katabolisme

Under udtrykket katabolisme alle metaboliske processer i kroppen opsummeres, i hvilke løb de komplekse og undertiden højmolekylære proteiner, kulhydrater (polysaccharider) og fedt opdeles i deres enklere komponenter - mest ved energiproduktion. De individuelle byggesten er derefter tilgængelige til syntese af de nye stoffer, der kræves, eller nedbrydes yderligere og udskilles.

Hvad er katabolisme?

Metabolske processer, der involverer nedbrydning af stoffer med højere molekylvægt til stoffer med lavere molekylvægt, opsummeres under betegnelsen katabolisme. Dette er normalt flerstegs- eller flerstegsprocesser, der for det meste er eksoterme.

De eksoterme processer styres biokatalytisk af enzymer, vitaminer og hormoner for at kunne bruge den frigjorte energi til kroppen i form af varme eller kemisk energi til den endoterme opbygning af stoffer og for at beskytte det øjeblikkelige reaktionsmiljø mod forbrændinger.

Kroppen er afhængig af energiproduktion gennem katabolske metaboliske processer, da den i modsætning til grønne planter ikke kan udføre fotosyntesen, på hvis energiproduktion og omdannelse til lagrings kemisk energi al aerob liv er baseret.

Kulhydrater nedbrydes ved hjælp af enzymer såsom amylaser og saccharaser for at danne enkle sukkerarter og endda glukose. Glukosen kan igen metaboliseres til kuldioxid og vand til konstruktion af nye stoffer eller videre med energiproduktion og udskilles.

Protein- og fedtkatabolisme inkluderer lignende opdelingsprocesser. Proteiner med høj molekylvægt opdeles i peptider med lav molekylvægt, indtil der opnås individuelle aminosyrer, som yderligere metaboliseres eller bruges til at opbygge nye proteiner. Fedtstoffer opdeles i fedtsyrer og metaboliseres derefter på en lignende måde som kulhydrater.

Funktion & opgave

Katabolisme eller katabolske metaboliske processer udfører fire forskellige hovedopgaver og funktioner. Den første hovedopgave er at generere energi i form af brugbar varme eller i form af kemisk energi til den efterfølgende brug af varme eller til den endoterme opbygning af nye krævede stoffer. Om nødvendigt omdannes stivelse, der dannes og opbevares via anabolske processer, tilbage til glukose via kataboliske konverteringer og stilles til rådighed for cellen.

En anden opgave er at tilvejebringe nedbrydningsprodukter af proteiner, kulhydrater og fedt, som er nødvendige for anabolisme (bygningsmetabolisme), til konstruktion af nye stoffer. Det er en slags genvindingsproces, også kendt som en redningsvej. En væsentlig fordel er, at det er energisk billigere at samle proteiner, enzymer og hormoner fra genanvendte større stykker end at syntetisere dem fra bunden op fra de krævede molekyler med en passende energiforsyning.

Den tredje opgave, selvom den også er meget vigtig, kunne også ses som en nyttig ledsager. Betydningen af ​​mange komplekse stoffer såsom enzymer, hormoner og vitaminer ligger i deres bioaktivitet og katalytiske virkning. Hvis et bestemt enzym eller hormon har tjent sit formål, skal det gøres inaktivt eller erstattes af dets modstykke. Katabolisme spiller en vigtig rolle her. Så snart et hormon, enzym eller vitamin metaboliseres, dvs. kataboliseres, afbrydes dets bioaktivitet pludselig. En lignende proces kan forekomme med visse toksiner, som mister deres toksiske virkning gennem katabolisme og kan metaboliseres yderligere som nedbrydningsprodukter af toksinet for at blive brugt som rester, f.eks. B. udskilles gennem nyrerne.

Som en del af den fjerde opgave med katabolisme er kroppen i stand til at bruge metabolske processer til at nedbryde kroppens egne proteiner, fedt og kulhydrater med henblik på energiproduktion eller til at bruge dem til at få visse aminosyrer eller andre presserende forbindelser. Kroppen kan overleve flere dage uden mad og er i stand til at nedbryde kropsvæv og opbygge det andetsteds efter behov.

For at undgå konflikter i en celle kører kataboliske og anabolske metaboliske processer ikke samtidig, men adskilles altid fra hinanden. Enzymer af katabolske processer hæmmer enzymerne i anabolske processer og vice versa. Visse fosfataser kan vende metabolismeretningen, enten anabol eller katabol.

Sygdomme og lidelser

Katabolisme omfatter et væld af enzymatisk katalytiske, biokemiske metaboliske processer, som altid hænger sammen med deres modstykke, anabolisme. Klager og problemer er derfor mindre resultatet af en generel lidelse, men snarere som regel for manglen på visse enzymer eller deres biokemiske ineffektivitet på grund af en genetisk defekt, der fører til en forkert syntese af enzymet.

Grundlæggende er der imidlertid situationer, der hovedsageligt fører til en katabolsk stofskifte, da kropsstoffer skal nedbrydes mere for at forhindre forgiftning eller oversvømmelse med stoffer, der er skadelige for kroppen. Sådanne situationer opstår z. B. ved muskellammelse, hjerteanfald, slagtilfælde og andre former for atrofi.

Forstyrrelser i den katabolske metabolisme kan være til stede i kulhydratmetabolismen, i proteinmetabolismen og i fedtstofskiftet og føre til milde til alvorlige klager og sygdomme. Den metaboliske sygdom diabetes er forårsaget af mangel på insulin eller af resistens over for effektiviteten af ​​insulin og kan føre til alvorlige akutte tilstande. Som et resultat af underernæring, som for eksempel indeholder for lidt protein og ikke giver en tilstrækkelig forsyning med essentielle aminosyrer, skifter kroppen i stigende grad til katabolsk metabolisme, mobiliserer alle tilgængelige energireserver og gradvist nedbryder kroppens stof for at kunne give kroppen energi. For at angribe kroppens egne reserver så lidt som muligt skifter kroppen til en slags energibesparende tilstand på samme tid. Hjernepræstation bremser, og fysisk præstation er meget vanskeligere.