Katabolizem

Pod izrazom Katabolizem so povzeti vsi presnovni procesi v telesu, med katerimi se kompleksni in včasih visoko molekularni proteini, ogljikovi hidrati (polisaharidi) in maščobe razgradijo na svoje enostavnejše sestavine - večinoma s proizvodnjo energije. Posamezni gradniki so nato na voljo za sintezo novih potrebnih snovi ali pa se razgradijo in izločijo.

Kaj je katabolizem?

Presnovni procesi, ki vključujejo razpad snovi z večjo molekulsko maso na snovi z nižjo molekulsko maso, so povzeti pod izrazom katabolizem. To so ponavadi večstopenjski ali večstopenjski procesi, ki so večinoma eksotermični.

Eksotermični procesi biokatalizno nadzirajo encimi, vitamini in hormoni, da lahko sprostijo energijo v telesu v obliki toplote ali kemične energije za endotermično kopičenje snovi in ​​za zaščito okolja neposredne reakcije pred opeklinami.

Telo je odvisno od proizvodnje energije s pomočjo kataboličnih presnovnih procesov, saj v nasprotju z zelenimi rastlinami ne more izvesti fotosinteze, na čigar proizvodnji in pretvorbi energije v shranjevalno kemično energijo temelji vse aerobno življenje.

Ogljikovi hidrati se razgradijo z uporabo encimov, kot so amilaze in saharaze, za tvorbo preprostih sladkorjev in celo glukoze. Glukoza se lahko presnovi v ogljikov dioksid in vodo za gradnjo novih snovi ali nadalje s proizvodnjo energije in izloči.

Katabolizem beljakovin in maščob vključuje podobne postopke razgradnje. Visokomolekularni proteini se razgradijo na nizko molekularne peptide, dokler ne dobimo posameznih aminokislin, ki se nadalje presnavljajo ali uporabljajo za gradnjo novih beljakovin. Maščobe se razgradijo na maščobne kisline in nato presnavljajo na podoben način kot ogljikovi hidrati.

Funkcija in naloga

Katabolizem ali katabolični presnovni procesi izpolnjujejo štiri glavne glavne naloge in funkcije. Prva glavna naloga je ustvariti energijo v obliki uporabne toplote ali v obliki kemične energije za nadaljnjo uporabo toplote ali za endotermično kopičenje novih potrebnih snovi. Po potrebi se na primer škrob, ki se tvori in skladišči po anaboličnih procesih, s kataboličnimi pretvorbami pretvori nazaj v glukozo in da na voljo celici.

Druga naloga je zagotoviti produkte razgradnje beljakovin, ogljikovih hidratov in maščob, ki so potrebni za anabolizem (gradbeni metabolizem), za gradnjo novih snovi. Gre za nekakšen postopek recikliranja, znan tudi kot pot reševanja. Bistvena prednost je, da je energetsko manj drago sestaviti beljakovine, encime in hormone iz recikliranih večjih kosov, kot pa jih sintetizirati od tal navzgor od potrebnih molekul z ustrezno zalogo energije.

Tretjo nalogo, ki je hkrati zelo pomembna, pa bi lahko razumeli tudi kot koristno spremljevalko. Pomen številnih zapletenih snovi, kot so encimi, hormoni in vitamini, je v njihovi bioaktivnosti in katalitičnem učinku. Če je določen encim ali hormon služil svojemu namenu, mora biti ta nedejaven ali nadomeščen s sorodnikom. Tu igra pomembno vlogo katabolizem. Takoj, ko se hormon, encim ali vitamin presnavlja, se pravi katabolizira, se njegova bioaktivnost nenadoma prekine. Podoben postopek se lahko zgodi z določenimi toksini, ki s katabolizmom izgubijo svoj toksični učinek in se lahko nadalje presnavljajo kot produkti razgradnje toksina, da se uporabijo kot ostanki, npr. B. da se izloča skozi ledvice.

Kot del četrte naloge katabolizma lahko telo uporablja presnovne procese, da razgradi telesne lastne beljakovine, maščobe in ogljikove hidrate za proizvodnjo energije ali pa jih uporabi za pridobivanje določenih aminokislin ali drugih nujno potrebnih spojin. Telo lahko preživi več dni brez hrane in lahko razgradi telesno tkivo in ga gradi drugje, kot je potrebno.

Da bi se izognili konfliktom znotraj celice, se katabolični in anabolični presnovni procesi ne odvijajo hkrati, ampak se vedno ločijo drug od drugega. Encimi kataboličnih procesov zavirajo encime anaboličnih procesov in obratno. Določene fosfataze lahko obrnejo smer metabolizma, bodisi anabolično bodisi katabolično.

Bolezni in bolezni

Katabolizem obsega množico encimsko katalitičnih, biokemičnih presnovnih procesov, ki so vedno povezani s sorodnim anabolizmom. Pritožbe in težave so torej manj posledica celotne motnje, prej pa zaradi pomanjkanja nekaterih encimov ali njihove biokemične neučinkovitosti zaradi genetske okvare, ki vodi do napačne sinteze encima.

V bistvu pa obstajajo situacije, ki v glavnem vodijo v katabolični metabolizem, saj je treba telesne snovi razgraditi, da preprečimo zastrupitev ali preplavitev s škodljivimi snovmi za telo. Takšne situacije nastanejo z. B. pri mišični paralizi, srčnem infarktu, možganski kapi in drugih vrstah atrofije.

Motnje kataboličnega metabolizma so lahko prisotne v presnovi ogljikovih hidratov, presnovi beljakovin in presnovi maščob ter vodijo do blagih do resnih pritožb in bolezni. Presnovna bolezen diabetes nastane zaradi pomanjkanja insulina ali odpornosti na učinkovitost insulina in lahko privede do resnih akutnih stanj. Zaradi podhranjenosti, ki na primer vsebuje premalo beljakovin in ne zagotavlja zadostne preskrbe z esencialnimi aminokislinami, telo vse bolj prehaja na katabolični metabolizem, mobilizira vse razpoložljive energetske rezerve in postopoma razgrajuje telesne snovi, da bi lahko telo zagotovilo energijo. Da bi čim manj napadli telesne lastne rezerve, telo hkrati preide v neke vrste energijsko varčen način. Delovanje možganov se upočasni, fizična zmogljivost pa je veliko težja.