Katabolisms

Saskaņā ar terminu Katabolisms tiek apkopoti visi ķermeņa metabolisma procesi, kuru laikā sarežģītie un dažreiz lielmolekulārie proteīni, ogļhidrāti (polisaharīdi) un tauki tiek sadalīti savos vienkāršākajos celtniecības blokos - galvenokārt ar enerģijas ražošanu. Atsevišķi elementi pēc tam ir pieejami nepieciešamo jauno vielu sintēzei vai tiek sadalīti tālāk un izdalīti.

Kas ir katabolisms?

Metabolisma procesi, kas ietver lielākas molekulmasas vielu sadalīšanos zemākas molekulmasas vielās, ir apkopoti ar terminu katabolisms. Tie parasti ir daudzpakāpju vai daudzpakāpju procesi, kas lielākoties ir eksotermiski.

Eksotermiskos procesus biokatalītiski kontrolē fermenti, vitamīni un hormoni, lai ķermenim izdalīto enerģiju varētu izmantot siltuma vai ķīmiskas enerģijas veidā vielu endotermiskai uzkrāšanai un pasargātu tūlītējās reakcijas vidi no apdegumiem.

Ķermenis ir atkarīgs no enerģijas ražošanas caur kataboliskiem metabolisma procesiem, jo ​​atšķirībā no zaļajiem augiem tas nespēj veikt fotosintēzi, uz kura enerģijas veidošanās un pārvēršanas glabājamā ķīmiskajā enerģijā balstās visa aeroba dzīve.

Ogļhidrāti tiek sadalīti, izmantojot fermentus, piemēram, amilāzes un saharāzes, vienkāršos cukuros un pat glikozē. Glikozi savukārt var metabolizēt, veidojot oglekļa dioksīdu un ūdeni, un izdalīties, lai izveidotu jaunas vielas vai ražotu enerģiju.

Olbaltumvielu un tauku katabolisms ietver līdzīgus sadalīšanās procesus. Olbaltumvielas ar lielu molekulmasu tiek sadalītas peptīdos ar zemu molekulmasu, līdz tiek iegūtas atsevišķas aminoskābes, kuras tālāk metabolizē vai izmanto jaunu olbaltumvielu veidošanai. Tauki tiek sadalīti taukskābēs un pēc tam metabolizēti līdzīgi kā ogļhidrāti.

Funkcija un uzdevums

Katabolisms vai kataboliski vielmaiņas procesi pilda četrus galvenos uzdevumus un funkcijas. Pirmais galvenais uzdevums ir enerģijas iegūšana izmantojamā siltuma vai ķīmiskās enerģijas veidā turpmākai siltuma izmantošanai vai vajadzīgo jaunu vielu endotermiskai uzkrāšanai. Ja nepieciešams, piemēram, anabolisko procesu laikā izveidotā un glabātā ciete tiek pārveidota atpakaļ glikozē, izmantojot kataboliskos pārveidojumus, un tiek padarīta pieejama šūnai.

Vēl viens uzdevums ir nodrošināt olbaltumvielu, ogļhidrātu un tauku sadalīšanās produktus, kas nepieciešami anabolismam (ēkas metabolismam), jaunu vielu ražošanai. Tas ir pārstrādes procesa veids, pazīstams arī kā glābšanas ceļš. Būtiska priekšrocība ir tā, ka olbaltumvielu, fermentu un hormonu savākšana no pārstrādātiem lielākiem gabaliem ir enerģētiski lētāka nekā to sintezēšana no zemes uz augšu no nepieciešamajām molekulām ar atbilstošu enerģijas piegādi.

Trešo uzdevumu, lai arī tas ir arī ļoti svarīgs, var uzskatīt arī par noderīgu pavadoni. Daudzu sarežģītu vielu, piemēram, fermentu, hormonu un vitamīnu, nozīme ir to bioaktivitātē un katalītiskajā efektā. Ja kāds ferments vai hormons ir kalpojis savam mērķim, tas jāpadara neaktīvs vai jāaizstāj ar tā ekvivalentu. Šeit nozīmīgu lomu spēlē katabolisms. Tiklīdz hormons, ferments vai vitamīns tiek metabolizēts, t.i., katabolizēts, tā bioaktivitāte pēkšņi tiek pārtraukta. Līdzīgs process var notikt ar noteiktiem toksīniem, kuri catabolismā zaudē savu toksisko iedarbību un var tikt tālāk metabolizēti kā toksīna sadalīšanās produkti, lai tos izmantotu kā atlikumus, piemēram, B. izdalās caur nierēm.

Ceturtā katabolisma uzdevuma ietvaros ķermenis spēj izmantot vielmaiņas procesus, lai enerģijas ražošanai noārdītu paša organisma olbaltumvielas, taukus un ogļhidrātus, vai arī tos izmantot, lai iegūtu noteiktas aminoskābes vai citus steidzami nepieciešamus savienojumus. Ķermenis var izdzīvot vairākas dienas bez ēdiena un spēj sadalīt ķermeņa audus un pēc vajadzības to uzcelt citur.

Lai novērstu konfliktus šūnā, kataboliskie un anaboliskie metabolisma procesi nenotiek vienlaikus, bet vienmēr atdalās viens no otra. Katabolisko procesu fermenti kavē anabolisko procesu fermentus un otrādi. Dažas fosfatāzes var mainīt metabolisma virzienu - vai nu anabolisko, vai katabolisko.

Slimības un kaites

Katabolisms sastāv no daudziem fermentatīvi katalītiskiem, bioķīmiskiem metabolisma procesiem, kas vienmēr ir savstarpēji saistīti ar to pārējo anabolismu. Tāpēc sūdzības un problēmas ir mazāk vispārēju traucējumu rezultāts, bet drīzāk kā noteiktu fermentu trūkums vai to bioķīmiskā neefektivitāte ģenētiska defekta dēļ, kas noved pie nepareiza fermenta sintēzes.

Tomēr būtībā ir situācijas, kas galvenokārt izraisa katabolisko metabolismu, jo ķermeņa vielas ir jāsadala, lai novērstu saindēšanos vai applūšanu ar organismam kaitīgām vielām. Šādas situācijas rodas z. B. muskuļu paralīzes, sirdslēkmes, insulta un cita veida atrofijas gadījumā.

Katabolisma metabolisma traucējumi var būt ogļhidrātu metabolismā, olbaltumvielu metabolismā un tauku metabolismā un izraisīt vieglas vai nopietnas sūdzības un slimības. Metabolisma slimības diabētu izraisa insulīna trūkums vai izturība pret insulīna efektivitāti, un tas var izraisīt nopietnus akūtus stāvokļus. Nepietiekama uztura rezultātā, kas, piemēram, satur pārāk maz olbaltumvielu un nenodrošina pietiekamu neaizvietojamo aminoskābju piegādi, ķermenis arvien vairāk pāriet uz katabolisko metabolismu, mobilizē visas pieejamās enerģijas rezerves un pakāpeniski noārda ķermeņa vielas, lai spētu nodrošināt ķermeni ar enerģiju. Lai pēc iespējas mazāk uzbruktu paša ķermeņa rezervēm, ķermenis vienlaikus pārslēdzas uz sava veida enerģijas taupīšanas režīmu. Smadzeņu darbība palēninās, un fiziskā veiktspēja ir daudz grūtāka.