اصطلاح کاتابولیسم کلیه فرایندهای متابولیک بدن را در بر می گیرد که در طی آن پیچیده و گاهی اوقات مولکولی بالا است پروتئین ها, کربوهیدرات ها (پلی ساکارید ها) ، و چربی ها به ساده ترین بلوک های ساختمانی تقسیم می شوند ، معمولاً با تولید انرژی. سپس بلوک های ساختمانی منفرد برای سنتز مواد مورد نیاز جدید در دسترس هستند یا بیشتر تجزیه و دفع می شوند.
کاتابولیسم چیست؟
کاتابولیسم اصطلاحی است که برای توصیف تمام فرآیندهای متابولیکی در بدن استفاده می شود پروتئین ها, کربوهیدرات ها، و چربی ها به بلوک های ساختمان ساده تر تجزیه می شوند. فرآیندهای متابولیکی که شامل تجزیه مواد با وزن مولکولی بالاتر به مواد با وزن مولکولی پایین هستند تحت اصطلاح کاتابولیسم قرار می گیرند. اینها معمولاً چند مرحله ای برای فرآیندهای چند مرحله ای هستند که عمدتا گرمازا هستند. فرآیندهای گرمازایی توسط بیوکاتالیستی کنترل می شوند آنزیم ها, ویتامین ها و هورمون برای اینکه بتوانید از انرژی آزاد شده برای بدن به صورت گرما یا انرژی شیمیایی برای تجمع اندوترمی مواد استفاده کنید و محیط واکنش فوری را از سوختگی. بدن به تولید انرژی از طریق فرآیندهای متابولیک کاتابولیکی بستگی دارد زیرا ، بر خلاف گیاهان سبز ، نمی تواند فتوسنتز را انجام دهد ، تولید انرژی و تبدیل آن به انرژی شیمیایی ذخیره شده بر اساس تمام عمر هوازی است. کربوهیدرات ها با استفاده از تجزیه می شوند آنزیم ها مانند آمیلاز و ساکاراها را به قندهای ساده به گلوکز. گلوکز، به نوبه خود ، می تواند متابولیزه شود تا مواد جدیدی ایجاد کند یا بیشتر برای انرژی متابولیزه شود کربن دی اکسید و آب و دفع می شود. فرآیندهای تخریب مشابه شامل کاتابولیسم پروتئین و چربی است. دارای وزن مولکولی بالا پروتئین ها به پپتیدهای با وزن مولکولی پایین تجزیه می شوند و به تنها می رسند اسیدهای آمینه، که بیشتر متابولیزه یا برای ساخت پروتئین های جدید استفاده می شود. چربی ها تخریب می شوند اسیدهای چرب و متعاقباً به روشی مشابه کربوهیدراتها متابولیزه می شود.
کارکرد و وظیفه
کاتابولیسم یا فرآیندهای متابولیکی کاتابولیک چهار وظیفه و عملکرد اصلی مختلف را انجام می دهند. اولین وظیفه اصلی تولید انرژی به صورت گرمای قابل استفاده یا به شکل انرژی شیمیایی برای استفاده بعدی از گرما یا تجمع گرماگرم مواد جدید مورد نیاز است. به عنوان مثال ، در صورت نیاز ، نشاسته تشکیل شده و ذخیره شده از طریق فرآیندهای آنابولیک دوباره به آن تبدیل می شود گلوکز از طریق گردش کاتابولیک و در دسترس سلول قرار می گیرد. وظیفه دیگر این است که محصولات تخریب پروتئین ها ، کربوهیدرات ها و چربی ها را که برای آنابولیسم (متابولیسم ساختمان) لازم هستند ، برای ساخت مواد جدید در دسترس قرار دهیم. این نوعی فرآیند بازیافت است که به آن مسیر نجات نیز گفته می شود. یک مزیت عمده این است که مونتاژ پروتئین ها از نظر انرژی کم هزینه تر است ، آنزیم ها و هورمون از قطعات بازیافتی بزرگتر از آنچه برای ساختن آنها از ابتدا لازم است مولکول ها، با ورودی انرژی مناسب. وظیفه سوم ، گرچه بسیار مهم است ، اما می تواند یک اثر جانبی مفید تلقی شود. اهمیت بسیاری از مواد پیچیده مانند آنزیم ها ، هورمون و ویتامین ها در فعالیت زیستی و عملکرد کاتالیزوری آنها نهفته است. اگر آنزیم یا هورمونی خاص به هدف خود رسیده باشد ، باید غیرفعال شود یا جایگزین آن شود. اینجاست که کاتابولیسم نقش بسزایی دارد. به محض اینکه یک هورمون ، آنزیم یا ویتامین متابولیزه می شود ، یعنی کاتابولیزه می شود ، فعالیت زیستی آن ناگهان قطع می شود. یک فرآیند مشابه می تواند با سموم خاصی اتفاق بیفتد ، که اثر سمی خود را از طریق کاتابولیسم از دست می دهد و می تواند بیشتر به عنوان محصولات تخریب سم متابولیزه شود تا به عنوان باقی مانده دفع شود ، به عنوان مثال از طریق کلیه ها. در کار چهارم کاتابولیسم ، بدن قادر است با استفاده از فرایندهای متابولیکی پروتئین ها ، چربی ها و کربوهیدرات های بدن را به منظور تولید انرژی تجزیه کند یا از آنها برای به دست آوردن برخی موارد استفاده کند. اسیدهای آمینه یا سایر ترکیبات فوری مورد نیاز این امر باعث می شود بدن بتواند بدون دریافت غذا چندین روز زنده بماند و در صورت لزوم بافت بدن را تجزیه کرده و در جای دیگری جمع کند. برای جلوگیری از درگیری در سلول ، فرآیندهای متابولیک کاتابولیک و آنابولیک به طور همزمان انجام نمی شوند ، اما همیشه به طور موقت از یکدیگر جدا می شوند. آنزیم های فرآیندهای کاتابولیک آنزیم های آنابولیک را مهار می کنند و بالعکس. فسفاتازهای خاص می توانند جهت متابولیسم را به ترتیب به آنابولیک یا کاتابولیک معکوس کنند.
بیماری ها و اختلالات
کاتابولیسم شامل انواع فرایندهای متابولیکی بیوشیمیایی ، کاتالیزوری آنزیمی است که همیشه با همتای خود ، آنابولیسم در ارتباط هستند. بنابراین شکایات و مشکلات نه چندان از یک اختلال عملکرد کلی ناشی می شود ، بلکه قاعدتا از عدم وجود برخی آنزیم ها یا از بی اثر بودن بیوشیمیایی آنها به دلیل نقص ژنتیکی منجر به سنتز معیوب آنزیم ناشی می شود. اساساً ، شرایطی وجود دارد که رهبری به طور عمده به متابولیسم کاتابولیک ، از آنجا که برای جلوگیری از مسمومیت یا جاری شدن سیل با مواد مضر برای بدن ، مواد بدن باید بیشتر تجزیه شوند. چنین شرایطی ، به عنوان مثال ، در فلج عضله ، سکته قلبی ، ضربه و انواع دیگر آتروفی. اختلالات در متابولیسم کاتابولیک می تواند در متابولیسم کربوهیدرات ، متابولیسم پروتئین و متابولیسم چربی، و میتوان رهبری تا علائم و بیماریهای خفیف تا شدید. بیماری متابولیک دیابت ناشی از کمبود است انسولین یا مقاومت در برابر اثر انسولین و می تواند رهبری به شرایط حاد جدی در نتیجه سوء تغذیه، که به عنوان مثال ، حاوی پروتئین بسیار کمی است و منبع کافی از مواد مغذی را فراهم نمی کند اسیدهای آمینه، بدن به طور فزاینده ای به متابولیسم کاتابولیک می رود ، تمام ذخایر انرژی موجود را بسیج می کند و به تدریج مواد بدن را تجزیه می کند تا بتواند انرژی بدن را تأمین کند. به منظور استفاده از هر چه کمتر از ذخایر خود بدن ، بدن به طور همزمان به نوعی حالت صرفه جویی در انرژی می رود. مغز عملکرد کند می شود و عملکرد فیزیکی بسیار دشوارتر می شود.
