Disimilacija predstavlja enega najbolj osrednjih procesov v organizmu dihanje bitje. Zagotavlja vzdrževanje in nedotaknjeno delovanje celotnega metabolizma, kardiovaskularni sistem, in osrednji živčni sistem. Vendar je zaradi tega pomena v primeru motenega procesa veliko resnih posledic in simptomov bolezni.
Kaj je disimilacija?
Disimilacija poteka v celicah človeškega telesa. Izraz "disimilacija" izhaja iz latinskega izraza "dysimilis" (= različno) ali "disimilacija" (= ustvarjanje drugačnosti). Disimilacija temelji na encimski razgradnji endogenih snovi, ki se sprva absorbirajo s hrano. Sem spadajo maščobe in ogljikovi hidrati tako dobro, kot glukoze. Po njihovi razgradnji pride do izločanja tujih snovi, ki so zdaj prisotne v obliki voda in ogljika (dioksid). Poleg tega se med celotnim procesom disimilacije pridobijo velike količine energije, ki jo celice shranijo in obdelajo v obliki univerzalnega oddajnika energije adenozin trifosfat (ATP). Na molekulo glukoze, število ATP molekule dobljeno je 38. Obstaja tudi razlika med oksidativnim dobičkom energije (= reakcijski proces z kisik), imenovano tudi aerobno dihanje, in anaerobno dihanje (= brez vpliva kisika). Slednje je v vsakdanjem jeziku znano predvsem kot vrenje.
Funkcija in naloga
Disimilacija poteka v celicah človeškega telesa. Vključuje štiri podkoraje glikolize, oksidativno dekarboksilacijo, citratni cikel in končno dihalno verigo, znano tudi kot končna oksidacija. Razen glikolize, ki poteka v citoplazmi, se vsi drugi podprocesi odvijajo v mitohondriji ali na njihovi notranji membrani. mitohondriji so majhne celične organele, ki so zaprte z dvojno membrano in tako izolirane iz celične plazme. Če človek zaužije glukoze s hrano se najprej začne faza uporabe energije, v kateri a fosfat skupina pritrdi na šesto ogljika atom molekule glukoze. To izhaja iz prejšnjega cepitve molekule ATP v ADP (= adenozin difosfat). Po ponovitvi istega postopka glukoza s šestimi ogljika atomi razpadejo na dva molekule s po tremi atomi ogljika. Nato se začne faza sproščanja energije. Fosfati se odlepijo od ogljikovih atomov in združijo z ADP ter tvorijo ATP. Voda molekule se odcepijo in pride do visokoenergijske redukcije snovi NAD do NADH + H +. Slednji produkti se imenujejo "redukcijski ekvivalenti" in služijo za prenos in shranjevanje elektronov. Temu sledi oksidativna dekarboksilacija. Tudi tu najprej pride do primerljivega zmanjšanja; prvotna molekula glukoze pa se kasneje poveže s koencimom, da lahko vstopi v citratni cikel. Maščobe najprej preidejo skozi cikel maščobnih kislin, nato pa se na ustrezni točki vnesejo v ciklus citratov. Tu molekula podvrže se vrsti različnih, novih spojin in odcepi atome. Vsi ti postopki prispevajo predvsem k zagotavljanju zadostnih nadaljnjih nosilcev elektronov za končno oksidacijo in odstranjevanje ogljikov dioksid, ki je strupen za ljudi. V notranjo mitohondrijsko membrano in v režo med notranjo in zunanjo membrano (= medmembranski prostor) pridejo redukcijski ekvivalenti in oksidirajo. To povzroči, da elektroni prehajajo skozi različne beljakovinske komplekse na notranji membrani in hkrati vodik protoni se črpajo v medmembranski prostor. Ti se kombinirajo z kisik atomi in zapustijo celico kot a voda molekula. Dihalna veriga predstavlja energijsko najpomembnejši del celotne disimilacije. Oblikovane sile in koncentracija razlike med notranjim in zunanjim okoljem mitohondrije povzročijo nastanek 34 molekul ATP.
Bolezni in motnje
Za nastanek tako velikega števila ATP zadostuje kisik mora biti na voljo. Vendar v anaerobnih razmerah, to je med fermentacijo, tega primanjkuje, tako da ne more priti do končne oksidacije. To pa ima za posledico, da z enakim vložkom energije poteka le desetodstotna proizvodnja energije, saj lahko na koncu nastanejo le štiri od dejanskih 38 molekul ATP.mlečna kislina) fermentacija se pojavi na primer med športom ali primerljivimi fizičnimi napori. To opazi boleče gori mišic, saj se zaradi prekomernih in ne popolnoma razgrajenih produktov ti preveč zakisajo. Trajno motena proizvodnja energije, ki jo povzroča na primer pomanjkanje ustreznih koencimov, nezadostna oskrba s kisikom od zunaj ali vnos vode, bogate s škodljivimi snovmi, lahko vodi do rak v primeru stiske. Takšno motnjo lahko v zgodnji fazi prepoznamo po znižani telesni temperaturi prizadete osebe. Navsezadnje gre sproščanje toplote z roko v roki s proizvodnjo energije. Toda manj drastične pritožbe so lahko tudi posledica na kratko zmanjšane oskrbe celic s kisikom. Na primer pomanjkanje celic možganov vodi do koncentracija težave in utrujenost. Hkrati je pomanjkanje srce, pljuča in arterije lahko povzročijo skrajnost utrujenost in težave s krvnim obtokom, celo kolaps. Poleg tega celoten imunski sistem je oslabljeno zaradi pomanjkanja kisika v celicah, zato je treba predvideti povečano dovzetnost za vse bolezni. Prav tako osrednji živčni sistem je sestavljen iz disimilacijskih celic, nevronov. Ker tudi ti ne delujejo pravilno, kadar je disimilacija nepopolna in lahko postane preveč kisla, živčni sistem postane preveč razdražljiv. To se kaže v obliki živčnosti, razdražljivosti in celo tresenja mišic in mišic bolečina. Stres pretirana stimulacija pa je lahko tudi vzrok za moteno disimilacijo. Za preprečevanje kronične motnje disimilacije v celotnem organizmu je priporočljivo biti pozoren na zdravo, uravnoteženo prehrana kot tudi dovolj gibanja, idealno na svežem zraku. Prav tako se je pomembno izogibati nepotrebnim fizičnim in duševnim stres.
