Begrepet katabolisme dekker alle metabolske prosesser i kroppen i løpet av hvilken den komplekse og noen ganger høymolekylære proteiner, karbohydrater (polysakkarider), og fett brytes ned i sine enklere byggesteiner, vanligvis med generering av energi. De enkelte byggesteinene er da tilgjengelige for syntese av nye nødvendige stoffer, eller brytes ned og skilles ut.
Hva er katabolisme?
Katabolisme er begrepet som brukes til å beskrive alle metabolske prosesser i kroppen der proteiner, karbohydraterog fett blir brutt ned i sine enklere byggesteiner. Metabolske prosesser som involverer nedbrytning av stoffer med høyere molekylvekt i stoffer med lavere molekylvekt er underlagt begrepet katabolisme. Disse er vanligvis flertrinns til flertrinnsprosesser som for det meste er eksoterme. De eksoterme prosessene blir biokatalytisk kontrollert av enzymer, vitaminer og hormoner for å kunne bruke frigjort energi til kroppen i form av varme eller kjemisk energi for endoterm oppbygging av stoffer og for å beskytte det umiddelbare reaksjonsmiljøet fra brannskader. Kroppen er avhengig av energiproduksjon gjennom katabolske metabolske prosesser fordi den, i motsetning til grønne planter, ikke kan utføre fotosyntese, hvis energiproduksjon og konvertering til lagringsbar kjemisk energi alt aerobt liv er basert. karbohydrater er brutt ned ved bruk av enzymer slik som amylaser og sakkaraser til enkle sukkerarter til glukose. Glukosekan i sin tur metaboliseres for å bygge nye stoffer eller videre metaboliseres for energi til karbon dioksid og Vann og utskilles. Lignende nedbrytingsprosesser inkluderer proteiner og fettkatabolisme. Høy molekylvekt proteiner nedbrytes til peptider med lav molekylvekt for å gi enkle aminosyrer, som videre metaboliseres eller brukes til å bygge nye proteiner. Fett blir nedbrutt til fettsyrer og metaboliseres deretter på en måte som ligner på karbohydrater.
Funksjon og oppgave
Katabolisme eller katabolske metabolske prosesser utfører fire forskjellige hovedoppgaver og funksjoner. Den første hovedoppgaven er for energiproduksjon i form av brukbar varme eller i form av kjemisk energi for påfølgende varmeutnyttelse eller for endoterm oppbygging av nye nødvendige stoffer. Ved behov omdannes for eksempel stivelsen som dannes og lagres via anabole prosesser tilbake til glukose via katabolisk omsetning og gjort tilgjengelig for cellen. En annen oppgave er å gjøre nedbrytningsproduktene av proteiner, karbohydrater og fett, som er nødvendige for anabolisme (bygningsmetabolisme), tilgjengelige for å bygge nye stoffer. Dette er en slags resirkuleringsprosess, også kjent som bergingsveien. En stor fordel er at det er energisk billigere å montere proteiner, enzymer og hormoner fra resirkulerte større biter enn det er å syntetisere dem fra bunnen av fra det nødvendige molekyler, med passende energiinngang. Den tredje oppgaven, selv om den også er veldig viktig, kan også betraktes som en nyttig bivirkning. Betydningen av mange komplekse stoffer som enzymer, hormoner og vitaminer ligger i deres bioaktivitet og katalytiske virkning. Hvis et bestemt enzym eller hormon har tjent formålet, må det gjøres inaktivt eller erstattes av dets motstykke. Det er her katabolisme spiller en viktig rolle. Så snart et hormon, enzym eller vitamin metaboliseres, dvs. kataboliseres, blir dets bioaktivitet brått avbrutt. En lignende prosess kan forekomme med visse toksiner, som mister sin toksiske effekt gjennom katabolisme og kan videre metaboliseres som nedbrytningsprodukter av toksinet som skal skilles ut som rester, f.eks. Via nyrene. I den fjerde oppgaven med katabolisme, er kroppen i stand til å bruke metabolske prosesser for å bryte ned kroppens egne proteiner, fett og karbohydrater med det formål å produsere energi eller å bruke dem for å oppnå visse aminosyrer eller andre presserende forbindelser. Dette gjør at kroppen kan overleve flere dager uten matinntak og å bryte ned kroppsvevet etter behov og bygge det opp andre steder. For å forhindre konflikter i en celle, kjøres ikke katabolske og anabole metabolske prosesser samtidig, men alltid tidsmessig atskilt fra hverandre. Enzymer av katabolske prosesser hemmer enzymer av anabole prosesser og omvendt. Enkelte fosfataser kan reversere metaboliseringsretningen til henholdsvis anabole eller katabole.
Sykdommer og lidelser
Katabolisme omfatter en rekke enzymatisk katalytiske, biokjemiske metabolske prosesser som alltid er sammenhengende med deres motstykke, anabolisme. Klager og problemer oppstår derfor ikke så mye fra en generell dysfunksjon, men som regel fra fravær av visse enzymer eller fra deres biokjemiske ineffektivitet på grunn av en genetisk defekt som fører til feil syntese av enzymet. I utgangspunktet er det imidlertid situasjoner som føre til hovedsakelig katabolsk metabolisme, siden kroppsstoffer må brytes ned oftere for å forhindre forgiftning eller flom med stoffer som er skadelige for kroppen. Slike situasjoner oppstår for eksempel i muskellammelse, hjerteinfarkt, hjerneslag og andre typer atrofi. Forstyrrelser av katabolsk metabolisme kan være tilstede i karbohydratmetabolisme, proteinmetabolisme og fett metabolisme, og kan føre til milde til alvorlige symptomer og sykdommer. Den metabolske sykdommen diabetes er forårsaket av mangel på insulin eller motstand mot effektiviteten av insulin og kan føre til alvorlige akutte tilstander. Som et resultat av underernæring, som for eksempel inneholder for lite protein og ikke gir tilstrekkelig tilførsel av essensielt aminosyrer, skifter kroppen i økende grad til katabolsk metabolisme, mobiliserer alle tilgjengelige energireserver og bryter kroppssubstansen gradvis ned for å kunne gi kroppen energi. For å bruke så få av kroppens egne reserver som mulig, bytter kroppen samtidig til en slags energisparemodus. Brain ytelsen bremser og fysisk ytelse blir mye vanskeligere.
