Катаболизм ( / k ə ˈ t æ b ə l ɪ z ə m / ) — это набор метаболических путей, которые расщепляют молекулы на более мелкие единицы, которые либо окисляются для высвобождения энергии , либо используются в других анаболических реакциях. [1] Катаболизм расщепляет большие молекулы (такие как полисахариды , липиды , нуклеиновые кислоты и белки ) на более мелкие единицы (такие как моносахариды , жирные кислоты , нуклеотиды и аминокислоты соответственно). Катаболизм — это разрушающий аспект метаболизма , тогда как анаболизм — это строительный аспект.
Клетки используют мономеры, высвобождаемые при разрушении полимеров, либо для построения новых полимерных молекул, либо для дальнейшей деградации мономеров до простых отходов, высвобождая энергию. Клеточные отходы включают молочную кислоту , уксусную кислоту , углекислый газ , аммиак и мочевину . Образование этих отходов обычно представляет собой процесс окисления , включающий в себя высвобождение химической свободной энергии, часть которой теряется в виде тепла , но остальная часть которой используется для запуска синтеза аденозинтрифосфата (АТФ). Эта молекула действует как способ для клетки передавать энергию, высвобождаемую в результате катаболизма, в требующие энергии реакции, составляющие анаболизм .
Катаболизм — это деструктивный метаболизм , а анаболизм — конструктивный метаболизм. Таким образом, катаболизм обеспечивает химическую энергию, необходимую для поддержания и роста клеток. Примерами катаболических процессов являются гликолиз , цикл лимонной кислоты , расщепление мышечного белка с целью использования аминокислот в качестве субстратов для глюконеогенеза , расщепление жира в жировой ткани до жирных кислот и окислительное дезаминирование нейротрансмиттеров моноаминоксидазой .
Существует множество сигналов, которые контролируют катаболизм. Большинство известных сигналов — это гормоны и молекулы, участвующие в самом метаболизме. Эндокринологи традиционно классифицировали многие гормоны как анаболические или катаболические, в зависимости от того, какую часть метаболизма они стимулируют. Так называемые классические катаболические гормоны, известные с начала 20-го века, — это кортизол , глюкагон и адреналин (и другие катехоламины ). В последние десятилетия было обнаружено гораздо больше гормонов с по крайней мере некоторыми катаболическими эффектами, включая цитокины , орексин (известный как гипокретин ) и мелатонин . [ необходима цитата ]
Слово катаболизм происходит от новолатинского , которое произошло от греческих корней : κάτω kato , «вниз» и βάλλειν ballein , «бросать».
Медиа, связанные с катаболизмом на Wikimedia Commons