Катаболізм

Під терміном Катаболізм узагальнено всі обмінні процеси в організмі, в ході яких складні, а іноді і високомолекулярні білки, вуглеводи (полісахариди) та жири розпадаються на їх більш прості будівельні блоки - здебільшого при виробництві енергії. Потім окремі будівельні блоки доступні для синтезу нових необхідних речовин або додатково розкладаються та виводяться з організму.

Що таке катаболізм?

Метаболічні процеси, що передбачають розпад речовин з високою молекулярною масою на речовини з нижчою молекулярною масою, підсумовуються під терміном катаболізм. Як правило, це багатоетапні або багатоетапні процеси, які зазвичай є екзотермічними.

Екзотермічні процеси контролюються біокаталітично ферментами, вітамінами та гормонами, щоб можна було використовувати енергію, що виділяється в організмі, у вигляді теплоти або хімічної енергії для ендотермічного накопичення речовин та для захисту середовища негайної реакції від опіків.

Організм залежить від виробництва енергії за допомогою катаболічних обмінних процесів, оскільки, на відміну від зелених рослин, він не може фотосинтезувати, на виробництві енергії та перетворенні якого в зберігається хімічну енергію базується все аеробне життя.

Вуглеводи розщеплюються за рахунок використання ферментів, таких як амілази та сахарази, для утворення простих цукрів і навіть глюкози. Глюкоза може, в свою чергу, метаболізуватися у вуглекислий газ і воду для створення нових речовин або далі з виробництвом енергії та виводиться з нього.

Катаболізм білків і жирів включає подібні процеси розщеплення. Білки з високою молекулярною масою розбиваються на пептиди з низькою молекулярною масою до отримання окремих амінокислот, які в подальшому метаболізуються або використовуються для побудови нових білків. Жири розщеплюються на жирні кислоти, а потім метаболізуються аналогічно вуглеводам.

Функція та завдання

Катаболізм або катаболічні обмінні процеси виконують чотири різні основні завдання та функції. Перше головне завдання - генерувати енергію у вигляді споживного тепла або у вигляді хімічної енергії для подальшого використання тепла або для ендотермічного накопичення нових необхідних речовин. При необхідності, наприклад, крохмаль, що утворюється і зберігається за допомогою анаболічних процесів, перетворюється назад в глюкозу за допомогою катаболічних перетворень і стає доступним клітині.

Іншим завданням є забезпечення продуктів розпаду білків, вуглеводів і жирів, які необхідні для анаболізму (будівельного обміну речовин), для побудови нових речовин. Це тип процесу переробки, відомий також як шлях порятунку. Головною перевагою є те, що енергетично дешевше збирати білки, ферменти та гормони з перероблених більших шматків, ніж синтезувати їх з нуля з необхідних молекул з відповідним запасом енергії.

Третє завдання, хоча воно також є дуже важливим, також може розглядатися як корисний супутник. Важливість багатьох складних речовин, таких як ферменти, гормони та вітаміни, полягає в їх біоактивності та каталітичній дії. Якщо певний фермент або гормон служив своєму призначенню, його слід зробити неактивним або замінити його аналогом. Тут важлива роль відіграє катаболізм. Як тільки гормон, фермент або вітамін метаболізуються, тобто катаболізуються, його біоактивність раптово переривається. Аналогічний процес може відбуватися з певними токсинами, які втрачають свою токсичну дію внаслідок катаболізації і можуть надалі метаболізуватися як продукти розпаду токсину, що використовуються як залишки, наприклад Б. виводиться через нирки.

В рамках четвертого завдання катаболізму організм здатний використовувати метаболічні процеси для руйнування власних білків, жирів та вуглеводів в організмі з метою отримання енергії або їх використання для отримання певних амінокислот чи інших необхідних їм термінових сполук. Організм може вижити кілька днів без їжі і здатний розщеплювати тканини тіла і нарощувати його в іншому місці, як потрібно.

Щоб запобігти конфліктам всередині клітини, катаболічні та анаболічні обмінні процеси не запускаються одночасно, а завжди відокремлюються один від одного. Ферменти катаболічних процесів пригнічують ферменти анаболічних процесів і навпаки. Певні фосфатази можуть змінювати напрямок обміну речовин, як анаболічний, так і катаболічний.

Хвороби та недуги

Катаболізм включає безліч ферментативно каталітичних, біохімічних обмінних процесів, які завжди взаємопов'язані зі своїм аналогом. Скарги та проблеми тому менш спричинені загальним розладом, але, як правило, нестачею певних ферментів або їх біохімічною неефективністю через генетичний дефект, що призводить до неправильного синтезу ферменту.

Однак, в основному, існують ситуації, які в основному призводять до катаболічного обміну, оскільки речовини в організмі повинні розщеплюватися, щоб запобігти отруєнню або затопленню шкідливими для організму речовинами. Такі ситуації виникають z. В. при паралічі м’язів, інфаркті, інсульті та інших видах атрофії.

Порушення катаболічного обміну можуть бути присутнім у вуглеводному обміні, в білковому обміні та в жировому обміні і призводити до легких до серйозних скарг і захворювань. Метаболічне захворювання діабет викликається нестачею інсуліну або стійкістю до ефективності інсуліну і може призвести до серйозних гострих станів. Внаслідок неправильного харчування, яке, наприклад, містить занадто мало білка і не забезпечує достатній запас незамінних амінокислот, організм все більше переходить на катаболічний обмін, мобілізує всі наявні запаси енергії та поступово розщеплює організмові речовини, щоб мати змогу забезпечити організм енергією. Щоб якомога менше атакувати власні резерви організму, організм одночасно переходить у своєрідний енергозберігаючий режим. Продуктивність мозку сповільнюється, а фізична працездатність значно складніше.