Metabolismus je přeměna biochemických látek enzymatickým systémem organismů. Vznikají meziprodukty, známé také jako metabolity. Celý metabolismus je založen na kontinuální metabolizaci chemických látek.
Co je to metabolizace?
Termín metabolizace se v biologii a medicíně používá k popisu přeměny nebo rozpadu chemické látky jako součásti metabolismu. Termín metabolizace se používá v biologii a medicíně a označuje přeměnu nebo rozpad chemické látky jako součást metabolismu. V řečtině se termín metabolismus označuje také jako metabolismus. Metabolismus je nezbytný pro udržení životně důležitých funkcí organismu. Existuje takzvaný katabolický a anabolický metabolismus. Například v katabolickém metabolismu se energeticky bohaté vysoce polymerní biomateriály z potravin štěpí uvolňováním energie. Degradace probíhá ve třech fázích. Nejprve se vytvoří jednotlivé stavební bloky polysacharidy (více cukrů), tuky a Proteinů, V případě polysacharidy, to jsou hexózy (glukóza, fruktóza) a pentózy. Tuky jsou rozděleny na mastné kyseliny a glycerol, a Proteinů jsou zase zdrojem jednotlivce aminokyseliny. Všechny tyto monomery představují metabolity metabolismu, protože se mohou dále rozkládat nebo přispívat zpět k vytváření vlastních biomateriálů v těle. Anabolický metabolismus zajišťuje hromadění endogenních komplexních sloučenin z jednodušších výchozích látek. Metabolity katabolického metabolismu se nazývají katabolity a metabolity anabolického metabolismu se nazývají anabolity. Rozhraní od anabolického ke katabolickému metabolismu je takzvaný střední metabolismus. Mnoho metabolitů je výchozím materiálem jak anabolických, tak katabolických procesů. Cizí látky se také metabolizují v těle a přeměňují se na a voda-rozpustná vylučovatelná forma. Mezi tyto cizí látky patří drogy, ale také toxiny.
Funkce a úkol
Metabolizace má pro tělo velký význam. Tělu dodává energii neustálá přeměna látek (při degradaci energeticky bohatých vysokomolekulárních biomolekul). Chemická energie počátečních sloučenin se uvolňuje a přeměňuje na tepelnou a kinetickou energii pro udržení tělesných funkcí. V průběhu, uhlík oxid a voda jsou produkovány na nejnižším konci katabolických procesů. K této degradaci dochází prostřednictvím několika meziproduktů, které lze také znovu začlenit do anabolických tělesných procesů jako takzvané metabolity. Energie uvolněná během degradačních procesů je dočasně uložena v a fosfát vazba (viz ATP, GTP nebo jiné). Rozbitím fosfát vazba, uvolňuje se energie, kterou lze v anabolickém procesu přeměnit zpět na chemickou energii makromolekuly. Katabolické a anabolické metabolické dráhy jsou proto úzce propojeny. Kromě toho každý krok katabolické nebo anabolické metabolické dráhy produkuje metabolity, které jsou buď degradovány, nebo použity k vytvoření složitějších sloučenin. Metabolická cesta, ze které jednotlivé metabolity pocházejí, není kritická. Toto rozhraní katabolického a anabolického metabolismu se nazývá intermediární metabolismus. Organismus je vždy v rovnovážném stavu z chemických látek dodávaných do odstraněných chemických látek. V tomto procesu živočišné organismy využívají chemickou energii z organických látek a rozkládají je na jednoduché anorganické látky. Rostlinné organismy absorbují sluneční energii ve formě světla a přeměňují ji na chemickou energii vytvářením organických látek z anorganických látek. Kromě metabolismu jako součásti normálního metabolismu se také metabolizují přijaté cizí látky. Tyto metabolizace vždy probíhají v játra. To jsou většinou detoxikace reakce. Těmto reakcím podléhají také léčiva. Celkově se to označuje jako biotransformace. V první fázi probíhají oxidační nebo redukční reakce nebo hydrolýza. V případě primárně působícího toxinu nebo primárně působícího léku se účinek v procesu snižuje. Pokud je však léčivo požito jako proléčivo, účinnost se vyvíjí až po reakcích fáze 1. Totéž se může stát s primárně netoxickou látkou. Některé toxiny se v těle nejprve vyvinou odpovídajícími metabolizacemi. Vznikají metabolity vytvořené ve fázi 1 voda-rozpustný ve druhé fázi dalšími transformacemi, aby mohly být vylučovány ledvinami.
Nemoci a poruchy
V kontextu metabolismu a odpovídajících metabolizací významné zdraví problémy mohou nastat, pokud metabolit nelze rozložit nebo je špatně rozložen. Naopak, pokud nedojde k reakcím za vzniku určitých důležitých metabolitů, zdraví lze očekávat také důsledky. V takových situacích je velmi často přítomen genetický defekt nebo chromozomální alterace. Určitý enzymy nemohou být vyrobeny nebo mohou být vyrobeny pouze nedostatečně. Stejný účinek je také způsoben vadným enzymem. Mnoho metabolických onemocnění tedy vykazuje akumulaci určitých metabolitů. U jiných onemocnění se důležité metabolity vůbec nevyrábí. V obou případech je řetězec komplexních reakcí přerušen a reakce, z nichž některé jsou životně důležité, již neprobíhají. U takzvaných nemocí z ukládání se určité látky nebo metabolity hromadí stále více v buňkách nebo dokonce mimo buňky. To často vede ke značnému poškození orgánů. V případě jedů a léčiv by metabolizace měla být obvykle vést degradaci látek při současném oslabení jejich účinku. Existují však také případy, kdy metabolizační procesy vedou k tvorbě aktivních metabolitů z relativně neškodných výchozích látek, u nichž se jejich jedovatý účinek projeví až v této fázi. Metabolizační procesy pro cizí látky jsou nespecifické, a proto se vždy řídí jedním vzorem. Proto se někdy může stát, že skutečným problémem bude proces metabolizace těchto konkrétních látek.
