แคแทบอลิซึม

แคแทบอลิซึม(อังกฤษ:Catabolism) หรือ วิถีแคแทบอลิซึม(อังกฤษ:Catabolic pathway) เป็นกลุ่มวิถีเมแทบอลิซึมซึ่งสลายโมเลกุลเป็นหน่วยขนาดเล็กและปลดปล่อยพลังงาน ในแคแทบอลิซึม โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น พอลิแซ็กคาไรด์ ลิพิด กรดนิวคลีอิกและโปรตีนถูกสลายเป็นหน่วยขนาดเล็กกว่า เช่น มอโนแซ็กคาไรด์ กรดไขมัน นิวคลีโอไทด์และกรดอะมิโนตามลำดับ โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น พอลิแซ็กคาไรด์ โปรตีนและกรดนิวคลีอิก ซึ่งประกอบด้วยหน่วยมอโนเมอร์สายยาวนี้ เรียกว่า พอลิเมอร์

แผนภาพแคแทบอลิซึมของสารอาหารในร่างกาย

เซลล์ใช้มอโนเมอร์ที่ปลดปล่อยจากการสลายพอลิเมอร์เพื่อสร้างโมเลกุลพอลิเมอร์ใหม่ หรือย่อยมอโนเมอร์นั้นอีกจนเหลือผลิตภัณฑ์ของเสียที่มีโครงสร้างเรียบง่าย และปลดปล่อยพลังงานออกมา ของเสียในเซลล์รวมถึงกรดแลกติก กรดอะซีติก คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนียและยูเรีย การสร้างของเสียเหล่านี้โดยปกติเป็นขบวนการออกซิเดชันเกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยพลังงานเคมีอิสระ ซึ่งบางส่วนสูญเสียไปในรูปความร้อน แต่ส่วนที่เหลือถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนการสังเคราะห์อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) โมเลกุลนี้ทำหน้าที่เป็นหนทางที่เซลล์ขนส่งพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากแคแทบอลิซึมไปยังปฏิกิริยาที่ต้องการพลังงานซึ่งประกอบเป็นแอแนบอลิซึม ฉะนั้น แคแทบอลิซึมจึงให้พลังงานเคมีซึ่งจำเป็นต่อการคงสภาพและการเจริญเติบโตของเซลล์ ตัวอย่างของขบวนการแคแทบอลิซึม เช่น ไกลโคไลสิส วัฏจักรเครปส์ การสลายโปรตีนกล้ามเนื้อเพื่อใช้กรดอะมิโนเป็นสารตั้งต้นในการสร้างกลูโคส และการสลายไขมันในเนื้อเยื่อไขมันเป็นกรดไขมัน

มีหลายสัญญาณซึ่งควบคุมแคแทบอลิซึม สัญญาณที่ทราบกันส่วนมากเป็นฮอร์โมนและโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในเมแทบอลิซึมเอง นักวิทยาต่อมไร้ท่อเดิมจำแนกฮอร์โมนจำนวนมากเป็นฮอร์โมนแอแนบอลิกหรือแคแทบอลิกขึ้นอยู่กับส่วนของเมแทบอลิซึมที่มันไปกระตุ้น ฮอร์โมนแคแทบอลิกดั้งเดิมที่ทราบกันตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ได้แก่ คอร์ติซอล กลูคากอนและอะดรีนาลีน ตลอดจนแคทีโคลามีนอื่น ๆ ในทศวรรษหลัง ๆ มีการค้นพบฮอร์โมนมากขึ้นที่มีผลเชิงแคแทบอลิซึมอยู่บ้าง รวมทั้งไซโคไคน์ โอรีซิน (ไฮโปเครติน) และเมลาโทนิน

ฮอร์โมนแคแทบอลิกเหล่านี้จำนวนมากแสดงผลต่อต้านแคแทบอลิซึมในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ การศึกษาหนึ่งพบว่า การจัดการเอพิเนฟริน (อะดรีนาลิน) มีผลยับยั้งการสลายโปรตีน และอันที่จริง ยับยั้งแคแทบอลิซึมมากกว่ากระตุ้น อีกการศึกษาหนึ่งพบว่า แคทีโคลามีนโดยรวม (คือ นอร์อะดรีนาลินและอะดรีนาลิน) ลดอัตราแคแทบอลิซึมในกล้ามเนื้ออย่างมาก