Bioloogilistes süsteemides säilib tasakaal tänu toiduahelate olemasolule. Iga organism võtab neis oma koha, saades oma kasvuks ja paljunemiseks orgaanilisi molekule. Samal ajal nimetatakse dissimilatsiooniks keerukate ainete jagamist elementaarseteks, mida saab iga rakk assimileerida. Bioloogias on see koos assimilatsiooniga elusorganismide olemasolu aluseks. Dissimilatsiooni nimetatakse ka katabolismiks, teatud tüüpi ainevahetuseks.
Dissimilatsiooni etapid
Dissimilatsioon on keeruline protsess, mis hõlmab keha seedesüsteeme, mis taandub toidukomponentide hankimisele, nende töötlemisele ja ainevahetusele rakus. Bioloogias on dissimilatsiooni substraat mis tahes keeruline orgaaniline molekul, mille lagundamiseks kehal on sobivad ensüümsüsteemid.
Katabolismi esimene etapp on ettevalmistav. See hõlmab liikumisprotsessitoidule ja selle püüdmisele. Elus- või lagunevate kudede koostises olevad valgud, rasvad ja süsivesikud toimivad toidutoormena. Dissimilatsiooni ettevalmistav etapp bioloogias on näide organismi toitumiskäitumisest ja rakuvälisest seedimisest. Selle käigus saavad üherakulised organismid keerukaid orgaanilisi tooraineid, fagotsüteerivad selle ja lagundavad elementaarseteks komponentideks.
Mitmerakulistes organismides tähendab dissimilatsiooni ettevalmistav etapp toidule liikumise protsessi, selle vastuvõtmist ja seedimist seedesüsteemis, misjärel viiakse vereringesüsteemi kaudu rakkudesse elementaarsed toitained. Taimedel on ka ettevalmistav etapp. See seisneb orgaanilise aine lagunemissaaduste imendumises, mis transpordisüsteemid hiljem toimetatakse rakusisese dissimilatsiooni kohale. Bioloogias tähendab see seda, et taimede kasvuks ja paljunemiseks on vaja substraati, mille hävitamise viivad läbi väheorganismid, näiteks kõdubakterid.
Anaeroobne dissimilatsioon
Dissimilatsiooni teist etappi nimetatakse hapnikuvabaks, see tähendab anaeroobseks. See puudutab rohkem süsivesikuid ja rasvu, sest aminohapped ei metaboliseeru, vaid suunatakse biosünteesi kohta. Nendest ehitatakse üles valgu makromolekulid ja seetõttu on aminohapete kasutamine näide assimilatsioonist ehk sünteesist. Dissimilatsioon on (bioloogias) orgaaniliste molekulide lagunemine koos energia vabanemisega. Samal ajal on peaaegu kõik organismid võimelised metaboliseerima glükoosi, universaalset monosahhariidi, mison kõigi elusolendite peamine energiaallikas.
Anaeroobse glükolüüsi käigus sünteesitakse 2 ATP molekuli, mis salvestavad energiat makroergilistesse sidemetesse. See protsess on ebaefektiivne ja nõuab seetõttu suurt glükoosi tarbimist, mille käigus moodustuvad paljud metaboliidid: püruvaat või piimhape, mõnes organismis - etüülalkohol. Neid aineid hakatakse kasutama dissimilatsiooni kolmandas etapis, kuid etanooli kasutab organism mürgistuse ärahoidmiseks energiakasutamata. Samal ajal ei saa kohustuslikud anaeroobid rasvhappeid kui rasvade lagunemisprodukte metaboliseerida, kuna need nõuavad aeroobseid lõhustamisteid, mis hõlmavad atsetüülkoensüümi A.
Aeroobne dissimilatsioon
Hapniku dissimilatsioon bioloogias on aeroobne glükolüüs, kõrge energiasaagiga glükoosi lagundamise protsess. See koosneb 36 ATP molekulist, mis on 18 korda tõhusam kui anoksiline glükolüüs. Inimese organismis toimub glükolüüsi kaks etappi ja seetõttu on ühe glükoosimolekuli metabolismi käigus kogu energiasaagis juba 38 ATP molekuli. 2 molekuli moodustub hapnikuvaba glükolüüsi staadiumis ja veel 36 aeroobse oksüdatsiooni käigus mitokondrites. Samal ajal võib teatud rakkudes hapnikuvaeguse tingimustes, mida täheldatakse koronaarhaiguse korral, metaboliitide tarbimine kulgeda ainult mööda hapnikuvaba teed.
Aeroobide ja anaeroobide ainevahetus
Dissimilatsioon anaeroobses jaaeroobsed organismid on sarnased. Kuid anaeroobid ei saa mingil juhul osaleda aeroobses oksüdatsioonis. See tähendab, et neil ei saa olla dissimilatsiooni kolmandat etappi. Organismid, millel on hapniku sidumiseks ensüümsüsteemid, näiteks tsütokroom oksüdaas, on võimelised aeroobseks oksüdatsiooniks ja seetõttu saavad nad ainevahetuse käigus energiat tõhusam alt vastu. Seetõttu on hapniku dissimilatsioon bioloogias näide kõige tõhusamast metaboolsest rajast glükoosi lagundamiseks, mis võimaldas arenenud närvisüsteemiga soojavereliste organismide esilekerkimist. Samal ajal ei ole närvirakkudel ensüüme, mis vastutavad teiste metaboliitide lagundamise eest, seetõttu on nad võimelised lagundama ainult glükoosi.
