Метаболизам

У Метаболизам то је претворба биохемијских супстанци помоћу ензимског система организама. Настају интермедијарни производи који су такође познати и као метаболити. Цео метаболизам је заснован на сталном метаболизму хемијских материја.

Шта је метаболизам?

Израз метаболизам се користи у биологији и медицини и описује конверзију или разградњу хемијске супстанце у контексту метаболизма. На грчком се назив метаболизам назива и метаболизмом. Метаболизам је неопходан за одржавање виталних функција организма.

Постоји такозвани катаболички и анаболички метаболизам. У контексту катаболичког метаболизма, на пример, високоенергетске, високо-полимерне био-супстанце се разлажу из хране са ослобађањем енергије. Демонтажа се врши у три фазе. На тај начин појединачни грађевни блокови се у почетку стварају од полисахарида (више шећера), масти и протеина. У случају полисахарида, то су хексозе (глукоза, фруктоза) и пентозе. Масти се разграђују на масне киселине и глицерин, а протеини су заузврат извор појединачних аминокиселина. Сви ови мономери су метаболизми метаболизма, јер се или могу даље разградити или допринети изградњи властитих биолошких супстанци у телу.

Анаболички метаболизам осигурава да су телесна сопствена сложена једињења изграђена од једноставнијих полазних материја. Метаболити катаболичког метаболизма се називају катаболити, а они анаболичког метаболизма називају анаболити. Међусобни однос између анаболичког и катаболичког метаболизма представљен је такозваним интермедијарним метаболизмом, а многи метаболити су почетни материјали за анаболичке и катаболичке процесе.

Стране материје се такође метаболишу у телу и претварају у облик растворљив у води који се може излучити. Те стране супстанце укључују лекове, али и отрове.

Функција и задатак

Метаболизам је од велике важности за организам. Тело се снабдева енергијом сталном конверзијом супстанци (током распада високоенергетских, молекулских биомолекула). Хемијска енергија полазних једињења се ослобађа и претвара у топлотну и кинетичку енергију за одржавање физичких функција. Ово ствара угљендиоксид и воду на најнижем крају катаболичких процеса. До овог распада долази путем неколико интермедијарних супстанци, које се такође могу поново интегрисати у анаболичке телесне процесе као такозване метаболите. Ослобођена енергија се привремено складишти у фосфатној вези током процеса распада (види АТП, ГТП или други).

Разбијањем фосфатне везе ослобађа се енергија која се у анаболичком процесу може претворити назад у хемијску енергију макромолекуле. Катаболички и анаболички метаболички путеви су стога уско повезани.

Надаље, у свакој фази катаболичког или анаболичког метаболичког пута стварају се метаболити који се или разграђују или користе за изградњу сложенијих једињења. Метаболички пут из којег потиче појединачни метаболит није пресудан. Ово сучеље катаболичког и анаболичког метаболизма назива се интермедијарни метаболизам.

Организам је увек у сталном стању хемијских материја које се уносе и уклањају. Животињски организми користе хемијску енергију органских материја, које се разграђују на једноставне неорганске супстанце. Биљни организми апсорбују соларну енергију у облику светлости и претварају је у хемијску енергију градећи органске материје из неорганских супстанци.

Поред метаболизма током нормалног метаболизма, метаболизују се и апсорбоване стране материје. Ове метаболизације се увек дешавају у јетри. То су углавном реакције детоксикације. Фармацеутски препарати су такође подложни овим реакцијама. Генерално, говоримо о биотрансформацији. У првој фази одвијају се оксидационе или редукционе реакције или хидролиза.

У случају отрова који делује примарно или лековите супстанце, дејство се смањује. Међутим, ако се лек апсорбује у облику пролека, он ће бити ефикасан тек након реакције фазе 1. Иста ствар може се догодити и са примарно нетоксичном супстанцом. Неки токсини се развијају у организму само одговарајућим метаболизмом. Метаболити који су формирани у фази 1 су начињени у води растворљиви у другој фази даљим трансформацијама тако да се могу излучити путем бубрега.

Болести и тегобе

У контексту метаболизма и одговарајућих метаболизација, могу се појавити знатни здравствени проблеми ако се метаболит не може разградити или само лоше. Ако, напротив, нема реакције на стварање одређених важних метаболита, могу се очекивати и последице по здравље. У таквим ситуацијама врло често постоји генетска оштећења или промена хромозома.

Одређени ензими не могу се произвести или се могу произвести само неадекватно. Исти ефекат изазива и дефектни ензим. Многе метаболичке болести стога показују накупљање одређених метаболита. Код осталих болести важни метаболити се ни не формирају. У оба случаја ланац сложених реакција је прекинут и неке виталне реакције се више не одвијају.

Код такозваних болести складиштења, одређене материје или метаболити накупљају се све више и више у ћелијама или изван ћелија. То често доводи до значајног оштећења органа. У случају отрова и лијекова, метаболизам би обично требао довести до разградње супстанци и ослабити њихов ефекат. Међутим, постоје и случајеви да процеси метаболизма претварају релативно безопасне полазне материје у активне метаболите, који тек у овој фази развијају своје отровно дејство. Процеси метаболизма за стране материје су неспецифични и зато увек следе само шему. Стога се понекад може догодити да је процес метаболизма ових одређених супстанци прави проблем.