- Što je katabolizam?
- Razlike između katabolizma i anabolizma
- Katabolizam stanica
- Katabolizam mišića
- Važnost katabolizma
- Primjer katabolizma
Objašnjavamo što je katabolizam i njegove razlike s anabolizmom. Također, vrste koje postoje, važnost i primjeri.
Što je katabolizam?
Katabolizam je postupak razgradnja složenih hranjivih tvari u jednostavne tvari za dobivanje energije za organizam. To je jedna od dvije faze metabolizam od živa bića, drugi je anabolizam (suprotni i komplementarni proces katabolizma).
Ovaj izraz dolazi od grčkog katos ("dolje") i ballein ("baciti"), budući da ide od najsloženijeg i najvećeg, do najjednostavnijeg i najmanjeg. Zahtijeva mali unos energije iz tijela, ali se oslobađa kemijska energija koje tijelo pohranjuje u obliku ATP (Adenozin trifosfat) za upotrebu u drugim neposrednim procesima.
Kataboličke reakcije, odnosno one koje čine katabolizam, mogu se međusobno jako razlikovati, iako se u isto vrijeme malo razlikuju između različitih oblika život znan. Oni se općenito sastoje od redukcijsko-oksidacijske reakcije organskih molekula, iako ih ima mikroorganizmi sposoban metabolizirati željezo i sumpor.
Nadalje, kataboličke reakcije se dijele na one koje zahtijevaju kisik (aerobne) i one koje ne zahtijevaju (anaerobne). Oboje se javlja u organizmu ljudsko biće, na primjer, kako probava napreduje (koja razgrađuje makromolekule organskih spojeva u njihovim konstitutivnim monomerima) a zatim unutarstanični metabolički ciklus (Krebsov ciklus i oksidativna fosforilacija).
Razlike između katabolizma i anabolizma
Katabolizam i anabolizam su komplementarni, ali suprotni procesi. Katabolizam razgrađuje organske makromolekule u jednostavnije oblike. Tako oslobađa svoju kemijsku energiju kemijske veze. Anabolizam, s druge strane, troši Energija organizma da formira nove veze i nove molekule složen u suprotnom smjeru.
Stoga, dok jedan troši energiju, drugi je oslobađa; dok jedan ide od osnovnog prema složenom, drugi ide u suprotnom smjeru. To znači da kada su katabolizam i anabolizam u ravnoteži, Stanice ostaju stabilni; ali kada je potrebno razgraditi tkiva (npr. mast), katabolizam prevladava nad anabolizmom.
Katabolizam stanica
Katabolizam se odvija unutar tjelesnih stanica kroz niz procesa koji čine stanično disanje. To se događa kroz različite procese, ovisno o tome je li kisik prisutan ili ne, ali se otprilike sastoji od oksidacija biomolekula glukoze za energiju.
Ovaj proces, nazvan glikoliza, odvija se u citosolu stanica, dobivajući za svaku molekulu glukoze (sa 6 atoma ugljik) dva piruvata (s po 3 ugljikova atoma), u procesu koji obrće dvije molekule ATP-a da bi se zauzvrat dobile četiri. Zatim će se ovaj piruvat obraditi prema tome ima li kisika ili ne u:
- Stanično disanje. U prisutnosti kisika (aerobno okruženje) piruvat se oksidira do dobivanja CO2, oslobađajući energiju svojih veza kako bi s njim napravio ATP. To se događa u matrici od mitohondrije stanice u prvoj fazi (ciklus trikarboksilne kiseline ili Krebsov ciklus), a zatim u respiratornom lancu koji se javlja u mitohondrijskim membranama. Ovaj proces je vrlo produktivan s energetske točke gledišta i daje oko 36 ATP molekula po molekuli glukoze.
- Vrenje mobitel. Kada kisik nije prisutan (anaerobno okruženje), organizmi ne mogu oksidirati piruvat već ga fermentiraju, stvarajući etanol ili molekule mliječne kiseline umjesto CO2. Te je molekule mnogo teže ukloniti i djeluju mnogo manje energetski: samo oko 2 molekule ATP-a po molekuli glukoze.
Katabolizam mišića
Katabolizmom mišića naziva se smanjenje mišićne mase samim metabolizmom, odnosno uništavanje mišićnog tkiva kako bi se dobili potrebni resursi za hranjenje.
To se događa kada hrana koji ulaze u tijelo nisu dovoljni za održavanje metabolizma ili kada je potražnja za energijom mnogo veća od količine energije dobivene hranom.
U takvim slučajevima, tijelo se okreće tjelesnoj masnoći radi dodatne energije za oslobađanje i, nakon što se iscrpi, pribjegava očajničkim mjerama kao što je "spaljivanje" mišića kako bi osiguralo da metabolizam nastavi.
Kako biste izbjegli katabolizam mišića, morate održavati prehranu koja odgovara količini vježbanja ili fizičke aktivnosti. Uz to, važno je tijelu pružiti dovoljno mogućnosti za odmor jer se najveća količina mišićne mase stvara tijekom spavanja.
Važnost katabolizma
Katabolizam je ključni dio metaboličkog procesa živih bića, odnosno njihovih metode dobivanje energije, osobito u slučaju heterotrofi, koji se mora hraniti organski materijal drugih živih bića koja ga probavljaju i razbijaju na minimalne dijelove korisne za vaše tijelo.
Razumijevanje katabolizma bitno je da bismo razumjeli kako i zašto preživljavamo na temelju konzumacije hrane budući da naše tijelo ono što jedemo mora pretvoriti u korisne komade od kojih kasnije mora sastaviti nove stanice i nova tkiva.
Primjer katabolizma
Katabolizam je osnovni princip koji stoji iza probave hrane koju konzumiramo. Na primjer, hrana koju jedemo prerađuje se i razlaže na svoje biomolekule veće, koje ulaze u tijelo kako bi se katabolizirale.
Dakle, protein razgrađuju se na aminokiseline, lipida u masnim kiselinama i šećerima u monosaharidima. Ovi jednostavniji spojevi zatim se konvergiraju na istom metaboličkom putu: acetil CoA, spoj koji ulazi u stanice kako bi pokrenuo stanično disanje (Krebsov ciklus).