Ban,-ben Anyagcsere ez a biokémiai anyagok átalakulása az organizmusok enzimrendszere által. Köztes termékek képződnek, amelyeket metabolitokként is ismertek. A teljes anyagcsere a kémiai anyagok állandó metabolizmusán alapul.
Mi az anyagcsere?
Az anyagcserét a biológiában és az orvostudományban használják, és leírják egy kémiai anyag átalakulását vagy lebomlását az anyagcsere összefüggésében. Görögül az anyagcsere kifejezést anyagcserének is nevezik. Az anyagcseréhez szükséges a szervezet létfontosságú funkcióinak fenntartása.
Létezik az úgynevezett katabolikus és anabolikus anyagcsere. A katabolikus anyagcserével összefüggésben például a nagy energiájú, nagy polimer polimer anyagot az energia felszabadításával bontják le az élelmiszerekből. A szétszerelés három szakaszban zajlik. Ily módon az egyes építőelemeket kezdetben poliszacharidokból (többcukor), zsírokból és fehérjékből hozzák létre. A poliszacharidok esetében ezek hexózok (glükóz, fruktóz) és pentózok. A zsírokat zsírsavakká és glicerinné bontják, a fehérjék pedig az egyes aminosavak forrása. Mindezek a monomerek az anyagcsere metabolitjai, mivel ezek tovább bonthatók, vagy hozzájárulhatnak a test saját biológiai anyagának felhalmozódásához.
Az anabolikus anyagcsere biztosítja, hogy a test saját komplex vegyületei egyszerűbb kiindulási anyagokból épüljenek fel. A katabolikus anyagcsere metabolitjait katabolitoknak, az anabolikus anyagcsere metabolitjait pedig anabolitoknak nevezzük. Az anabolikus és katabolikus anyagcsere közötti kapcsolatot az úgynevezett közbenső anyagcsere képviseli, amely számos metabolit kiindulási anyagává teszi az anabolikus és katabolikus folyamatokat.
Az idegen anyagok metabolizálódnak a testben és vízoldható formává alakulnak, amely kiválasztható. Ezen idegen anyagok közé tartoznak a gyógyszerek, de a méreg is.
Funkció és feladat
Az anyagcserének nagy jelentősége van a test számára. A testet energiával látják el az anyagok állandó átalakulása (nagy energiájú, nagy molekulatömegű biomolekulák lebontásakor). A kiindulási vegyületek kémiai energiáját felszabadítják, és hő- és kinetikus energiává alakulnak a fizikai funkciók fenntartása érdekében. Ez szén-dioxidot és vizet hoz létre a katabolikus folyamatok legalacsonyabb végén. Ez a lebontás több közbenső anyagon keresztül zajlik, amelyek úgynevezett metabolitokként is újraintegrálódhatnak az anabolikus testfolyamatokba. A felszabadult energiát ideiglenesen egy foszfátkötés tárolja a bontási folyamatok során (lásd ATP, GTP vagy egyéb).
A foszfátkötés megosztása révén felszabadul az energia, amely anabolikus folyamat során visszaállítható a makromolekula kémiai energiájává. A katabolikus és anabolikus anyagcsere útvonalak ezért szorosan összefüggenek.
Ezenkívül a katabolikus vagy anabolikus metabolikus út minden szakaszában olyan metabolitok alakulnak ki, amelyek bontásra kerülnek, vagy összetettebb vegyületek előállítására használják. Az a metabolikus út, amelyből az egyes metabolitok származnak, nem meghatározó. Ezt a felületet a katabolikus és anabolikus anyagcsere között köztes anyagcserének nevezzük.
A szervezet mindig egyensúlyi állapotban van a bevezetett és eltávolított kémiai anyagokkal. Az állati szervezetek a szerves anyagok kémiai energiáját használják, amelyeket egyszerű szervetlen anyagokra bontanak. A növényi szervezetek fény formájában abszorbeálják a napenergiát, és kémiai energiává alakítják oly módon, hogy szervetlen anyagokból felépítik a szerves anyagokat.
A normál anyagcserén keresztül az anyagcserén kívül az abszorbeált idegen anyagok is metabolizálódnak. Ezek a metabolizmusok mindig a májban zajlanak. Ezek többnyire méregtelenítő reakciók. A gyógyszerek szintén ezeknek a reakcióknak vannak kitéve. Összességében a biotranszformációról beszélünk. Az első fázisban oxidációs vagy redukciós reakciók vagy hidrolízis zajlik le.
Elsődlegesen ható méreg vagy elsődlegesen ható gyógyászati anyag esetén a hatás csökken. Ha azonban a gyógyszer előgyógyszerként felszívódik, akkor csak az 1. fázisú reakciók után válik hatásossá. Ugyanez történhet egy elsősorban nem toxikus anyaggal. Egyes méreganyagok csak a megfelelő metabolizmuson keresztül alakulnak ki a testben. Az 1. fázisban képződő metabolitok a második fázisban vízben oldódóvá válnak további transzformációk révén, hogy a vesén keresztül kiválasztódjanak.
Betegségek és betegségek
Az anyagcserével és a megfelelő metabolizmusokkal összefüggésben jelentős egészségügyi problémák merülhetnek fel, ha a metabolit nem bontható le, vagy csak rosszul. Ha éppen ellenkezőleg, nincs reakció bizonyos fontos metabolitok képződésére, akkor egészségügyi következményekre is számíthatunk. Ilyen helyzetekben nagyon gyakran genetikai hiba vagy kromoszómaváltozás jelentkezik.
Bizonyos enzimeket nem lehet előállítani, vagy csak nem megfelelő módon lehet előállítani. Ugyanezt a hatást okozza a hibás enzim. Ezért számos anyagcsere-betegség bizonyos metabolitok felhalmozódását mutatja. Más betegségek esetén a fontos metabolitok sem képződnek. Mindkét esetben megszakad a komplex reakciók lánca, és néhány létfontosságú reakció már nem zajlik le.
Az úgynevezett tárolóbetegségekben bizonyos anyagok vagy metabolitok egyre inkább felhalmozódnak a sejtekben vagy a sejteken kívül. Ez gyakran jelentős szervkárosodásokhoz vezet. Mérgek és gyógyszerek esetében az anyagcserének általában az anyagok lebomlásához kell vezetnie, és gyengítenie kell azok hatását. Vannak olyan esetek is, amikor az anyagcserével kapcsolatos folyamatok viszonylag ártalmatlan kiindulási anyagokat aktív metabolitokká alakítanak, amelyek csak ebben a szakaszban fejlik ki mérgező hatásaikat. Az idegen anyagok metabolizmusának folyamata nem specifikus, ezért mindig csak egy sémát követ. Ezért előfordulhat, hogy ezeknek az anyagoknak a metabolizmusa a valódi probléma.
