Katabolische

Katabolische Prozesse, auch Katabolismus genannt, umfassen jene Stoffwechselwege, die komplexe Moleküle in einfachere Bausteine zerlegen und dabei Energie freisetzen. Im Unterschied zu den anabolen Prozessen, die Speicher- und Gebäudemoleküle bilden, dient der Katabolismus primär der Bereitstellung von Bausteinen und ATP für zelluläre Funktionen.

Wichtige katabolische Pfade sind die Glykolyse, der Abbau von Glukose zu Pyruvat, die Fettabbauprozesse (Lipolyse und Fettsäureoxidation mit Bildung von Acetyl-CoA) sowie der Proteinstoffwechsel, der Proteolyse und die Verwertung von Aminosäuren. In den Zellen wird die dabei freigesetzte chemische Energie in der oxidativen Phosphorylierung der Elektronentransportkette genutzt, um ATP herzustellen. Die abgebauten Bausteine dienen zudem als Vorstufen für andere Stoffwechselwege, etwa Gluconeogenese oder Lipogenese.

Die Aktivität katabolischer Prozesse wird durch Hormone und den metabolischen Zustand reguliert. Glukagon, Adrenalin und Kortisol fördern den Katabolismus, während Insulin in der Regel hemmend wirkt. In Fastenzeiten, intensiver körperlicher Belastung oder bei bestimmten Erkrankungen steigt der Katabolismus an, um den Energiebedarf zu decken.

Bedeutung und Relevanz zeigen sich in Physiologie und Pathologie. Ein kontrollierter Katabolismus ist wichtig für Energiemetabolismus, Geweberecycling und Anpassung an Nährstoffverfügbarkeit. Übermäßiger oder chronisch erhöhter kataboler Abbau kann zu Muskelverlust, Gewichtsabbau oder Erkrankungen wie Cachexia oder Sarcopenie beitragen.