katabolism

Under termen katabolism alla metaboliska processer i kroppen sammanfattas under vilken de komplexa och ibland högmolekylära proteiner, kolhydrater (polysackarider) och fetter bryts ned i sina enklare byggstenar - mestadels med energiproduktion. De enskilda byggstenarna finns sedan tillgängliga för syntes av de nya substanser som krävs eller bryts ned ytterligare och utsöndras.

Vad är katabolism?

Metaboliska processer som involverar nedbrytning av ämnen med högre molekylvikt till ämnen med lägre molekylvikt sammanfattas under termen katabolism. Dessa är vanligtvis flerstegs- eller flerstegsprocesser som mestadels är exotermiska.

De exoterma processerna styrs biokatalytiskt av enzymer, vitaminer och hormoner för att kunna använda den frigjorda energin för kroppen i form av värme eller kemisk energi för den endoterma uppbyggnaden av ämnen och för att skydda den omedelbara reaktionsmiljön från brännskador.

Kroppen är beroende av energiproduktion genom kataboliska metaboliska processer, eftersom den, till skillnad från gröna växter, inte kan utföra fotosyntes, på vars energiproduktion och omvandling till lagringsbar kemisk energi allt aerobt liv bygger.

Med användning av enzymer som amylaser och sackaraser delas kolhydrater upp till enkla sockerarter och till och med glukos. Glukosen kan i sin tur metaboliseras till koldioxid och vatten för konstruktion av nya ämnen eller vidare med energiproduktion och utsöndras.

Protein- och fettkatabolism inkluderar liknande nedbrytningsprocesser. Proteiner med hög molekylvikt bryts ned i peptider med låg molekylvikt tills individuella aminosyror erhålls, vilka ytterligare metaboliseras eller används för att bygga nya proteiner. Fetter delas upp i fettsyror och metaboliseras sedan på liknande sätt som kolhydrater.

Funktion & uppgift

Katabolism eller kataboliska metaboliska processer uppfyller fyra olika huvuduppgifter och funktioner. Den första huvuduppgiften är att generera energi i form av användbar värme eller i form av kemisk energi för efterföljande användning av värme eller för den endoterma uppbyggnaden av nya ämnen som krävs. Vid behov omvandlas till exempel stärkelsen som bildas och lagras via anabola processer tillbaka till glukos via kataboliska omvandlingar och görs tillgänglig för cellen.

En annan uppgift är att tillhandahålla nedbrytningsprodukter av proteiner, kolhydrater och fetter, som krävs för anabolism (byggnadsmetabolism), för konstruktion av nya ämnen. Det är en typ av återvinningsprocess, även känd som en räddningsväg. En väsentlig fördel är att det energiskt är billigare att sätta ihop proteiner, enzymer och hormoner från återvunna större bitar än att syntetisera dem från grunden från de erforderliga molekylerna med en lämplig energiförsörjning.

Den tredje uppgiften, även om den är mycket viktig, kan också ses som en användbar följeslagare. Betydelsen av många komplexa ämnen som enzymer, hormoner och vitaminer ligger i deras bioaktivitet och katalytiska effekt. Om ett visst enzym eller hormon har tjänat sitt syfte måste det göras inaktivt eller ersättas av dess motsvarighet. Katabolism spelar en viktig roll här. Så snart ett hormon, enzym eller vitamin metaboliseras, dvs. kataboliseras, avbryts plötsligt bioaktiviteten. En liknande process kan förekomma med vissa toxiner, som förlorar sin toxiska effekt genom katabolism och kan ytterligare metaboliseras som nedbrytningsprodukter av toxinet för att användas som rester, t.ex. B. utsöndras genom njurarna.

Som en del av den fjärde uppgiften med katabolism kan kroppen använda metabola processer för att bryta ner kroppens egna proteiner, fetter och kolhydrater för energiproduktion eller att använda dem för att erhålla vissa aminosyror eller andra brådskande behov av föreningar. Kroppen kan överleva flera dagar utan mat och kan bryta ner kroppsvävnad och bygga upp någon annanstans efter behov.

För att undvika konflikter i en cell körs inte kataboliska och anabola metaboliska processer samtidigt, utan separeras alltid från varandra. Enzymer av kataboliska processer hämmar enzymerna i anabola processer och vice versa. Vissa fosfataser kan vända metabolismens riktning, antingen anabola eller kataboliska.

Sjukdomar och sjukdomar

Katabolism innefattar en mängd enzymatiskt katalytiska, biokemiska metabola processer, som alltid är relaterade till deras motsvarighet, anabolism. Klagomål och problem är därför mindre resultatet av en övergripande störning, utan snarare som regel om bristen på vissa enzymer eller deras biokemiska ineffektivitet på grund av en genetisk defekt som leder till en felaktig syntes av enzymet.

I grund och botten finns det dock situationer som främst leder till en katabolisk ämnesomsättning, eftersom kroppens ämnen måste brytas ned mer för att förhindra förgiftning eller översvämningar med ämnen som är skadliga för kroppen. Sådana situationer uppstår z. B. vid muskelförlamning, hjärtattack, stroke och andra typer av atrofi.

Störningar i den kataboliska ämnesomsättningen kan förekomma i kolhydratmetabolismen, proteinmetabolismen och fettmetabolismen och kan leda till milda till allvarliga klagomål och sjukdomar. Den metaboliska sjukdomen diabetes orsakas av brist på insulin eller av resistens mot insulinets effektivitet och kan leda till allvarliga akuta tillstånd. Som ett resultat av undernäring, som till exempel innehåller för lite protein och inte ger en tillräcklig tillgång av essentiella aminosyror, byter kroppen alltmer till katabolsk ämnesomsättning, mobiliserar alla tillgängliga energireserver och gradvis bryter ned kroppssubstans för att kunna förse kroppen med energi. För att attackera kroppens egna reserver så lite som möjligt växlar kroppen till ett slags energisparläge samtidigt. Hjärnprestanda saktar ner och fysisk prestanda är mycket svårare.