Введение

Набор метаболических путей, расщепляющих молекулы на более мелкие единицы, и ускоренные изменения, происходящие при введении определенных химических агентов.

Катаболизм (/k//ə/'/t//æ//b//ə//l//ɪ//z//ə//m/) – это набор метаболических путей, расщепляющих молекулы на более мелкие единицы, которые либо окисляются с выделением энергии, либо используются в других анаболических реакциях. Катаболизм расщепляет крупные молекулы (такие как полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты и белки) на более мелкие единицы (такие как моносахариды, жирные кислоты, нуклеотиды и аминокислоты, соответственно). Катаболизм представляет собой разрушительный аспект метаболизма, в то время как анаболизм – созидательный. Клетки используют мономеры, высвобождаемые при разложении полимеров, либо для построения новых полимерных молекул, либо для дальнейшего разложения мономеров до простых продуктов отходов с выделением энергии. К клеточным отходам относятся молочная кислота, уксусная кислота, углекислый газ, аммиак и мочевина. Образование этих отходов обычно является процессом окисления, сопровождающимся высвобождением химической свободной энергии, часть которой теряется в виде тепла, а остальная часть используется для стимуляции синтеза аденозинтрифосфата (АТФ). Эта молекула служит для клетки способом передачи энергии, высвобождаемой в ходе катаболизма, в реакции, требующие энергии для анаболизма. Таким образом, катаболизм – это разрушительный метаболизм, а анаболизм – созидательный. Следовательно, катаболизм обеспечивает химическую энергию, необходимую для поддержания и роста клеток. Примеры катаболических процессов включают гликолиз, цикл лимонной кислоты, распад мышечного белка с целью использования аминокислот в качестве субстратов для глюконеогенеза, распад жира в жировой ткани на жирные кислоты и окислительное деаминирование нейротрансмиттеров моноаминооксидазой.

Катаболические гормоны

Существует множество сигналов, контролирующих катаболизм. Большинство известных сигналов – это гормоны и молекулы, участвующие в самом метаболизме. Эндокринологи традиционно классифицируют многие гормоны как анаболические или катаболические, в зависимости от того, какую часть метаболизма они стимулируют. Так называемые классические катаболические гормоны, известные с начала XX века, – кортизол, глюкагон и адреналин (и другие катехоламины). В последние десятилетия было обнаружено еще много гормонов, обладающих, по крайней мере, некоторыми катаболическими эффектами, включая цитокины, орексин (известный как гипокретин) и мелатонин.

Функция гормона

Кортизол: Выделяется надпочечниками в ответ на стресс; его основная роль – повышение уровня глюкозы в крови путем глюконеогенеза.

Глюкагон: Выделяется альфа-клетками поджелудочной железы при голодании или когда организму требуется дополнительная энергия; стимулирует распад гликогена в печени для повышения уровня глюкозы в крови; его действие противоположно действию инсулина; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, стабилизирующей уровень глюкозы в крови.

Адреналин: Выделяется в ответ на активацию симпатической нервной системы; увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, сужает кровеносные сосуды, является бронходилататором, расширяющим бронхи легких для увеличения объема воздуха в легких, и стимулирует глюконеогенез.

Этимология

Слово катаболизм происходит от неолатинского языка, который восходит к греческим корням: κάτω kato, "вниз" и βάλλειν ballein, "бросать".