- Čo je katabolizmus?
- Rozdiely medzi katabolizmom a anabolizmom
- Bunkový katabolizmus
- Svalový katabolizmus
- Význam katabolizmu
- Príklad katabolizmu
Vysvetlíme, čo je katabolizmus a jeho rozdiely od anabolizmu. Tiež typy, ktoré existujú, dôležitosť a príklady.
Čo je katabolizmus?
Katabolizmus je proces rozkladom zložitých živín na jednoduché látky na získanie energie pre organizmu. Je to jedna z dvoch fáz metabolizmus z živé bytosti, druhá je anabolizmus (opačný a komplementárny proces katabolizmu).
Tento výraz pochádza z gréckeho katos ("dole") a ballein ("hodiť"), pretože ide od najzložitejšieho a najväčšieho k najjednoduchšiemu a najmenšiemu. Vyžaduje si malý príjem energie z tela, ale uvoľňuje sa chemická energia ktoré telo ukladá vo forme ATP (adenozíntrifosfát) na použitie v iných bezprostredných procesoch.
Katabolické reakcie, teda tie, ktoré tvoria katabolizmus, sa môžu navzájom veľmi líšiť, hoci sa zároveň medzi rôznymi formami líšia len málo. života známy. Vo všeobecnosti pozostávajú z redukčno-oxidačné reakcie organických molekúl, aj keď existujú mikroorganizmy schopné metabolizovať železo a síru.
Ďalej sa katabolické reakcie delia na tie, ktoré vyžadujú kyslík (aeróbne) a tie, ktoré nevyžadujú (anaeróbne). Obidve sa vyskytujú v organizme ľudská bytosť, napríklad ako prebieha trávenie (čím sa rozkladá makromolekuly organické zlúčeniny v ich konštitučných monoméroch) a potom intracelulárny metabolický cyklus (Krebsov cyklus a oxidačná fosforylácia).
Rozdiely medzi katabolizmom a anabolizmom
Katabolizmus a anabolizmus sú komplementárne, ale opačné procesy. Katabolizmus rozkladá organické makromolekuly na jednoduchšie formy. Uvoľňuje tak svoju chemickú energiu chemické väzby. Anabolizmus na druhej strane požiera energie organizmu vytvárať nové väzby a nové molekuly komplex v opačnom smere.
Preto, kým jeden energiu spotrebováva, druhý ju vydáva; kým jedna ide od základnej ku komplexnej, druhá ide opačným smerom. To znamená, že keď sú katabolizmus a anabolizmus v rovnováhe, bunky zostávajú stabilné; ale keď je potrebné rozložiť tkanivá (napríklad „spálenie“ tuku), katabolizmus prevažuje nad anabolizmom.
Bunkový katabolizmus
Katabolizmus prebieha v bunkách tela prostredníctvom série procesov, ktoré tvoria bunkové dýchanie. K tomu dochádza prostredníctvom rôznych procesov v závislosti od toho, či je alebo nie je prítomný kyslík, ale zhruba pozostáva z oxidácia biomolekúl glukózy na energiu.
Tento proces, nazývaný glykolýza, prebieha v cytosóle buniek, pričom pre každú molekulu glukózy (so 6 atómov uhlík) dva pyruváty (každý s 3 atómami uhlíka), v procese, ktorý obráti dve molekuly ATP, aby na oplátku získali štyri. Potom sa tento pyruvát spracuje podľa toho, či je alebo nie je prítomný kyslík v:
- Bunkové dýchanie. V prítomnosti kyslíka (aeróbne prostredie) sa pyruvát oxiduje až do získania CO2, uvoľňuje energiu svojich väzieb, aby s ním vytvoril ATP. K tomu dochádza v matici mitochondrie bunky v jej prvej fáze (cyklus trikarboxylových kyselín alebo Krebsov cyklus) a potom v dýchacom reťazci, ktorý sa vyskytuje v mitochondriálnych membránach. Tento proces je vysoko produktívny z energetického hľadiska a poskytuje približne 36 molekúl ATP na molekulu glukózy.
- Fermentácia mobilný telefón. Ak nie je prítomný kyslík (anaeróbne prostredie), organizmy nemôžu oxidovať pyruvát, ale fermentovať ho, pričom namiesto CO2 produkujú molekuly etanolu alebo kyseliny mliečnej. Tieto molekuly sa oveľa ťažšie odstraňujú a majú oveľa menšiu energetickú účinnosť: len asi 2 molekuly ATP na molekulu glukózy.
Svalový katabolizmus
Svalový katabolizmus sa nazýva redukcia svalovej hmoty samotným metabolizmom, teda deštrukcia svalového tkaniva na získanie potrebných zdrojov na výživu.
K tomu dochádza, keď jedlo ktoré vstupujú do tela nestačia na udržanie metabolizmu alebo keď je energetická náročnosť oveľa vyššia ako množstvo energie získanej z potravy.
V takýchto prípadoch sa telo premieňa na telesný tuk, aby uvoľnilo dodatočnú energiu, a keď sa vyčerpá, uchýli sa k zúfalým opatreniam, ako je „spaľovanie“ svalov, aby sa zabezpečilo, že metabolizmus pokračuj.
Aby ste sa vyhli svalovému katabolizmu, musíte udržiavať stravu primeranú množstvu cvičenia alebo vykonávanej fyzickej aktivity. Okrem toho je dôležité poskytnúť telu dostatok príležitostí na odpočinok, pretože počas spánku vzniká najväčšie množstvo svalovej hmoty.
Význam katabolizmu
Katabolizmus je kľúčovou súčasťou metabolického procesu živých bytostí, teda ich metódy získavanie energie, najmä v prípade heterotrofy, ktorý sa musí živiť organický materiál iných živých bytostí, ktoré ho trávia a rozkladajú na minimálne kúsky užitočné pre vaše telo.
Pochopenie katabolizmu je nevyhnutné na pochopenie toho, ako a prečo prežívame na základe konzumácie potravy, pretože naše telo musí premieňať to, čo jeme, na užitočné kúsky, z ktorých musí neskôr skladať nové bunky a nové tkanivá.
Príklad katabolizmu
Katabolizmus je základným princípom trávenia potravy, ktorú konzumujeme. Napríklad jedlo, ktoré jeme, je spracované a rozložené naň biomolekuly väčšie, ktoré vstupujú do tela, aby sa katabolizovali.
Teda, proteín rozkladajú sa na aminokyseliny, lipidy v mastných kyselinách a cukroch v monosacharidoch. Tieto jednoduchšie zlúčeniny potom konvergujú na rovnakej metabolickej dráhe: Acetyl CoA, zlúčenina, ktorá vstupuje do buniek, aby iniciovala bunkové dýchanie (Krebsov cyklus).