabolického metabolismu se nazývají katabolity a metabolity anabolického metabolismu se nazývají anabolity. Rozhraní mezi anabolickým a katabolickým metabolismem je reprezentováno tzv. Intermediárním metabolismem a mnoho metabolitů je výchozím materiálem pro anabolické a katabolické procesy.

Cizí látky jsou také metabolizovány v těle a přeměňovány na formu rozpustnou ve vodě, kterou lze vyloučit. Mezi tyto cizí látky patří drogy, ale také jedy.

Funkce a úkol

Metabolismus má pro tělo velký význam. Tělo je zásobováno energií prostřednictvím konstantní přeměny látek (při rozkladu vysokoenergetických, vysokomolekulárních biomolekul). Chemická energie výchozích sloučenin je uvolňována a přeměňována na teplo a kinetickou energii pro udržení fyzických funkcí. To vytváří oxid uhličitý a vodu na nejnižším konci katabolických procesů. K tomuto rozkladu dochází prostřednictvím několika meziproduktů, které lze také znovu začlenit do anabolických tělesných procesů jako tzv. Metabolity. Uvolněná energie je během procesů rozkladu dočasně uložena ve fosfátové vazbě (viz ATP, GTP nebo jiné).

Rozbitím fosfátové vazby se uvolní energie, kterou lze anabolickým procesem přeměnit zpět na chemickou energii makromolekuly. Katabolické a anabolické metabolické cesty jsou proto úzce propojeny.

Kromě toho se v každém stadiu katabolické nebo anabolické metabolické dráhy vytvářejí metabolity, které se buď rozkládají, nebo se používají k vytváření složitějších sloučenin. Metabolická cesta, ze které jednotlivé metabolity pocházejí, není rozhodující. Toto rozhraní mezi katabolickým a anabolickým metabolismem se nazývá přechodný metabolismus.

Organismus je vždy ve stálém stavu chemických látek, které se zavádějí a odstraňují. Živočišné organismy používají chemickou energii organických látek, které se dělí na jednoduché anorganické látky. Rostlinné organismy absorbují sluneční energii ve formě světla a přeměňují ji na chemickou energii vytvářením organických látek z anorganických látek.

Kromě metabolismu v průběhu normálního metabolismu jsou také absorbovány cizí látky. Tyto metabolizace probíhají vždy v játrech. Jedná se většinou o detoxikační reakce. Tyto reakce podléhají také léčivům. Celkově se to označuje jako biotransformace. V první fázi probíhají oxidační nebo redukční reakce nebo hydrolýza.

V případě primárně působícího jedu nebo primárně působícího léčiva se účinek snižuje. Pokud je však léčivo absorbováno jako proléčivo, bude účinné až po reakcích fáze 1. Totéž se může stát s primárně netoxickou látkou. Některé jedy se v těle vyvíjejí pouze prostřednictvím vhodného metabolismu. Metabolity, které se objevují ve fázi 1, se ve druhé fázi stanou rozpustnými ve vodě prostřednictvím dalších transformací, takže je lze vyloučit ledvinami.

Nemoci a nemoci

V souvislosti s metabolismem a odpovídajícími metabolizacemi může dojít k závažným zdravotním problémům, pokud nelze metabolit rozložit nebo jen špatně. Pokud naopak neexistují žádné reakce na tvorbu určitých důležitých metabolitů, lze očekávat zdravotní důsledky. V takových situacích je velmi často genetická vada nebo změna chromozomu.

Některé enzymy nemohou být produkovány nebo mohou být produkovány pouze nedostatečně. Stejný účinek je způsoben vadným enzymem. Mnoho metabolických onemocnění proto vykazuje akumulaci určitých metabolitů. U jiných nemocí se ani netvoří důležité metabolity. V obou případech je řetěz složitých reakcí přerušen a některé životně důležité reakce již nedocházejí.

Při tak zvaných chorobách skladování se určité látky nebo metabolity hromadí stále více v buňkách nebo mimo buňky. To často vede k významnému poškození orgánů. V případě jedů a léčiv má metabolismus obecně vést k degradaci látek a oslabit jejich účinek. Existují však i případy, kdy metabolické procesy přeměňují relativně neškodné suroviny na aktivní metabolity, které v tomto stadiu vyvíjejí toxický účinek. Metabolické procesy u cizích látek jsou nespecifické, a proto se vždy řídí pouze schématem. Proto se někdy může stát, že skutečným problémem je proces metabolismu těchto konkrétních látek.