katabolizm

Katabolizm to część metabolizmu obejmująca szlaki rozkładu biomolekuł do prostszych związków, z uwolnieniem energii i generowaniem zredukowanych nośników elektronów. W odróżnieniu od anabolizmu, katabolizm dostarcza substraty potrzebne do utrzymania funkcji komórkowych i syntezy nowych molekuł.

Główne szlaki kataboliczne obejmują glikolizę (glukoza do pirogronianu), utlenianie kwasów tłuszczowych (beta-oksydacja do acetylo-CoA), degradację białek (ubikwityno-proteasomalna degradacja) i inne ścieżki, które kończą w wytworzeniu acetylo-CoA, NADH i FADH2. Ostatecznie większość energii uwalniana jest w łańcuchu oddechowym i fosforylacji oksydacyjnej.

Rola w komórce: autofagia i ubikwityno-proteasomalna degradacja białek stanowią mechanizmy kataboliczne reagujące na stres i zapotrzebowanie na substraty; katabolizm dostarcza aminokwasy, kwasy tłuszczowe i inne cząsteczki.

Regulacja: tempo katabolizmu zależy od stanu energetycznego komórki (stosunek AMP/ATP), hormonów (glukagon, kortyzol i noradrenalina sprzyjają katabolizmowi; insulina hamuje go), oraz od dostępności substratów. Procesy te są głównie zachodzą w cytoplazmie i mitochondriach.

Znaczenie: katabolizm umożliwia utrzymanie poziomu energii i dostarcza budulców dla biosyntezy w warunkach postu lub stresu. Nadmierny katabolizm związany z nieprawidłową regulacją bywa obserwowany w chorobach metabolicznych.