קטבוליזם

קטבוליזם (בעברית: יְרִידַת חֳמָרִים או תהליך פירוק) הוא רצף של תהליכים מטבוליים אשר מפרקים מולקולות גדולות. תהליכים אלו כוללים פירוק וחמצון של רכיבי התזונה. מטרת התגובות הקטבוליות היא הפקת אנרגיה ואספקת המרכיבים הדרושים לתהליכים אנאבוליים.

אטימולוגיה

המילה "קטבוליזם" היא מלטינית חדשה, ושורשיה ביוונית: κάτω ‏ (kato) – "למטה"; ו-βάλλειν‏ (ballein) – "לזרוק". כלומר, פעולה המורידה את רמת האנרגיה.

סוגי קטבוליזם

תגובות אלו שונות מאורגניזם אחד למשנהו. אצל הכמוהטרוטרופים מולקולות אורגניות משמשות מקור אנרגיה. אצל הכמואוטוטרופים יש שימוש בתרכובות לא-אורגניות, ואילו אצל הפוטואוטוטרופים קרינת השמש משמשת כמקור אנרגיה לאגירת אנרגיה כימית.

למרות הצורות השונות לכאורה של התהליכים המטבוליים, בכולן יש שימוש בתגובות חמצון-חיזור להעברת אלקטרונים מתורם מחזר (לדוגמה, מולקולה אורגנית, מים, אמוניה, מימן סולפידי או יוני ברזל) למקבל האלקטרון, המחמצן (לדוגמה: חמצן, חנקה או גופרה). בבעלי חיים, בתגובות אלו מעורב קומפלקס של מולקולות אורגניות, שמפורקות למולקולות פשוטות יותר כגון פחמן דו-חמצני ומים.

התהליך בבעלי חיים

ניתן לחלק את הרצף הנפוץ ביותר של תהליכים קטבוליים בבעלי חיים לשלושה חלקים:

• תרכובות אורגניות גדולות כמו חלבונים, פחמימות מורכבות ושומנים מעוכלות ומפורקות לאבני הבניין המרכיבות אותן, חומצות אמינו, חד-סוכרים, חומצות שומן וכו'.
• אבני הבניין הללו עוברות שלב נוסף של פירוק ומומרות למרכיבים קטנים יותר כגון אצטיל קואנזים A. בשלב הזה משתחררת אנרגיה.
• קבוצת האצטיל עוברת תהליך חמצון והופכת לפחמן דו-חמצני ומים. במעגל הציטראט ובשרשרת מעבר האלקטרונים האנרגיה משתחררת באמצעות חיזור של הקואנזים +NAD, והפיכתו למולקולת NADH.

קישורים חיצוניים

• קטבוליזם, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)