Katabolism: määratlus, protsess ja käivitajad

Katabolism: määratlus, protsess ja käivitajad - Protsessi, mille abil keha saab energiat, nimetatakse ainevahetuseks. Ainevahetus jaguneb endiselt kaheks, nimelt katabolismiks ja anabolismiks. Sel korral arutleme selle üle, mis ja kuidas katabolismi protsess organismis toimub. Vaatame allpool olevat artiklit, et teda paremini tundma õppida.

Katabolism: määratlus, protsess ja käivitajad

---

Katabolism on protsess, kus keha lagundab toitu kehas väikesteks molekulideks, et neid energiana kasutada. Seejärel jaotatakse organismis olevad suured ja keerukad molekulid väiksemateks ja lihtsamateks. Niisiis, riisi või muu põhitoidu tarbimisel muutub keha peamiseks energiaallikaks, nii et tekib katabolism. Lihtsamalt öeldes võib katabolismi määratleda energia saamise protsessina süsivesikute (või muu põhitoidu) lagundamisel.

Kataboolne protsess

Katabolism on vastus keskkonna suurte molekulide lagunemisele väiksemateks, lihtsamateks molekulideks. Järgnevalt käsitletakse süsivesikute, valkude ja rasvade lagunemist või katabolismi.

Süsivesikute katabolism

Süsivesikute molekulide katabolism või lagunemine algab toidu seedimisel. Sel ajal jagunevad keskkonna süsivesikute molekulid (polüsahhariidid) lihtsateks süsivesikute molekulideks (monosahhariidid). Protsess toimub ensümaatiliselt.

Süsivesikute ümberpaigutamise korral tekib energia. Järgmist energiat kasutatakse raku erinevatel eesmärkidel, näiteks liikumiseks, eraldamiseks, ainete transportimiseks ja suurte orgaaniliste molekulide paigutamiseks.

Selles peatükis kirjeldatud süsivesikute kataboolsed reaktsioonid hõlmavad hingamist ja kääritamist:

Hingamine

Hingamine või hingamine on bioloogiline oksüdeerumisüritus, mille lõpliku elektronide aktseptorina kasutatakse hapnikku. Selles protsessis redutseeritakse hapnik veeks (H2O). Vabad elektronid ja vesinik on algselt seotud NAD-ga (nikotiinamiid-adeniin-dinukleotiid on vitamiin-niatsiinist saadud aine) saab NADH2, kuid siis antakse vesinikuaatomid ja elektronid hapnikku läbi elektronitranspordisüsteemi, nii et NAD ja H2O tekiksid uuesti.

1. Aeroobse hingamise seanss

Järgnevas kirjeldatakse aeroobse hingamise etappe, mille glükoosimolekulid rakkudes läbivad. Glükoosi täieliku lagunemise etapid on:

2. glükolüüs

Glükolüüs on glükoosi (6 süsinikuaatomiga keemiline ühend) lagundamine 2 püroviinhappeks (3 süsinikuaatomiga ühend). Glükolüütiline reaktsioon on põimunud raku tsütoplasmasse.

3. Atsetüülkoensüümi A tootmine

Glükolüüsil tekkinud püruvaadi molekulid tungivad läbi mitokondrite ja muundatakse atsetüülkoensüümiks A (atsetüül CoA). Keskkonnareaktsioonide seerias läbib püruvaat oksüdatiivse dekarboksüülimise. Esialgu eraldub karboksüülrühm süsinikdioksiidina, mis seejärel rakust difundeerub. Pärast seda ülejäänud 2 süsinikku oksüdeeritakse ja NAD + aktsepteerib vesinikku, mis eraldub oksüdatsiooniprotsessis. Kokkuvõtteks võib öelda, et kahe süsinikurühma, nimelt atsetüülrühma, oksüdeerumine seondub koensüümi A sulfhüdrüülrühmaga (CoA-SH), moodustades atsetüülkoensüümi A. Koensüüm A on rakkudes ehitatud ühest B-vitamiinist, pantoteenhappest. Vastust atsetüül-CoA tootmisele katalüüsib multiensüümne keskkond, kus on kõigi kolme erineva ensüümi osalised koopiad.

4. Sidrunhappe tsükkel

Sidrunhappe tsüklit või trikarboksüülhappe tsüklit nimetatakse selle avastaja Sir Hans Krebsi (1937) nime järgi ka Krebsi tsükliks.

Aeroobsetes tingimustes oksüdeeritakse glükolüüsi teel püroviinhappeks muundatud glükoos sidrunhappetsükli jooksul täielikult veeks ja süsinikdioksiidiks. Sidrunhappe tsükli vastus on põimunud mitokondriaalse maatriksi sisse. Enne sidrunhappe tsüklisse sisenemist tuleb püroviinhape (3 süsinikuaatomit) kõigepealt oksüdeerida atsetüülkoensüümiks A või atsetüül CoA (2 süsinikuaatomit). See reaktsioon toimub mitokondrites ja seda katalüüsib ensüüm püruvaadi dehüdrogenaas.

5. Elektronide transport (oksüdatiivne fosforüülimine)

Elektronide transport on raku lõplik reaktsioon hingamisele. Mitokondri sisemembraanis on põimunud elektronide transport. Selles vastuses loob elektronide vool orgaanilistest ühenditest hapnikuni energiat ADP ja fosfaadist ATP saamiseks.

Kääritamine

Fermentatsioon on orgaaniliste ühendite lagundamine energia saamiseks, ilma et hapnikku kasutataks lõpliku elektronide aktseptorina. Substraadi lõppsaadusel põhinevaid kääritamisviise on erinevaid, näiteks alkohoolne kääritamine ja piimhappe kääritamine.

1. Alkoholi kääritamine * l

Alkohoolne käärimisprotsess toimub anaeroobsetes tingimustes, nii et glükolüüsi lõpus tekkinud püroviinhape ei muutuks atsetüülkoensüümiks A. Püroviinhape dekarboksüülitakse atsetaldehüüdiks, mida katalüüsib ensüüm püruvaadi dehüdrogenaas. Seejärel redutseeritakse atseetaldehüüd alkoholiks alkoholdehüdrogenaasi abil.

2. Piimhappe kääritamine

Piimhappe kääritamise käigus ei muundata püroviinhapet atsetüül-CoA-ks, et see edasi kanduks Krebsi tsüklis, vaid muutub piimhappeks. Püroviinhappe piimhappeks muundamise protsessi katalüüsib ensüüm laktaatdehüdrogenaas.

Rasvade ja valkude katabolism

Energia saamiseks võib üle vaadata mitte ainult süsivesikuid, rasvu ja valke. Lagunemine või katabolism loob vähem energiat kui süsivesikud, rasvkatabolism aga kaks korda rohkem energiat massiühiku kohta.

Rasv on keha üks energiaallikatest, pealegi on teiste energiaallikate hulgas väga suur energiasisaldus, mis on 9 kcal / g. Rasva lagundamine algab siis, kui rasv paikneb toidu seedesüsteemis. Rasv jaguneb rasvhapeteks ja glütserooliks.

Glütserool on ühend, millel on 3 C-aatomit, mis on tingitud rasvade lagunemisest pärast seda muudetud glütseraldehüüd-3-fosfaadiks, seejärel uurib glütseraldehüüd-3-fosfaat glükolüüsi rada püruvaat. Rasvhapped jagunevad 2 C-aatomiga molekulideks, seejärel asendatakse need uuesti atsetüülkoensüümiks A.

Seega saab ühest glükoosimolekulist 2 atsetüülkoensüümi A ja 1 rasvamolekulist, mille C on 18, saab 10 atsetüülkoensüümi A, nii võime tõdeda, et katabolismi käigus on rasva poolt toodetud energia palju suurem kui toodetud energia süsivesikud. Peate meeles pidama, et 1 gramm süsivesikuid võib toota 4,1 kalorit energiat, samas kui 1 gramm rasva võib luua 9 kalorit energiat.

Teiselt poolt on valgud biomolekulid, mis koosnevad aminohapetest. Ehkki valk ei ole keha peamine energiaallikas, võib aminohapete oksüdeerumine anda ligi 10% kogu organismile vajalikust energiast. Toidu seedesüsteemis saab valke proteaasiensüümide abil jagada lihtsamateks peptiidideks, nimelt aminohapeteks. Järgmisena seisab aminohape deaminatsiooni ees, mis on aminorühma lõhustamine aminohappest.

Aeglase katabolismi käivitajad

Kuigi see on loomulik protsess, mis toimub kehas, võib katabolism olla aeglane. Selle põhjuseks on mitu aspekti, sealhulgas:

1. Liikumise ja aktiivsuse puudumine

Toidust saadud energiat kasutab keha energiana erinevate tegevuste läbiviimiseks. Siis, kuidas sa istud lihtsalt terve päeva paigal? Teie kataboolne protsess kulgeb aeglaselt. Katabolism on energia loomise protsess. Sportimine aitab protsessil kiiremini kulgeda. Kui te ei liigu palju, põletab keha vähem (või aeglasemalt) süsivesikuid, nii et tekib vähem energiat.

2. Vähem tarbitud kaloreid

Tarbimise koguse vähendamine valitakse sageli kaalu langetamise meetodiks. Vahepeal võib väga vähene söömine vähendada teie kataboolseid ja anaboolseid protsesse. Seetõttu ei saa teie keha luua energiat, mida peaks.

Kui vähendate kogu kaloraaži tavapärasele vähemale, arvab teie keha, et olete näljas. Selles seisundis aeglustab keha teie kehas kalorite põletamist.

3. Unepuudus

Võib-olla teate juba, et unepuudus võib järgmisel päeval suurendada erinevate haiguste riski ja ka väsimust. Vähe sellest, mõned uuringud on ka näidanud, et unepuudus võib aeglustada teie ainevahetust ja põhjustada kehakaalu tõusu.

Näiteks Spaethi ja tema kolleegide poolt 2015. aastal läbi viidud uuringud näitavad, et unepuudus võib vähendada ainevahetuse kiirust. Unepuudus võib muuta teie keha süsivesikute ainevahetuse soiku, nii et ärgates on teie kehas endiselt suur veresuhkru sisaldus. Kõrge veresuhkru sisaldus tähendab, et glükoos, mis tuleks kehas energiaks jagada, voolab vereringes alati vabalt.

4. Stress

Stress võib suurendada teie hormooni kortisooli tootmist. See tõstab siis söögiisu. Kui see juhtub kogu aeg, võite kaalutõusule vastu seista, sest energiaks jaotamata süsivesikud ladustatakse rasvana. See kehakaalu suurenemine võib lõppkokkuvõttes põhjustada teie keha ainevahetuse vähenemist.

5. Teatud ravimite võtmine

Teatud ravimid võivad samuti aeglustada ainevahetust organismis. Mõned neist on antidepressandid, diabeediravimid, steroidid ja hormoonravi. Kui tunnete, et pärast ravimi võtmist kogete kehakaalu, võib see mõjutada teie keha ainevahetust. Kui see olukord teid häirib, peate selle viivitamatult oma arstiga arutama.

See on ülevaade Teave Knowledge.co.id kohta umbes katabolism,Loodan, et ülaltoodud artikkel on kasulik.