Katabolizmo terminas apima visus organizmo medžiagų apykaitos procesus, kurių metu sudėtingas ir kartais didelis molekulinis baltymai, angliavandenių (polisacharidai), o riebalai suskirstomi į paprastesnius statybinius elementus, paprastai gaunant energiją. Tada atskirus statybinius elementus galima sintetinti naujoms reikalingoms medžiagoms arba jie toliau skaidomi ir šalinami.
Kas yra katabolizmas?
Katabolizmas yra terminas, vartojamas apibūdinti visus medžiagų apykaitos procesus organizme, kurių metu baltymai, angliavandenių, o riebalai suskirstomi į paprastesnius jų elementus. Metabolizmo procesai, apimantys didesnės molekulinės masės medžiagų skaidymą į mažesnės molekulinės masės medžiagas, priskiriami katabolizmo terminui. Paprastai tai yra daugiapakopiai ir daugiapakopiai procesai, kurie dažniausiai būna egzoterminiai. Egzoterminius procesus biokataliziškai kontroliuoja fermentai (enzimai), vitaminai ir hormonai tam, kad organizmas galėtų išskirti energiją šilumos ar cheminės energijos pavidalu medžiagų endoterminiam kaupimui ir apsaugotų betarpišką reakcijos aplinką nuo nudegimai. Kūnas priklauso nuo energijos gamybos per katabolinius metabolinius procesus, nes, skirtingai nei žalieji augalai, jis negali atlikti fotosintezės, kurios energijos gamyba ir pavertimas kaupiama chemine energija yra visas aerobinis gyvenimas. Angliavandeniai yra suskirstyti naudojant fermentai (enzimai) z amilazės ir sacharazės paprastiems cukrams gliukozė. Gliukozė, savo ruožtu, gali būti metabolizuojamas, norint sukurti naujas medžiagas, arba toliau metabolizuojamas į energiją anglis dioksidas ir vanduo ir išsiskiria. Panašūs skaidymo procesai apima baltymų ir riebalų katabolizmą. Didelės molekulinės masės baltymai yra skaidomi į mažos molekulinės masės peptidus, gaunant pavienius amino rūgštys, kurie toliau metabolizuojami arba naudojami kuriant naujus baltymus. Riebalai yra suskaidomi iki riebalų rūgštys ir vėliau metabolizuojamas panašiai kaip angliavandeniai.
Funkcija ir užduotis
Katabolizmas arba kataboliniai metaboliniai procesai atlieka keturias skirtingas pagrindines užduotis ir funkcijas. Pirmoji pagrindinė užduotis yra energijos gamyba naudingos šilumos pavidalu arba cheminės energijos pavidalu vėlesniam šilumos panaudojimui arba endoterminiam naujų reikalingų medžiagų kaupimui. Pavyzdžiui, prireikus anabolinių procesų metu susidaręs ir laikomas krakmolas vėl paverčiamas į gliukozė per katabolinę apyvartą ir prieinamas ląstelei. Kita užduotis - padaryti baltymų, angliavandenių ir riebalų skilimo produktus, reikalingus anabolizmui (medžiagų apykaitai kurti), prieinamus naujoms medžiagoms kurti. Tai yra tam tikras perdirbimo procesas, dar vadinamas gelbėjimo keliu. Pagrindinis privalumas yra tai, kad energetiškai pigiau surinkti baltymus, fermentai (enzimai) ir hormonai iš perdirbtų didesnių gabalų nei sintetinti juos nuo nulio nuo reikalingo molekulės, su atitinkama energijos sąnaudomis. Trečioji užduotis, nors ir labai svarbi, taip pat galėtų būti laikoma naudingu šalutiniu poveikiu. Daugelio sudėtingų medžiagų, tokių kaip fermentai, hormonai ir vitaminai slypi jų biologiniame aktyvume ir kataliziniame veikime. Jei tam tikras fermentas ar hormonas atliko savo paskirtį, jis turi būti neaktyvus arba pakeistas jo kolega. Čia katabolizmas vaidina svarbų vaidmenį. Kai tik hormonas, fermentas ar vitaminas metabolizuojamas, ty katabolizuojamas, staiga nutrūksta jo biologinis aktyvumas. Panašus procesas gali vykti vartojant tam tikrus toksinus, kurie praranda toksinį poveikį dėl katabolizmo ir gali būti toliau metabolizuojami kaip toksino skilimo produktai, kurie išsiskiria kaip likučiai, pvz., Per inkstus. Atliekant ketvirtąją katabolizmo užduotį, organizmas sugeba panaudoti medžiagų apykaitos procesus, kad suskaidytų savo organizmo baltymus, riebalus ir angliavandenius energijos gamybai arba panaudotų juos tam tikroms medžiagoms gauti. amino rūgštys ar kitų skubiai reikalingų junginių. Tai leidžia kūnui išgyventi kelias dienas be maisto ir prireikus suskaidyti kūno audinius ir kaupti juos kitur. Siekiant užkirsti kelią konfliktams ląstelėje, kataboliniai ir anaboliniai metaboliniai procesai nevyksta vienu metu, bet visada laikinai atskiriami vienas nuo kito. Katabolinių procesų fermentai slopina anabolinių procesų fermentus ir atvirkščiai. Tam tikros fosfatazės gali pakeisti metabolizmo kryptį atitinkamai į anabolinę arba katabolinę.
Ligos ir sutrikimai
Katabolizmas apima įvairius fermentinius katalizinius, biocheminius metabolinius procesus, kurie visada yra susiję su jų analogu - anabolizmu. Todėl skundai ir problemos kyla ne tiek dėl bendros disfunkcijos, kiek dėl tam tikrų fermentų nebuvimo arba dėl jų biocheminio neveiksmingumo dėl genetinio defekto, dėl kurio neteisinga fermento sintezė. Tačiau iš esmės yra situacijų, kurios vadovauti daugiausia katabolizmo apykaitai, nes organizmo medžiagos turi būti skaidomos dažniau, kad būtų išvengta apsinuodijimo ar potvynio organizmui kenksmingomis medžiagomis. Tokios situacijos kyla, pavyzdžiui, esant raumenų paralyžiui, miokardo infarktui, insultas ir kitų rūšių atrofija. Katabolizmo apykaitos sutrikimai gali pasireikšti angliavandenių apykaitoje, baltymų apykaitoje ir riebalų apykaita, ir gali vadovauti iki lengvų ar sunkių simptomų ir ligų. Metabolinė liga diabetas sukelia trūkumas insulinas arba atsparumas insulino veiksmingumui ir gali vadovauti iki sunkių ūmių būklių. Kaip rezultatas neprievalgis, kuriame, pavyzdžiui, yra per mažai baltymų ir nėra pakankamo būtiniausių medžiagų tiekimo amino rūgštys, kūnas vis dažniau pereina prie katabolizmo metabolizmo, mobilizuoja visas turimas energijos atsargas ir palaipsniui skaido kūno medžiagą, kad galėtų aprūpinti kūną energija. Siekdamas panaudoti kuo mažiau savo kūno atsargų, kūnas vienu metu persijungia į tam tikrą energijos taupymo režimą. Smegenys našumas sulėtėja, o fizinis darbas tampa daug sunkesnis.
