Metabolizam

U Metabolizam to je pretvorba biokemijskih tvari pomoću enzimskog sustava organizama. Nastaju intermedijarni proizvodi koji su također poznati i kao metaboliti. Cjelokupni metabolizam temelji se na stalnom metabolizmu kemijskih tvari.

Što je metabolizam?

Izraz metabolizam koristi se u biologiji i medicini i opisuje pretvorbu ili razgradnju kemijske tvari u toku metabolizma. U grčkom se naziv metabolizam naziva i metabolizmom. Metabolizam je potreban za održavanje vitalnih funkcija organizma.

Postoji takozvani katabolički i anabolički metabolizam. Na primjer, u kontekstu kataboličkog metabolizma, na primjer, visoko-polimerne bio-tvari s visokim polimerom razgrađuju se iz hrane s oslobađanjem energije. Demontaža se odvija u tri stupnja. Na taj način pojedinačni građevni blokovi u početku nastaju iz polisaharida (više šećera), masti i proteina. U slučaju polisaharida, to su heksoze (glukoza, fruktoza) i pentoze. Masti se razgrađuju na masne kiseline i glicerin, a proteini su zauzvrat izvor pojedinačnih aminokiselina. Svi su ti monomeri metabolizmi metabolizma, budući da se mogu dodatno razgraditi ili pridonijeti izgradnji vlastitih bioloških tvari u tijelu.

Anabolički metabolizam osigurava da su tjelesni složeni spojevi izgrađeni od jednostavnijih polaznih materijala. Metaboliti kataboličkog metabolizma nazivaju se katabolitima, a oni anaboličkog metabolizma nazivaju se anabolitima. Sučelje između anaboličkog i kataboličkog metabolizma je takozvani intermedijarni metabolizam, koji su mnogi metaboliti i početni materijal anaboličkih i kataboličkih procesa.

Strane tvari se također metaboliziraju u tijelu i pretvaraju u oblik topiv u vodi koji se može izlučiti. Te strane tvari uključuju lijekove, ali i otrove.

Funkcija i zadatak

Metabolizam je od velike važnosti za tijelo. Tijelo se opskrbljuje energijom stalnom pretvorbom tvari (tijekom raspada visokoenergetskih, visoko molekularnih biomolekula). Kemijska energija polaznih spojeva se oslobađa i pretvara u toplinsku i kinetičku energiju za održavanje fizičkih funkcija. To stvara ugljični dioksid i vodu na najnižem kraju kataboličkih procesa. Taj se raspad događa putem nekoliko međuprodukata, koje se također mogu ponovno integrirati u anaboličke tjelesne procese kao takozvane metabolite. Oslobođena energija privremeno se pohranjuje u fosfatnu vezu tijekom procesa raspada (vidi ATP, GTP ili drugi).

Cijepanjem fosfatne veze oslobađa se energija koja se može pretvoriti u kemijsku energiju makromolekule kao dio anaboličkog procesa. Katabolički i anabolički metabolički putevi su stoga usko povezani.

Nadalje, u svakoj fazi kataboličkog ili anaboličkog metaboličkog puta nastaju metaboliti koji se ili razgrađuju ili koriste za izgradnju složenijih spojeva. Metabolički put iz kojeg potječe pojedini metabolit nije presudan. Ovo sučelje kataboličkog i anaboličkog metabolizma naziva se intermedijarni metabolizam.

Organizam je uvijek u stalnom stanju kemijskih tvari koje se unose i uklanjaju. Životinjski organizmi koriste kemijsku energiju organskih tvari, pri čemu se one razgrađuju u jednostavne anorganske tvari. Biljni organizmi apsorbiraju solarnu energiju u obliku svjetlosti i pretvaraju je u kemijsku energiju gradeći organske tvari iz anorganskih tvari.

Uz metabolizam tijekom normalnog metabolizma, metaboliziraju se i apsorbirane strane tvari. Te metabolizacije se uvijek odvijaju u jetri. To su uglavnom reakcije detoksikacije. Farmaceutski proizvodi također su podložni tim reakcijama. Sveukupno, govorimo o biotransformaciji. U prvoj fazi odvijaju se oksidacijske ili redukcijske reakcije ili hidroliza.

U slučaju otrova koji djeluje primarno ili ljekovite tvari koja djeluje primarno, učinak se smanjuje. Međutim, ako se lijek apsorbira kao predlijek, on će biti učinkovit tek nakon reakcije faze 1. Ista stvar može se dogoditi s primarno netoksičnom tvari. Neki se toksini razvijaju u tijelu samo odgovarajućim metabolizmom. U drugoj fazi, metaboliti koji nastaju u fazi 1 postaju vodotopljivi u daljnjim transformacijama tako da se mogu izlučiti putem bubrega.

Bolesti i bolesti

U kontekstu metabolizma i odgovarajućih metabolizacija, mogu se pojaviti znatni zdravstveni problemi ako se metabolit ne može razgraditi ili samo loše. Ako, naprotiv, nema reakcija na stvaranje određenih važnih metabolita, mogu se očekivati ​​i posljedice po zdravlje. U takvim situacijama vrlo često dolazi do genetskog oštećenja ili promjene kromosoma.

Određeni enzimi ne mogu se proizvesti ili se mogu proizvesti samo neadekvatno. Isti učinak uzrokuje neispravan enzim. Mnoge metaboličke bolesti stoga pokazuju nakupljanje određenih metabolita. Kod ostalih bolesti važni metaboliti se čak ne formiraju. U oba slučaja lanac složenih reakcija je prekinut i neke vitalne reakcije se više ne odvijaju.

Kod takozvanih bolesti skladištenja određene se tvari ili metaboliti nakupljaju sve više i više u stanicama ili izvan njih. To često dovodi do značajnog oštećenja organa. U slučaju otrova i lijekova, metabolizam bi općenito trebao dovesti do razgradnje tvari i na taj način oslabiti njihov učinak. Međutim, postoje i slučajevi da metabolički procesi pretvaraju relativno bezopasne polazne tvari u aktivne metabolite, koji tek u ovoj fazi razvijaju svoj toksični učinak. Postupci metabolizma stranih tvari nisu specifični i zato se uvijek odvijaju po jednoj shemi. Stoga se ponekad može dogoditi da je proces metabolizma tih određenih tvari pravi problem.