Ämnesomsättning

I Ämnesomsättning det är omvandlingen av biokemiska ämnen genom organismernas enzymsystem. Mellanprodukter bildas, som också kallas metaboliter. Hela ämnesomsättningen är baserad på den ständiga ämnesomsättningen av kemiska ämnen.

Vad är metabolism?

Termen metabolism används inom biologi och medicin och beskriver omvandling eller nedbrytning av ett kemiskt ämne i samband med metabolism. På grekiska benämns metabolism också metabolism. Metabolismen är nödvändig för att upprätthålla organismens vitala funktioner.

Det finns den så kallade kataboliska och anabola metabolismen. I samband med katabolisk ämnesomsättning bryts till exempel bioenergier med hög energi, högpolymer ner från livsmedel med frisläppande av energi. Demonteringen sker i tre steg. På detta sätt skapas initialt de enskilda byggstenarna av polysackarider (flera sockerarter), fetter och proteiner. När det gäller polysackarider är dessa hexoser (glukos, fruktos) och pentoser. Fetter bryts ned i fettsyror och glycerin och proteinerna är i sin tur källan till enskilda aminosyror. Alla dessa monomerer är metaboliter av ämnesomsättningen, eftersom de antingen kan brytas ned ytterligare eller bidra till uppbyggnaden av kroppens egna biologiska ämnen.

Den anabola metabolismen säkerställer att kroppens egna komplexa föreningar byggs upp från enklare utgångsmaterial. Metaboliterna i den kataboliska metabolismen kallas kataboliter och de av den anabola metabolismen kallas anaboliter. Gränssnittet mellan anabola och kataboliska ämnesomsättningar representeras av den så kallade mellanliggande ämnesomsättningen. Många metaboliter är båda utgångsmaterial för anabola och kataboliska processer.

Främmande ämnen metaboliseras också i kroppen och omvandlas till en vattenlöslig form som kan utsöndras. Dessa främmande ämnen inkluderar droger, men också gifter.

Funktion & uppgift

Metabolismen är av stor betydelse för kroppen. Kroppen försörjs med energi genom konstant omvandling av ämnen (under nedbrytningen av högenergi, högmolekylära biomolekyler). Startföreningens kemiska energi frigörs och omvandlas till värme och kinetisk energi för att upprätthålla fysiska funktioner. Detta skapar koldioxid och vatten i den lägsta änden av de kataboliska processerna. Denna uppdelning sker via flera mellanliggande ämnen, som också kan integreras i anabola kroppsprocesser som så kallade metaboliter. Den frigjorda energin lagras tillfälligt i en fosfatbindning under nedbrytningsprocesserna (se ATP, GTP eller andra).

Genom att dela upp fosfatbindningen frigörs energi, som kan omvandlas tillbaka till kemisk energi från en makromolekyl i en anabol process. Kataboliska och anabola metaboliska vägar är därför nära kopplade.

Vidare, i varje steg i en katabolisk eller anabol metabolisk väg, skapas metaboliter som antingen bryts ned eller används för att bygga mer komplexa föreningar. Den metaboliska vägen från vilken den individuella metaboliten härstammar är inte avgörande. Detta gränssnitt mellan katabolisk och anabol metabolism kallas mellanliggande metabolism.

Organismen är alltid i ett stabilt tillstånd av kemiska ämnen som införs och tas bort. Djurorganismer använder den kemiska energin från organiska ämnen som delas upp i enkla oorganiska ämnen. Växtorganismer absorberar solenergi i form av ljus och omvandlar den till kemisk energi genom att bygga upp organiska ämnen från oorganiska ämnen.

Förutom metabolism under normal metabolism metaboliseras absorberade främmande ämnen också. Dessa metaboliseringar sker alltid i levern. Dessa är mestadels avgiftningsreaktioner. Läkemedel är också utsatta för dessa reaktioner. Sammantaget talar vi om biotransformation. I en första fas sker oxidations- eller reduktionsreaktioner eller hydrolys.

När det gäller ett primärt verkande gift eller ett primärt verkande läkemedelsämne minskar effekten. Om läkemedlet absorberas som ett läkemedel kommer det emellertid först att bli effektivt efter fas 1-reaktionerna. Detsamma kan hända med en främst giftfri substans. Vissa gifter utvecklas endast i kroppen genom lämplig ämnesomsättning. Metaboliterna som bildas i fas 1 görs vattenlösliga i en andra fas genom ytterligare transformationer så att de kan utsöndras via njurarna.

Sjukdomar och sjukdomar

I samband med ämnesomsättningen och motsvarande metaboliseringar kan betydande hälsoproblem uppstå om en metabolit inte kan brytas ned eller bara dåligt. Om det tvärtom inte finns några reaktioner på bildandet av vissa viktiga metaboliter kan hälsokonsekvenser också förväntas. I sådana situationer är det ofta en genetisk defekt eller en kromosomförändring.

Vissa enzymer kan inte produceras eller kan endast produceras otillräckligt. Samma effekt orsakas av ett defekt enzym. Många metabola sjukdomar visar därför en ansamling av vissa metaboliter. Vid andra sjukdomar bildas inte ens viktiga metaboliter. I båda fallen avbryts kedjan av komplexa reaktioner och vissa vitala reaktioner äger inte längre rum.

Vid så kallade lagringssjukdomar ackumuleras vissa ämnen eller metaboliter mer och mer i cellerna eller utanför cellerna. Detta leder ofta till betydande organskador. När det gäller gifter och läkemedel bör metabolismen i allmänhet leda till nedbrytning av ämnena och försvaga deras effekt. Men det finns också fall där metabolismprocesserna förvandlar relativt ofarliga utgångsmaterial till aktiva metaboliter, som bara utvecklar sin giftiga effekt i detta skede. Metabolismprocesserna för främmande ämnen är ospecifika och följer därför alltid bara ett schema. Det kan därför ibland hända att metabolismprocessen för dessa specifika ämnen är det verkliga problemet.