A kifejezés alatt katabolizmus összefoglaljuk a test összes anyagcsere-folyamatait, amelyek során a komplex és néha nagy molekulatömegű fehérjéket, szénhidrátokat (poliszacharidok) és zsírokat egyszerűbb építőelemekre bontjuk - főleg energiatermeléssel. Az egyes építőelemek ezután rendelkezésre állnak a szükséges új anyagok szintéziséhez, vagy tovább bonthatók és kiválasztódnak.
Mi a katabolizmus?
Azokat a metabolikus folyamatokat, amelyek magukban foglalják a nagyobb molekulatömegű anyagok alacsonyabb molekulatömegű anyagokra bontását, a katabolizmus kifejezés foglalja össze. Általános szabály, hogy ezek többlépcsős vagy többlépcsős folyamatok, amelyek általában egzotermikusak.
Az exoterm folyamatokat biokatalitikusan enzimek, vitaminok és hormonok vezérlik annak érdekében, hogy a test számára felszabaduló energiát hő vagy kémiai energia formájában felhasználhassuk az anyagok endotermikus felhalmozódásához, és megvédjük a közvetlen reakciókörnyezetet az égéstől.
A test a katabolikus anyagcsere-folyamatok révén függ az energiatermeléstől, mivel a zöld növényekkel ellentétben nem képes fotoszintetizálni, amelynek energiatermelése és tárolható kémiai energiává történő átalakulása során az összes aerob élet alapul.
A szénhidrátokat enzimek, például amilázok és szacharázok felhasználásával bontják le, hogy egyszerű cukrokat és akár glükózt képezzenek. A glükóz viszont szén-dioxiddá és vízé metabolizálódhat új anyagok előállításához, vagy pedig energiatermeléssel és ürülhet.
A fehérje- és zsírkatabolizmus hasonló lebontási folyamatokat tartalmaz. A nagy molekulatömegű fehérjéket kis molekulatömegű peptidekké bontják, amíg meg nem kapnak egyes aminosavakat, amelyeket tovább metabolizálnak vagy felhasználnak új fehérjék előállításához. A zsírokat zsírsavakra bontják, majd a szénhidrátokhoz hasonló módon metabolizálják.
Funkció és feladat
A katabolizmus vagy a katabolikus anyagcsere folyamatok négy különféle fő feladatot és funkciót látnak el. Az első fő feladat az energia előállítása felhasználható hő vagy kémiai energia formájában a hő későbbi felhasználása vagy az új anyagok endoterm felépítése céljából. Szükség esetén például az anabolikus folyamatok során képződött és tárolt keményítőt katabolikus átalakításokkal visszaváltják glükózréssé és elérhetővé teszik a sejt számára.
További feladat a fehérjék, szénhidrátok és zsírok bomlástermékeinek biztosítása, amelyek szükségesek az anabolizmushoz (épületek anyagcseréjéhez) új anyagok előállításához. Ez egyfajta újrahasznosítási folyamat, más néven mentési út. Alapvető előnye, hogy kevésbé energikus összegyűjteni a fehérjéket, enzimeket és hormonokat újrahasznosított nagyobb darabokból, mint azokat a földről a szükséges molekulákból megfelelő energiaellátással szintetizálni.
A harmadik feladat ugyan nagyon fontos, de hasznos társnak is tekinthetõ. Számos összetett anyag, például enzimek, hormonok és vitaminok fontossága rejlik bioaktivitásukban és katalitikus hatásukban. Ha egy adott enzim vagy hormon szolgálta rendeltetését, akkor inaktívvá kell tenni, vagy helyettesíteni kell annak megfelelőjével. A katabolizmus itt fontos szerepet játszik. Amint egy hormon, enzim vagy vitamin metabolizálódik, azaz katabolizálódik, bioaktivitása hirtelen megszakad. Hasonló eljárás fordulhat elő bizonyos toxinokkal, amelyek a katabolizmus révén elveszítik toxikus hatásaikat, és tovább metabolizálhatók a toxin bomlástermékeiként annak érdekében, hogy maradékként, pl. B. a vesén keresztül ürül.
A katabolizmus negyedik feladatának részeként a test metabolikus folyamatokkal képes megbontani a test saját proteinjeit, zsíroit és szénhidrátjait energiatermelés céljából, vagy felhasználhatja azokat bizonyos aminosavak vagy más sürgősen szükséges vegyületek előállítására. A test élelem nélkül képes túlélni néhány napig, és képes lebontani a testszövetét, és szükség szerint máshol felépítheti.
A sejten belüli konfliktusok megelőzése érdekében a katabolikus és anabolikus anyagcsere folyamatok nem futnak egyszerre, hanem mindig külön vannak egymástól. A katabolikus folyamatok enzimei gátolják az anabolikus folyamatok enzimeit, és fordítva. Bizonyos foszfatázok megfordíthatják a metabolizmus irányát, akár anabolikus, akár katabolikus.
Betegségek és betegségek
A katabolizmus számos olyan enzimatikusan katalitikus, biokémiai anyagcsere-folyamatot foglal magában, amelyek mindig összefüggenek egymással, az anabolizmussal. A panaszokat és a problémákat ezért kevésbé az általános rendellenességek okozzák, hanem általában bizonyos enzimek hiánya vagy biokémiai hatékonyságuk egy genetikai hiba miatt, amely az enzim helytelen szintéziséhez vezet.
Alapvetően azonban vannak olyan helyzetek, amelyek elsősorban katabolikus anyagcseréhez vezetnek, mivel a test anyagokat le kell bontani, hogy megakadályozzák a szervezetre káros anyagokkal való mérgezést vagy elárasztást. Ilyen helyzetek merülnek fel. B. izombénulásban, szívrohamban, stroke-ban és más típusú atrófiában.
A katabolikus anyagcsere zavarainak jelen lehetnek a szénhidrát-anyagcserében, a fehérje-anyagcserében és a zsír-anyagcserében, és enyhe vagy súlyos panaszokhoz és betegségekhez vezethetnek. A metabolikus betegség cukorbetegségét az inzulin hiánya vagy az inzulin hatékonyságával szembeni rezisztencia okozza, és súlyos akut állapotokhoz vezethet. Az alultápláltság eredményeként, amely például túl kevés fehérjét tartalmaz, és nem biztosítja az elengedhetetlen aminosavak megfelelő ellátását, a test egyre inkább átvált a katabolikus anyagcserére, mozgósítja az összes rendelkezésre álló energiatartalékot és fokozatosan lebontja a test anyagát annak érdekében, hogy energiát biztosítson a testnek. Annak érdekében, hogy a test a lehető legkevésbé támadja meg, a test egyszerre egyfajta energiatakarékos üzemmódra vált. Az agyi teljesítmény lelassul, és a fizikai teljesítmény sokkal nehezebb.
