Z anabolizmus opisuje budovanie metabolických procesov v organizme. Anabolické a katabolické metabolické procesy sú úzko prepojené. Štruktúra hmoty vždy spotrebúva energiu.
Čo je anabolizmus?
Anabolizmus a katabolizmus sú v metabolických procesoch vždy navzájom prepojené. Anabolizmus charakterizuje vytváranie energeticky bohatých a komplexných zlúčenín z jednoduchých molekúl s dodávkou energie. V rastlinách je fotosyntéza anabolickým metabolickým procesom. Jednoduché zlúčeniny ako voda, oxid uhličitý a minerály sa pomocou slnečnej energie premieňajú na uhľohydráty, bielkoviny a tuky.
Anabolické metabolické procesy však neustále prebiehajú nielen v rastlinách, ale aj v živočíšnych a ľudských organizmoch. Termín anabolizmus je niekedy nejasne definovaný. Vytvorenie prepojení v rámci spotreby energie sa však javí ako spoločné kritérium definície.
Energeticky bohaté komplexné molekuly, ako sú uhľohydráty, bielkoviny a tuky, sa tiež vytvárajú v živočíšnom a ľudskom organizme a zároveň spotrebúvajú energiu. Zároveň však ľudia a zvieratá najskôr požívajú spolu s potravou uhľohydráty, bielkoviny a tuky, ktoré sa rozkladajú pri uvoľňovaní energie. Tieto katabolické metabolické procesy generujú energiu pre životné procesy a súčasne, okrem vody a oxidu uhličitého, tiež jednoduché organické produkty rozkladu, ako je pyruvát, ktorý sa môže znova použiť ako východiskový materiál na tvorbu vlastných látok v tele. Vyžaduje si to však energiu získanú z katabolických metabolických procesov a prenášanú na nové zlúčeniny prostredníctvom ATP v medzisklade energie.
Funkcia a úloha
Anabolizmus je pre organizmus nevyhnutný. V užšom zmysle znamená anabolizmus tvorbu svalových bielkovín. Vzťahuje sa však na všetky stavebné procesy, ktoré produkujú vlastné bielkoviny, tuky a sacharidy v tele. Nemusí to byť vždy zložité spojenie. Nová syntéza molekuly glukózy z medziproduktu pyruvátu je už anabolický proces. Pretože si to vyžaduje energiu.
Štruktúra vlastných látok v tele by mala slúžiť na budovanie štruktúry a rastu tela na jednej strane a na ukladanie energie na strane druhej. Na vybudovanie tela sú potrebné najmä proteíny a ich základné stavebné kamene, aminokyseliny. Aminokyseliny pochádzajú z procesov rozkladu proteínov požívaných potravou.
V rámci anabolického procesu sa jednotlivé aminokyseliny znovu zostavujú do vlastných proteínov tela. Aminokyseliny, ktoré nie sú potrebné, sa ďalej prevádzajú na jednoduché zlúčeniny, ako je oxid uhličitý, voda, močovina alebo metabolity, napríklad pyruvát. Pyruvát sa môže ďalej štiepiť alebo použiť ako východisková zlúčenina na tvorbu glukózy, aminokyselín alebo mastných kyselín. Týmto spôsobom je možné premeniť aminokyseliny na glukózu. Katabolické a anabolické procesy sú vzájomne prepojené.
Glukóza môže byť uložená v polymérnom skladovacom roztoku glukogénu v pečeni a svaloch. Glukogén v prípade potreby slúži ako potenciálny zdroj energie. Novo vzniknuté mastné kyseliny sa môžu previesť na tuk esterifikáciou glycerínom, ktorý sa ukladá v adipocytoch ako energetická rezerva.
Všetky stavebné procesy vyžadujú energiu, ktorá je dostupná prostredníctvom energetického pufra ATP. ATP vždy vzniká z ADP ďalšou väzbou fosfátovej skupiny pri absorpcii energie. Táto energia pochádza z katabolických metabolických procesov.
Komplexné metabolické procesy v tele sú riadené hormónmi. Existujú hormóny, ktoré majú tendenciu podporovať katabolizmus, napr hormóny štítnej žľazy alebo hormóny, ktoré podporujú anabolizmus.Patria sem inzulín, rastové hormóny alebo sexuálne hormóny. Anabolické procesy môžu tiež spôsobiť katabolické procesy a naopak. Napríklad budovanie svalov podporuje odbúravanie tukov. Na druhej strane úbytok svalov je často spojený s prírastkom tuku.
Choroby a choroby
Choroby súvisiace s anabolizmom sú často spôsobené hormonálnymi nerovnováhami. Hormonálne poruchy môžu byť spôsobené vnútornými aj vonkajšími príčinami. Známym príkladom vonkajšej príčiny je zneužívanie anabolických steroidov. Anabolické steroidy sú často používané konkurenčnými a silovými atlétmi na podporu rastu svalov. Sú to hormónové látky alebo dokonca hormóny.
Bežne používaný anabolický steroid je mužský pohlavný hormón testosterón. Testosterón podporuje budovanie svalov u mužov aj žien. Objavilo sa však veľa následných škôd. U mužov nepretržité používanie hormónov znižuje produkciu endogénneho testosterónu. Po zastavení anabolík dochádza k rýchlemu poklesu výkonu a svalovej hmoty. Syntéza hormónov v tele už nie je stimulovaná. Okrem iného sa vyskytuje nedostatok testosterónu so slabým výkonom, zväčšenie prsníkov u mužov, psychologické problémy, zhoršenie kostrového a svalovo-kostrového systému, zvýšené riziko infarktu a mozgovej príhody, poškodenie pečene a zmenšené semenníky s rozvojom neplodnosti. U žien môže byť menštruačný cyklus narušený. Klitoris sa tiež rozširuje.
Ak je anabolizmus narušený vnútornými príčinami, často hrajú úlohu poruchy hormonálnej rovnováhy. Môžu byť dedičné alebo môžu byť spôsobené vážnymi chorobami žliaz produkujúcich hormóny. Typickými príkladmi sú nedostatok a nadprodukcia rastového hormónu somatropínu. Ak je v detstve nedostatok somatropínu, výsledkom je krátka postava.
Nadprodukcia vedie k obrovskému rastu av dospelosti k akromegálii, ktorá je spojená s nadmerným rastom rúk, nôh, uší, nosa, brady alebo vonkajších pohlavných orgánov. V prípade nedostatočnej dospelosti vedie k zvýšenému rozkladu svalov a kostí. Zároveň sa však zvyšuje aj tukové tkanivo.
Pri tzv. Cushingovom syndróme sa vo väčšej miere tiež rozkladajú vlastné bielkoviny tela. Zároveň sa však hromadí tuk vo forme kmeňa obezity. Tu sa zvyšuje hormón kortizol, ktorý podporuje konverziu aminokyselín na glukózu.
