- Какво е катаболизъм?
- Разлики между катаболизъм и анаболизъм
- Клетъчен катаболизъм
- Мускулен катаболизъм
- Значението на катаболизма
- Пример за катаболизъм
Обясняваме какво е катаболизъм и неговите разлики с анаболизма. Също така, видовете, които съществуват, значението и примерите.
Какво е катаболизъм?
Катаболизмът е процес разграждане на сложни хранителни вещества до прости вещества за получаване на енергия за организъм. Това е една от двете фази на метаболизъм от живи същества, другото е анаболизъм (противоположен и допълващ процес на катаболизъм).
Този термин идва от гръцките katos („надолу“) и ballein („хвърляне“), тъй като преминава от най-сложния и най-голям до най-простия и най-малкия. Тя изисква малък прием на енергия от тялото, но се освобождава химична енергия които тялото съхранява под формата на АТФ (аденозин трифосфат) за използване в други непосредствени процеси.
Катаболитните реакции, тоест тези, които съставляват катаболизма, могат да бъдат много различни една от друга, въпреки че в същото време се различават малко между различните форми на живот известен. Те обикновено се състоят от редукционно-окислителни реакции на органични молекули, въпреки че има микроорганизми способни да метаболизират желязо и сяра.
Освен това, катаболните реакции се разделят на тези, които изискват кислород (аеробни) и такива, които не изискват (анаеробни). И двете се срещат в организма на човешко същество, например, докато храносмилането продължава (което разгражда макромолекули органични съединения в техните конститутивни мономери) и след това вътреклетъчния метаболитен цикъл (цикъл на Кребс и окислително фосфорилиране).
Разлики между катаболизъм и анаболизъм
Катаболизмът и анаболизмът са взаимно допълващи се, но противоположни процеси. Катаболизмът разгражда органичните макромолекули до по-прости форми. Така той освобождава своята химическа енергия химически връзки. Анаболизмът, от друга страна, поглъща Енергия на организма да образува нови връзки и нови молекули комплекс в обратната посока.
Следователно, докато единият консумира енергия, другият я освобождава; докато единият върви от основното към комплексното, другият върви в обратната посока. Това означава, че когато катаболизмът и анаболизмът са в баланс, клетки те остават стабилни; но когато е необходимо да се разградят тъкани (като "изгаряне" дебел), катаболизмът преобладава над анаболизма.
Клетъчен катаболизъм
Катаболизмът се осъществява в клетките на тялото чрез поредица от процеси, които съставляват клетъчното дишане. Това се случва чрез различни процеси, в зависимост от това дали присъства кислород или не, но грубо се състои от окисляване на глюкозни биомолекули за енергия.
Този процес, наречен гликолиза, протича в цитозола на клетките, получавайки за всяка молекула глюкоза (с 6 атоми въглерод) два пирувата (с по 3 въглеродни атома всеки), в процес, който обръща две молекули АТФ, за да получите четири в замяна. След това този пируват ще бъде обработен в зависимост от това дали има кислород или не в:
- Клетъчно дишане. В присъствието на кислород (аеробна среда) пируватът се окислява до получаване CO2, освобождавайки енергията на своите връзки, за да направи АТФ с него. Това се случва в матрицата на митохондрии на клетката в първата й фаза (цикълът на трикарбоксилната киселина или цикълът на Кребс) и след това в дихателната верига, която се появява в митохондриалните мембрани. Този процес е високопродуктивен от енергийна гледна точка и дава около 36 АТФ молекули на глюкозна молекула.
- Ферментация мобилен телефон. Когато кислородът не присъства (анаеробна среда), организмите не могат да окисляват пирувата, а го ферментират, произвеждайки молекули на етанол или млечна киселина вместо CO2. Тези молекули са много по-трудни за отстраняване и работят много по-малко енергично: само около 2 молекули АТФ на молекула глюкоза.
Мускулен катаболизъм
Мускулен катаболизъм се нарича намаляване на мускулната маса от самия метаболизъм, тоест разрушаване на мускулната тъкан за получаване на необходимите ресурси за хранене.
Това се случва, когато храна които влизат в тялото, не са достатъчни за поддържане на метаболизма или когато нуждата от енергия е много по-висока от количеството енергия, получено от храната.
В такива случаи тялото се обръща към телесните мазнини за освобождаване на допълнителна енергия и след като се изчерпи, прибягва до отчаяни мерки като „изгаряне“ на мускулите, за да гарантира, че метаболизъм продължавай.
За да избегнете мускулен катаболизъм, трябва да поддържате диета, подходяща за количеството упражнения или извършвана физическа активност. Освен това е важно да се осигури на тялото достатъчно възможности за почивка, тъй като най-голямо количество мускулна маса се създава по време на сън.
Значението на катаболизма
Катаболизмът е ключова част от метаболитния процес на живите същества, тоест на техния методи получаване на енергия, особено в случай на хетеротрофи, който трябва да се храни с органичен материал на други живи същества, които го усвояват и разграждат на минимални части, полезни за тялото ви.
Разбирането на катаболизма е от съществено значение, за да разберем как и защо оцеляваме въз основа на консумацията на храна, тъй като тялото ни трябва да преобразува това, което ядем, в полезни парчета, с които по-късно трябва да състави нови клетки и нови тъкани.
Пример за катаболизъм
Катаболизмът е основният принцип зад храносмилането на храната, която консумираме. Например, храната, която ядем, се преработва и разгражда на своя биомолекули по-големи, които влизат в тялото, за да се катаболизират.
По този начин, на протеин се разграждат до аминокиселини, липиди в мастни киселини и захари в монозахариди. Тези по-прости съединения след това се сближават по същия метаболитен път: ацетил CoA, съединението, което влиза в клетките, за да инициира клетъчното дишане (цикъл на Кребс).