Anabolisms

No Anabolisms apraksta metabolisma procesu veidošanos organismā. Anaboliskie un katabolisma metabolisma procesi ir cieši saistīti. Matērijas struktūra vienmēr patērē enerģiju.

Kas ir anabolisms?

Anabolisms un katabolisms vielmaiņas procesos vienmēr ir savstarpēji saistīti. Anabolisms raksturo ar enerģiju bagātu un sarežģītu savienojumu uzkrāšanos no vienkāršām molekulām ar enerģijas piegādi. Abos fotosintēze ir anabolisks metabolisma process. Vienkāršus savienojumus, piemēram, ūdeni, oglekļa dioksīdu un minerāļus, ar saules enerģijas palīdzību pārvērš ogļhidrātos, olbaltumvielās un taukos.

Tomēr ne tikai augos, bet arī dzīvnieku un cilvēku organismos nepārtraukti notiek anaboliski metabolisma procesi. Termins anabolisms dažreiz ir neskaidri definēts. Tomēr kā kopīgs definīcijas kritērijs parādās savienojumu izveidošana enerģijas patēriņa ietvaros.

Enerģijas bagātas sarežģītas molekulas, piemēram, ogļhidrāti, olbaltumvielas un tauki, patērējot enerģiju, tiek veidotas arī dzīvnieka un cilvēka organismā. Tomēr tajā pašā laikā cilvēki un dzīvnieki barībā vispirms uzņem ogļhidrātus, olbaltumvielas un taukus, kas tiek sadalīti līdz ar enerģijas izdalīšanos. Šie katabolisma metabolisma procesi rada enerģiju dzīvības procesiem un tajā pašā laikā papildus ūdenim un oglekļa dioksīdam arī vienkāršus organisko sabrukšanas produktus, piemēram, piruvātu, ko atkal var izmantot kā izejmateriālus paša organisma veidošanai. Tomēr tam nepieciešama enerģija, kas tiek iegūta no kataboliskajiem metabolisma procesiem un caur starpposma enerģijas krātuvi ATP tiek nodota jaunajiem savienojumiem.

Funkcija un uzdevums

Anabolisms ir neaizstājams organismam. Šaurākā nozīmē anabolisms nozīmē muskuļu olbaltumvielu uzkrāšanos. Tomēr tas attiecas uz visiem celtniecības procesiem, kas ražo paša organisma olbaltumvielas, taukus un ogļhidrātus. Tam ne vienmēr jābūt sarežģītiem savienojumiem. Jaunā glikozes molekulas sintēze no starpposma piruvāta jau ir anabolisks process. Jo tas prasa enerģiju.

Pašu ķermeņa vielu uzbūvei vajadzētu kalpot, lai izveidotu ķermeņa uzbūvi un augšanu, kā arī enerģijas uzkrāšanai. Lai izveidotu ķermeni, galvenokārt ir nepieciešami proteīni un to pamata sastāvdaļas - aminoskābes. Aminoskābes rodas olbaltumvielu sadalīšanās procesos, kas norīti ar pārtiku.

Anaboliskā procesa ietvaros atsevišķās aminoskābes tiek atkārtoti saliktas paša organisma olbaltumvielās. Nepieciešamās aminoskābes tālāk tiek pārveidotas par vienkāršiem savienojumiem, piemēram, oglekļa dioksīdu, ūdeni, urīnvielu vai metabolītiem, piemēram, piruvātu. Piruvātu var sadalīt tālāk vai izmantot kā izejvielu glikozes, aminoskābju vai taukskābju veidošanai. Šādā veidā aminoskābes ir iespējams pārveidot par glikozi. Kataboliskie un anaboliskie procesi ir savstarpēji saistīti.

Glikozi var uzglabāt polimēru uzglabāšanas formā glikogēna veidā aknās un muskuļos. Glikogēns vajadzības gadījumā kalpo kā potenciāls enerģijas krātuve. Jaunizveidotās taukskābes var pārveidot taukos, esterificējot ar glicerīnu, kas tiek saglabāts adipocītos kā enerģijas rezerves.

Visiem celtniecības procesiem nepieciešama enerģija, ko padara pieejamu enerģijas buferšķīdums ATP. ATP vienmēr rodas no ADP caur turpmāku fosfātu grupas saiti, vienlaikus absorbējot enerģiju. Šī enerģija nāk no katabolisma vielmaiņas procesiem.

Sarežģītos vielmaiņas procesus organismā kontrolē hormoni. Ir hormoni, kuriem ir tendence veicināt katabolismu, piemēram, vairogdziedzera hormoni vai hormoni, kas veicina anabolismu.Tajos ietilpst insulīns, augšanas hormoni vai dzimumhormoni. Anaboliskie procesi var izraisīt arī kataboliskos procesus un otrādi. Piemēram, muskuļu veidošana veicina tauku zaudēšanu. No otras puses, muskuļu zaudēšana bieži ir saistīta ar tauku pieaugumu.

Slimības un kaites

Slimības, kas saistītas ar anabolismu, bieži izraisa hormonālā nelīdzsvarotība. Hormonālos traucējumus var izraisīt gan iekšēji, gan ārēji cēloņi. Plaši pazīstams ārēja cēloņa piemērs ir anabolisko steroīdu lietošana. Anaboliskos steroīdus bieži izmanto konkurences un izturības sportisti, lai veicinātu muskuļu augšanu. Tās ir hormoniem līdzīgas vielas vai pat hormoni.

Bieži lietots anaboliskais steroīds ir vīriešu dzimumhormons testosterons. Testosterons veicina muskuļu veidošanos gan vīriešiem, gan sievietēm. Tomēr ir kļuvuši zināmi daudzi izrietošie zaudējumi. Vīriešiem pastāvīga hormonu lietošana samazina endogēna testosterona veidošanos. Pēc anabolisko līdzekļu pārtraukšanas ir strauja veiktspējas samazināšanās un muskuļu sabrukšana. Pašu organisma hormonu sintēze vairs netiek stimulēta. Cita starpā ir testosterona deficīts ar sliktu sniegumu, krūšu palielināšanās vīriešiem, psiholoģiskas problēmas, skeleta un muskuļu un skeleta sistēmas sabrukums, paaugstināts sirdslēkmes un insulta risks, aknu bojājumi un saraustītas sēklinieki ar neauglības attīstību. Sievietēm menstruālais cikls var tikt traucēts. Klitors arī palielinās.

Ja anabolismu traucē iekšēji cēloņi, bieži vien loma ir hormonālā līdzsvara traucējumiem. Tās var būt iedzimtas vai izraisīt nopietnas hormonus ražojošo dziedzeru slimības. Tipiski piemēri ir augšanas hormona somatropīna deficīts un pārprodukcija. Ja bērnībā jau ir somatropīna deficīts, rezultāts ir īss.

Pārprodukcija noved pie milzu augšanas un pieaugušā vecumā līdz akromegālijai, kas ir saistīta ar pārmērīgu roku, pēdu, ausu, deguna, zoda vai ārējo dzimumorgānu augšanu. Nepilngadīgas pieauguša cilvēka ķermeņa daļas gadījumā palielinās muskuļu un kaulu sadalīšanās rezultāti. Tomēr tajā pašā laikā palielinās taukaudi.

Arī tā dēvētajā Kušinga sindromā arvien vairāk tiek sadalīti paša organisma proteīni. Tomēr tajā pašā laikā tauki uzkrājas stumbra aptaukošanās veidā. Šeit tiek palielināts hormons kortizols, kas veicina aminoskābju pārvēršanu glikozē.