Metabolisme

I Metabolisme det er omdannelsen af ​​biokemiske stoffer med organismenes enzymsystem. Mellemprodukter dannes, som også kaldes metabolitter. Hele metabolismen er baseret på den konstante metabolisme af kemiske stoffer.

Hvad er metabolisme?

Udtrykket metabolisering anvendes inden for biologi og medicin og beskriver omdannelse eller nedbrydning af et kemisk stof i løbet af metabolismen. På græsk kaldes udtrykket metabolisme også metabolisme. Metabolismen er nødvendig for at opretholde de vigtige funktioner i organismen.

Der er den såkaldte kataboliske og anabolske stofskifte. I forbindelse med katabolsk metabolisme, for eksempel, nedbrydes bio-stoffer med høj energi, højpolymer fra fødevarer med frigivelse af energi. Demonteringen finder sted i tre faser. På denne måde oprettes de individuelle byggeklodser oprindeligt ud fra polysaccharider (flere sukkerarter), fedt og proteiner. I tilfælde af polysaccharider er disse hexoser (glukose, fruktose) og pentoser. Fedtstoffer opdeles i fedtsyrer og glycerol, og proteinerne er til gengæld kilden til individuelle aminosyrer. Alle disse monomerer er metabolitter af metabolismen, da de enten kan nedbrydes yderligere eller bidrage til opbygningen af ​​kroppens egne biologiske stoffer.

Den anabolske metabolisme sikrer, at kroppens egne komplekse forbindelser er opbygget af enklere udgangsmaterialer. Metabolitterne i den katabolske metabolisme kaldes katabolitter, og de af den anabolske metabolisme kaldes anabolitter. Grænsefladen mellem anabolske og katabolske metabolisme er den såkaldte mellemliggende stofskifte.Met metabolitter er begge udgangsmaterialet til anabolske og katabolske processer.

Fremmedstoffer metaboliseres også i kroppen og omdannes til en vandopløselig form, der kan udskilles. Disse fremmedstoffer inkluderer lægemidler, men også giftstoffer.

Funktion & opgave

Metabolismen er af stor betydning for kroppen. Kroppen forsynes med energi gennem konstant omdannelse af stoffer (under nedbrydningen af ​​højmolekylære biomolekyler). Udgangsforbindelsernes kemiske energi frigøres og omdannes til varme og kinetisk energi for at opretholde fysiske funktioner. Dette skaber kuldioxid og vand i den nederste ende af de kataboliske processer. Denne nedbrydning finder sted via flere mellemliggende stoffer, som også kan integreres i anabolske kropsprocesser som såkaldte metabolitter. Den frigjorte energi lagres midlertidigt i en phosphatbinding under nedbrydningsprocesserne (se ATP, GTP eller andre).

Ved at splitte fosfatbindingen frigøres energi, som kan omdannes til kemisk energi fra en makromolekyle i en anabol proces. Kataboliske og anabolske metaboliske veje er derfor tæt forbundet.

Endvidere oprettes metabolitter på hvert trin i en katabolsk eller anabol metabolisk vej, der enten nedbrydes eller bruges til at opbygge mere komplekse forbindelser. Det er ikke afgørende, hvilken stofskifteveje den enkelte metabolit stammer fra. Denne grænseflade mellem katabolsk og anabol metabolisme kaldes den mellemliggende metabolisme.

Organismen er altid i en stabil tilstand af kemiske stoffer, der indføres og fjernes. Dyrorganismer bruger den kemiske energi fra organiske stoffer, der opdeles i enkle uorganiske stoffer. Planteorganismer optager solenergi i form af lys og omdanner den til kemisk energi ved at opbygge organiske stoffer fra uorganiske stoffer.

Ud over at metaboliseres som en del af normal metabolisme metaboliseres absorberede fremmede stoffer også. Disse metaboliseringer finder altid sted i leveren. Dette er for det meste afgiftningsreaktioner. Farmaceutiske produkter er også underlagt disse reaktioner. Generelt kaldes dette biotransformation. I en første fase finder oxidations- eller reduktionsreaktioner eller hydrolyse sted.

I tilfælde af en primært virkende gift eller et primært virkende stof, aftager effekten. Hvis lægemidlet imidlertid absorberes som et prodrug, vil det kun være effektivt efter fase 1-reaktionerne. Det samme kan ske med et primært ikke-giftigt stof. Nogle giftstoffer udvikler sig kun i kroppen gennem passende metabolisme. Metabolitterne, der opstår i fase 1, gøres vandopløselig i en anden fase gennem yderligere transformationer, så de kan udskilles via nyrerne.

Sygdomme og lidelser

I forbindelse med stofskifte og de tilsvarende metaboliseringer kan der opstå betydelige sundhedsmæssige problemer, hvis en metabolit ikke kan nedbrydes eller kun dårligt. Hvis der tværtimod ikke er nogen reaktioner på dannelsen af ​​visse vigtige metabolitter, kan man også forvente sundhedsmæssige konsekvenser. I sådanne situationer er der meget ofte en genetisk defekt eller en kromosomændring.

Visse enzymer kan ikke produceres eller kan kun produceres utilstrækkeligt. Den samme effekt er forårsaget af et defekt enzym. Mange metaboliske sygdomme viser derfor en ophobning af visse metabolitter. I andre sygdomme dannes ikke engang vigtige metabolitter. I begge tilfælde afbrydes kæden for komplekse reaktioner, og nogle vitale reaktioner finder ikke længere sted.

I såkaldte opbevaringssygdomme akkumuleres visse stoffer eller metabolitter mere og mere i cellerne eller uden for cellerne. Dette fører ofte til betydelig organskade. I tilfælde af giftstoffer og farmaceutiske stoffer antages metabolismen generelt at føre til nedbrydning af stofferne og svække deres virkning. Der er dog også tilfælde, hvor de metaboliske processer omdanner relativt ufarlige udgangsmaterialer til aktive metabolitter, som kun udvikler deres toksiske virkninger på dette trin. Metabolismeprocesserne for fremmede stoffer er uspecifikke og følger derfor altid kun et skema. Det kan derfor undertiden ske, at metabolismeprocessen for disse bestemte stoffer er det virkelige problem.