Katabolizma

Yadımlama veya katabolizma, enerjice zengin ve büyük moleküllü moleküllerin daha küçük moleküllere parçalanması olayı ve bu işlemler sürecidir. Yani metabolizmanın yıkım aşamaları olarak da genellenebilir. Katabolizma kapsamında besin maddeleri niteliğinde olan uzun moleküllerin hücre içinde enzimlerin katalizörlüğünde parçalanarak, molekül bağlarında depolanmış enerji açığa çıkarılıp kullanılır.

Katabolizma tepkimeleri sırasında ortaya çıkan enerjinin bir bölümü, hücrenin yaşamsal etkinliklerinde kullanılırken bir bölümü de ATP molekülünün fosfat bağlarında, daha sonra kullanılmak üzere depolanır. Fotosentez bu olay için örnek olarak gösterilebilir.

Katabolizma süreçleriyle enerjinin açığa çıkması üç aşamada gerçekleşir:

• Birinci aşamada polisakkaritler, yağlar ve proteinler parçalanır. Bu işlemde bir miktar ısı ortaya çıkacaktır.
• İkinci aşamada bu ısının da katkısıyla ATP molekülleri sentezlenir.
• Üçüncü aşama ise Krebs döngüsü adı verilen tepkimeler zinciriyle besin maddelerinin su ve karbondioksite kadar yıkımları sağlanır.

Besin maddeleri olarak tanımlanan, enerji içeren organik bileşiklerin hücre içinde yıkımıyla ATP sentezlenmesi süreçleri, iki kategoride incelenir. Bunlar;

• Oksijenli (aerobik) ve
• Oksijensiz (anaerobik) katabolizma süreçleridir.

Oksijensiz katabolizma süreçlerinde besin maddelerinin oksijen kullanılmaksızın yıkımı sonucunda ATP sentezlenir. Ancak bu moleküllerin oksijen kullanılmadan yıkımı, karbondioksit ve suya kadar sürdürülemeyeceği için, moleküler bağlar arasındaki kimyasal enerjinin büyük bir bölümü, ATP sentezi için kullanılamaz.

Oksijensiz katabolizma, büyük oranda fermantasyon tepkimeleridir. Ancak hayvansal hücrelerde de belirli durumlarda oksijensiz katabolizma tepkimelerinden yararlanılır. Retina ve kıkırdak hücrelerinde esas olan oksijensiz tepkimeler iken, kas hücrelerinde, yeterli oksijen ulaşmadığında kullanılan tepkimelerdir. Öte yandan kısa bir süre içinde yüksek efor gerektiren hareketlerde –örneğin yüzme, kısa mesafe koşu gibi sportif etkinliklerde- oksijensiz katabolizma yoluyla enerji sağlamanın daha kısa sürede gerçekleşmesi nedeniyle bu tepkimeler devreye girecektir.

Oksijenli katabolizma süreçlerinde ise besin maddelerinin yıkımı, karbondioksit ve suya kadar sürdürülebilir ve içerdikleri tüm kimyasal enerji açığa çıkarılabilir. Ancak bu enerjinin sadece yarısı ATP sentezinde kullanılabilir, kalan yarısı ısı enerjisine dönüşür.

Hücre, katabolizma tepkimelerini ister oksijenli ister oksijensiz olarak yapsın, başlangıç reaksiyonları hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir ve hep aynıdır. Bu reaksiyon dizisi glikozun pürivata kadar parçalandığı süreçtir ve glikoliz olarak adlandırılır.

• Özümleme (anabolizma)
• Metabolizma