Catabolismul (din grecescul καταβολή , „scăpare, distrugere”), de asemenea, metabolismul energetic , sau disimilarea , este procesul de descompunere ( degradare ) metabolică a substanțelor complexe în altele mai simple sau de oxidare a unei substanțe, de obicei procedând cu eliberarea de energie în sub formă de căldură și sub forma unei molecule de ATP , o sursă universală de energie pentru toate procesele biochimice. [1] Reacțiile catabolice stau la baza disimilației: pierderea de către substanțele complexe a specificității lor pentru un organism dat ca urmare a degradării la cele simple.
Exemple de catabolism sunt:
Intensitatea proceselor catabolice și predominanța anumitor procese catabolice ca surse de energie în celule este reglată de hormoni . De exemplu:
Catabolismul este opusul anabolismului - procesul de sinteză sau resinteză a compușilor noi, mai complecși din compuși mai simpli, procedând cu cheltuirea energiei ATP . Raportul dintre procesele catabolice și anabolice din celulă este reglat de hormoni. De exemplu, adrenalina sau glucocorticoizii schimbă echilibrul metabolismului în celulă spre predominarea catabolismului, iar insulina , somatotropina , testosteronul - spre predominarea anabolismului.
Nutrienții sunt orice substanță potrivită pentru consumul și consumul de către organismele vii pentru a completa rezervele de energie și ingredientele necesare desfășurării normale a reacțiilor chimice ale metabolismului: proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine, minerale și oligoelemente.
Metabolismul este totalitatea tuturor reacțiilor chimice care au loc în organism. Valoarea metabolismului este de a crea substanțele necesare organismului și de a-i furniza energie. Există două componente ale metabolismului - catabolismul și anabolismul.
Catabolismul (metabolismul energetic) este procesul de descompunere metabolică, descompunere în substanțe mai simple (diferențiere) sau oxidare a unei substanțe, procedând de obicei cu eliberarea de energie sub formă de căldură și sub formă de ATP.
Anabolismul (metabolismul plastic) este un ansamblu de procese chimice care alcătuiesc una dintre părțile metabolismului din organism, care vizează formarea celulelor și țesuturilor. Datorită anabolismului are loc creșterea, dezvoltarea și diviziunea fiecărei celule.
Schimbul de substante intre organism si mediu este o conditie necesara pentru existenta fiintelor vii, este una dintre principalele trasaturi ale vietii. Din mediul extern, organismul primește oxigen, substanțe organice , săruri minerale, apă. Eliberează produsele finale de descompunere în mediul extern: dioxid de carbon, exces de apă, săruri minerale, uree, săruri de acid uric și alte substanțe.
La om, aproape toate celulele corpului sunt înlocuite de mai multe ori în timpul vieții. Sângele este complet reînnoit de 3 ori pe an, 450 de miliarde de eritrocite se schimbă pe zi , până la 30 de miliarde de leucocite , 1/75 din toate celulele osoase ale scheletului , până la 50% din celulele epiteliale ale stomacului și intestinelor.
Energia eliberată în timpul descompunerii substanțelor organice nu este utilizată imediat de celulă, ci este stocată de aceasta sub formă de compuși cu energie înaltă, de obicei sub formă de ATP. ATP este o nucleotidă formată din adenină , riboză și trei resturi de acid fosforic, interconectate prin legături macroergice.
Aceste legături stochează energie, care este eliberată atunci când sunt rupte:
unde ATP este acid adenozin trifosforic; acid ADP-adenozin difosforic; Acid monofosforic AMP-Adenonă; Q1 = Q2 = 30,6 kJ.
Furnizarea de ATP în celulă este limitată și completată prin procesul de fosforilare . Fosforilarea este adăugarea unui rest de acid fosforic la ADP (ADP+P->ATP). Ca urmare a transformărilor, aceste substanțe pătrund în celule. Aici sunt defalcate (glucoza - la apa si dioxid de carbon). Energia eliberată este folosită de celule pentru a-și menține funcțiile vitale. Acest proces se numește schimb de energie. Schimburile de plastic și energie au loc simultan și sunt indisolubil legate între ele, dar nu sunt întotdeauna echilibrate. Cel mai adesea acest lucru se datorează vârstei persoanei.
Compușii organici complecși se descompun în alții simpli sub acțiunea enzimelor digestive, în timp ce se eliberează numai energie termică.
Apare în citoplasmă și nu este asociat cu membrane. În ea sunt implicate enzimele; glucoza suferă scindare și are loc formarea a două molecule de acid piruvic CH 3 COCOOH. 60% din energie este disipată sub formă de căldură, iar 40% este folosită pentru a sintetiza 2 molecule de ATP. Oxigenul nu este implicat.
Realizat în mitocondrii, asociat cu matricea mitocondriilor și membrana interioară. În ea sunt implicate enzimele și oxigenul. Acidul lactic este descompus. CO2 este eliberat din mitocondrii în mediu. Atomul de hidrogen este inclus într-un lanț de reacții, al cărui rezultat final este sinteza a 30 (în unele cazuri mai multe) molecule de ATP.