I metabolisme det er konvertering av biokjemiske stoffer ved organismenes enzymsystem. Mellomprodukter dannes, som også er kjent som metabolitter. Hele metabolismen er basert på konstant metabolisme av kjemiske stoffer.
Hva er metabolisme?
Begrepet metabolisme brukes i biologi og medisin og beskriver omdannelse eller nedbrytning av et kjemisk stoff i sammenheng med metabolisme. På gresk omtales også betegnelsen metabolisme som metabolisme. Metabolisme er nødvendig for å opprettholde de viktige funksjonene til organismen.
Det er den såkalte katabolske og anabole metabolismen. I forbindelse med katabolsk metabolisme blir for eksempel bioenergi med høy energi, høypolymer nedbrutt fra mat med energi som frigjøres. Demonteringen skjer i tre trinn. På denne måten blir de enkelte byggesteinene opprinnelig laget av polysakkarider (flere sukkerarter), fett og proteiner. Når det gjelder polysakkarider er dette heksoser (glukose, fruktose) og pentoser. Fett brytes ned i fettsyrer og glyserin, og proteinene er igjen kilden til individuelle aminosyrer. Alle disse monomerer er metabolitter av metabolismen, siden de enten kan brytes ned ytterligere eller bidra til oppbygging av kroppens egne biologiske stoffer.
Det anabole stoffskiftet sikrer at kroppens egne komplekse forbindelser bygges opp fra enklere utgangsmaterialer. Metabolittene til det katabolske stoffskiftet kalles katabolitter, og de av det anabolske stoffskiftet kalles anabolitter. Grensesnittet mellom anabole og katabolske stoffskifte er den såkalte mellommetabolismen. Mange metabolitter er begge utgangsmaterialet til anabole og katabolske prosesser.
Fremmedstoffer metaboliseres også i kroppen og omdannes til en vannløselig form som kan skilles ut. Disse fremmede stoffene inkluderer medisiner, men også giftstoffer.
Funksjon & oppgave
Metabolismen er av stor betydning for kroppen. Kroppen forsynes med energi gjennom konstant konvertering av stoffer (under nedbrytning av høyenergi, høymolekylære biomolekyler). Utgangsforbindelsens kjemiske energi frigjøres og omdannes til varme og kinetisk energi for å opprettholde fysiske funksjoner. Dette skaper karbondioksid og vann i den laveste enden av de katabolske prosessene. Denne nedbrytningen skjer via flere mellomliggende stoffer, som også kan integreres i anabole kroppsprosesser som såkalte metabolitter. Energien som frigjøres lagres midlertidig i en fosfatbinding under nedbrytningsprosessene (se ATP, GTP eller andre).
Ved å bryte fosfatbindingen frigjøres energi, som kan konverteres tilbake til kjemisk energi fra et makromolekyl i en anabol prosess. Kataboliske og anabolske metabolske veier er derfor nært knyttet sammen.
Videre opprettes metabolitter som blir brutt ned eller brukt til å bygge mer komplekse forbindelser på hvert trinn i en katabolsk eller anabole metabolske vei. Det er ikke avgjørende hvilken metabolsk vei den enkelte metabolitt stammer fra. Dette grensesnittet mellom katabolsk og anabole metabolisme kalles mellommetabolismen.
Organismen er alltid i jevn tilstand av kjemiske stoffer som blir introdusert og fjernet. Dyreorganismer bruker den kjemiske energien til organiske stoffer, som blir brutt ned til enkle uorganiske stoffer. Planteorganismer tar opp solenergi i form av lys og omdanner den til kjemisk energi ved å bygge opp organiske stoffer fra uorganiske stoffer.
I tillegg til metabolisme i løpet av normal metabolisme, metaboliseres også absorberte fremmede stoffer. Disse metaboliseringene skjer alltid i leveren. Dette er stort sett avgiftningsreaksjoner. Farmasøytiske midler er også underlagt disse reaksjonene. Totalt sett snakker vi om biotransformasjon. I en første fase skjer oksidasjons- eller reduksjonsreaksjoner eller hydrolyse.
Når det gjelder en først og fremst virkende gift eller et primært virkende medisinsk stoff, reduseres effekten. Imidlertid, hvis stoffet tas opp som et legemiddel, vil det imidlertid være effektivt etter fase 1-reaksjonene. Det samme kan skje med et primært ikke-giftig stoff. Noen giftstoffer utvikler seg bare i kroppen gjennom passende metabolisme. Metabolittene som dannes i fase 1, blir vannløselig i en andre fase gjennom ytterligere transformasjoner slik at de kan skilles ut via nyrene.
Sykdommer og plager
I forbindelse med metabolisme og de tilsvarende metaboliseringene kan det oppstå betydelige helseproblemer hvis en metabolitt ikke kan brytes ned eller bare er dårlig. Hvis det tvert imot ikke er reaksjoner på dannelse av visse viktige metabolitter, kan også helsemessige konsekvenser forventes. I slike situasjoner er det veldig ofte en genetisk defekt eller en kromosomendring.
Enkelte enzymer kan ikke produseres eller bare produseres utilstrekkelig. Den samme effekten er forårsaket av et mangelfullt enzym. Mange metabolske sykdommer viser derfor en ansamling av visse metabolitter. I andre sykdommer dannes ikke engang viktige metabolitter. I begge tilfeller avbrytes kjeden av komplekse reaksjoner, og noen viktige reaksjoner finner ikke lenger sted.
Ved såkalte lagringssykdommer akkumuleres visse stoffer eller metabolitter mer og mer i cellene eller utenfor cellene. Dette fører ofte til betydelig organskade. Når det gjelder giftstoffer og legemidler, bør stoffskiftet generelt føre til nedbrytning av stoffene og svekke effekten. Imidlertid er det også tilfeller der stoffskifteprosessene gjør relativt ufarlige startmaterialer til aktive metabolitter, som bare utvikler sin giftige effekt på dette stadiet. Metabolismeprosessene for fremmede stoffer er uspesifikke og følger derfor alltid bare en ordning. Derfor kan det noen ganger skje at metabolisasjonsprosessen til disse spesielle stoffene er det virkelige problemet.
