Katabolisme

Di bawah istilah Katabolisme semua proses metabolisme tubuh diringkas di mana protein kompleks dan kadang-kadang molekul tinggi, karbohidrat (polisakarida) dan lemak dipecah menjadi blok bangunan yang lebih sederhana - sebagian besar dengan produksi energi. Bahan penyusun individu kemudian tersedia untuk sintesis zat baru yang dibutuhkan atau selanjutnya dipecah dan dikeluarkan.

Apa katabolisme itu?

Proses metabolisme yang melibatkan pemecahan zat dengan berat molekul yang lebih tinggi menjadi zat dengan berat molekul yang lebih rendah dirangkum dalam istilah katabolisme. Biasanya, ini adalah proses multi-tahap atau multi-tahap yang biasanya bersifat eksotermik.

Proses eksotermik dikendalikan secara biokatalitik oleh enzim, vitamin dan hormon agar dapat menggunakan energi yang dilepaskan untuk tubuh dalam bentuk panas atau energi kimia untuk pembentukan zat endotermik dan untuk melindungi lingkungan reaksi langsung dari luka bakar.

Tubuh bergantung pada produksi energi melalui proses metabolisme katabolik, karena, tidak seperti tumbuhan hijau, tubuh tidak dapat melakukan fotosintesis, yang produksi energinya dan konversi menjadi energi kimia yang dapat disimpan menjadi dasar semua kehidupan aerobik.

Karbohidrat dipecah melalui penggunaan enzim seperti amilase dan sakarase untuk membentuk gula sederhana dan bahkan glukosa. Glukosa pada gilirannya dapat dimetabolisme menjadi karbon dioksida dan air untuk pembentukan zat baru atau selanjutnya dengan produksi energi dan dikeluarkan.

Katabolisme protein dan lemak mencakup proses pemecahan yang serupa. Protein dengan berat molekul tinggi dipecah menjadi peptida dengan berat molekul rendah sampai diperoleh asam amino individu, yang selanjutnya dimetabolisme atau digunakan untuk membangun protein baru. Lemak dipecah menjadi asam lemak dan kemudian dimetabolisme dengan cara yang mirip dengan karbohidrat.

Fungsi & tugas

Katabolisme atau proses metabolisme katabolik memenuhi empat tugas dan fungsi utama yang berbeda. Tugas utama pertama adalah menghasilkan energi dalam bentuk panas yang dapat digunakan atau dalam bentuk energi kimia untuk penggunaan panas selanjutnya atau untuk pembentukan endotermik zat baru yang diperlukan. Jika perlu, misalnya, pati yang dibentuk dan disimpan melalui proses anabolik diubah kembali menjadi glukosa melalui konversi katabolik dan tersedia untuk sel.

Tugas lain adalah menyediakan produk pemecahan protein, karbohidrat dan lemak, yang dibutuhkan untuk anabolisme (membangun metabolisme), untuk pembangunan zat baru. Ini adalah jenis proses daur ulang, juga dikenal sebagai jalur penyelamatan. Keuntungan utamanya adalah lebih murah secara energetik untuk merakit protein, enzim, dan hormon dari bagian daur ulang yang lebih besar daripada mensintesisnya dari bawah ke atas dari molekul yang dibutuhkan dengan pasokan energi yang sesuai.

Tugas ketiga, meski juga sangat penting, juga bisa dilihat sebagai pendamping yang berguna. Pentingnya banyak zat kompleks seperti enzim, hormon dan vitamin terletak pada bioaktivitas dan efek katalitiknya. Jika enzim atau hormon tertentu telah memenuhi tujuannya, enzim atau hormon tersebut harus dibuat tidak aktif atau diganti dengan rekannya. Katabolisme memainkan peran penting di sini. Segera setelah hormon, enzim atau vitamin dimetabolisme, yaitu dikatabolisme, bioaktivitasnya tiba-tiba terganggu. Proses serupa dapat terjadi dengan toksin tertentu, yang kehilangan efek toksiknya melalui katabolisme dan selanjutnya dapat dimetabolisme sebagai produk degradasi toksin untuk digunakan sebagai residu, misalnya. B. untuk diekskresikan melalui ginjal.

Sebagai bagian dari tugas keempat katabolisme, tubuh dapat menggunakan proses metabolisme untuk memecah protein, lemak, dan karbohidrat tubuh sendiri untuk tujuan produksi energi atau menggunakannya untuk memperoleh asam amino tertentu atau senyawa lain yang sangat dibutuhkan. Tubuh dapat bertahan hidup beberapa hari tanpa makanan dan mampu memecah jaringan tubuh dan membangunnya di tempat lain sesuai kebutuhan.

Untuk mencegah konflik di dalam sel, proses metabolisme katabolik dan anabolik tidak berjalan bersamaan, tetapi selalu terpisah satu sama lain. Enzim proses katabolik menghambat enzim proses anabolik dan sebaliknya. Fosfatase tertentu dapat membalikkan arah metabolisme, baik anabolik maupun katabolik.

Penyakit & penyakit

Katabolisme terdiri dari banyak proses metabolisme biokimia katalitik secara enzimatis, yang selalu terkait dengan rekan mereka, anabolisme. Keluhan dan masalah karena itu lebih sedikit disebabkan oleh kelainan secara keseluruhan, tetapi biasanya oleh kurangnya enzim tertentu atau ketidakefektifan biokimia mereka karena cacat genetik yang menyebabkan sintesis enzim yang salah.

Pada dasarnya, bagaimanapun, ada situasi yang terutama mengarah pada metabolisme katabolik, karena zat tubuh harus dipecah untuk mencegah keracunan atau membanjiri zat yang berbahaya bagi tubuh. Situasi seperti itu muncul z. B. dalam kelumpuhan otot, serangan jantung, stroke dan jenis atrofi lainnya.

Gangguan metabolisme katabolik dapat terjadi pada metabolisme karbohidrat, metabolisme protein dan metabolisme lemak dan menyebabkan keluhan dan penyakit ringan hingga serius. Penyakit metabolik diabetes disebabkan oleh kekurangan insulin atau resistensi terhadap efektivitas insulin dan dapat menyebabkan kondisi akut yang serius. Akibat malnutrisi, yang misalnya mengandung terlalu sedikit protein dan tidak memberikan pasokan asam amino esensial yang memadai, tubuh semakin beralih ke metabolisme katabolik, memobilisasi semua cadangan energi yang tersedia dan secara bertahap memecah substansi tubuh untuk dapat menyediakan energi bagi tubuh. Untuk menyerang cadangan tubuh sendiri sesedikit mungkin, tubuh beralih ke mode hemat energi pada saat yang bersamaan. Kinerja otak melambat dan kinerja fisik jauh lebih sulit.