katabolisme

Under begrepet katabolisme alle metabolske prosesser i kroppen er oppsummert i løpet av hvilke de komplekse og noen ganger høye molekylære proteiner, karbohydrater (polysakkarider) og fett blir delt ned i de enkleste byggesteinene - mest med energiproduksjon. De enkelte byggesteinene er da tilgjengelige for syntese av de nye stoffene som kreves eller blir ytterligere brutt ned og skilles ut.

Hva er katabolisme?

Metabolske prosesser som involverer nedbrytning av stoffer med høyere molekylvekt til stoffer med lavere molekylvekt er oppsummert under betegnelsen katabolisme. Som regel er dette flerstegs- eller flerstegsprosesser som vanligvis er eksotermiske.

De eksoterme prosessene styres biokatalytisk av enzymer, vitaminer og hormoner for å kunne bruke den frigjorte energien til kroppen i form av varme eller kjemisk energi til endoterm oppbygging av stoffer og for å beskytte det umiddelbare reaksjonsmiljøet mot forbrenning.

Kroppen er avhengig av energiproduksjon gjennom katabolske metabolske prosesser fordi den, i motsetning til grønne planter, ikke kan utføre fotosyntesen, hvis energiproduksjon og omdannelse til lagringsbar kjemisk energi all aerob livstid er basert på.

Karbohydrater brytes ned ved bruk av enzymer som amylaser og sakkaraser for å danne enkle sukkerarter og til og med glukose. Glukosen kan igjen metaboliseres til karbondioksid og vann for konstruksjon av nye stoffer eller videre med energiproduksjon og skilles ut.

Protein- og fettkatabolisme inkluderer lignende nedbrytningsprosesser. Proteiner med høy molekylvekt brytes ned i peptider med lav molekylvekt inntil individuelle aminosyrer er oppnådd, som videre metaboliseres eller brukes til å bygge nye proteiner. Fett brytes ned i fettsyrer og metaboliseres deretter på lignende måte som karbohydrater.

Funksjon & oppgave

Katabolisme eller katabolske metabolske prosesser oppfyller fire forskjellige hovedoppgaver og funksjoner. Den første hovedoppgaven er å generere energi i form av brukbar varme eller i form av kjemisk energi for etterfølgende bruk av varme eller for endoterm oppbygging av nye stoffer som kreves. Om nødvendig, for eksempel, blir stivelse dannet og lagret via anabole prosesser konvertert tilbake til glukose via kataboliske konverteringer og gjort tilgjengelig for cellen.

En annen oppgave er å skaffe nedbrytningsprodukter av proteiner, karbohydrater og fett, som er nødvendige for anabolisme (bygningsmetabolisme), for konstruksjon av nye stoffer. Det er en type resirkuleringsprosess, også kjent som en bergingsvei. En stor fordel er at det er energisk billigere å sette sammen proteiner, enzymer og hormoner fra resirkulerte større biter enn å syntetisere dem fra grunnen av de nødvendige molekylene med en passende energiforsyning.

Den tredje oppgaven, selv om den også er veldig viktig, kan også sees på som en nyttig følgesvenn. Betydningen av mange komplekse stoffer som enzymer, hormoner og vitaminer ligger i deres bioaktivitet og katalytiske effekt. Hvis et bestemt enzym eller hormon har tjent sitt formål, må det gjøres inaktivt eller erstattes av dets motstykke. Katabolisme spiller en viktig rolle her. Så snart et hormon, enzym eller vitamin metaboliseres, dvs. kataboliseres, avbrytes plutselig bioaktiviteten. En lignende prosess kan forekomme med visse giftstoffer, som mister sin toksiske effekt gjennom katabolisme og kan metaboliseres ytterligere som nedbrytningsprodukter av toksinet for å bli brukt som rester, f.eks. B. å skilles ut gjennom nyrene.

Som en del av den fjerde oppgaven med katabolisme, er kroppen i stand til å bruke metabolske prosesser for å bryte ned kroppens egne proteiner, fett og karbohydrater for energiproduksjon eller for å få dem til å oppnå visse aminosyrer eller andre presserende forbindelser. Kroppen kan overleve flere dager uten mat og er i stand til å bryte ned kroppsvevet og bygge det opp andre steder etter behov.

For å forhindre konflikter i en celle, foregår ikke katabolske og anabole metabolske prosesser samtidig, men alltid atskilt fra hverandre. Enzymer av katabolske prosesser hemmer enzymene i anabole prosesser og omvendt. Visse fosfataser kan reversere metabolismeretningen, enten anabole eller kataboliske.

Sykdommer og plager

Katabolisme omfatter et mangfold av enzymatisk katalytiske, biokjemiske metabolske prosesser, som alltid henger sammen med sin motpart, anabolisme. Klager og problemer er derfor mindre resultatet av en generell lidelse, men snarere som en regel for mangelen på visse enzymer eller deres biokjemiske ineffektivitet på grunn av en genetisk defekt som fører til en feil syntese av enzymet.

I utgangspunktet er det imidlertid situasjoner som hovedsakelig fører til en katabolsk metabolisme, ettersom kroppsstoffer må brytes ned for å forhindre forgiftning eller oversvømmelse med stoffer som er skadelige for kroppen. Slike situasjoner oppstår z. B. ved muskellammelse, hjerteinfarkt, hjerneslag og andre typer atrofi.

Forstyrrelser i det katabolske stoffskiftet kan være til stede i karbohydratmetabolismen, i proteinmetabolismen og i fettmetabolismen og føre til milde til alvorlige klager og sykdommer. Den metabolske sykdommen diabetes er forårsaket av mangel på insulin eller av resistens mot insulinets effektivitet og kan føre til alvorlige akutte tilstander. Underernæring, som for eksempel inneholder utilstrekkelige proteinkomponenter og ikke gir en tilstrekkelig tilførsel av essensielle aminosyrer, går kroppen i økende grad over til katabolsk metabolisme, mobiliserer alle tilgjengelige energireserver og gradvis bryter ned kroppsstoffet for å kunne gi kroppen energi. For å angripe kroppens egne reserver så lite som mulig, bytter kroppen til en slags energibesparende modus samtidig. Hjerneprestasjoner bremser og fysisk ytelse er mye vanskeligere.