V biologických systémech je rovnováha udržována díky existenci potravních řetězců. Každý organismus v nich zaujímá své místo a přijímá organické molekuly pro svůj růst a reprodukci. Proces štěpení složitých látek na elementární, které může asimilovat jakákoli buňka, se přitom nazývá disimilace. V biologii je to základ pro existenci živých organismů spolu s asimilací. Disimilace se také nazývá katabolismus, typ štěpícího metabolismu.
Fáze disimilace
Disimilace je komplexní proces zahrnující trávicí systémy těla, který spočívá v získávání složek potravy, jejich zpracování a metabolismu v buňce. Substrátem pro disimilaci v biologii je jakákoli složitá organická molekula, pro kterou má tělo vhodné enzymatické systémy k rozkladu.
První fáze katabolismu je přípravná. Zahrnuje proces pohybuna jídlo a jeho zachycení. Bílkoviny, tuky a sacharidy ve složení živých nebo rozkládajících se tkání působí jako potravinové suroviny. Přípravná fáze disimilace v biologii je příkladem stravovacího chování organismu a extracelulárního trávení. Jednobuněčné organismy při ní přijímají složité organické suroviny, fagocytují je a rozkládají na elementární složky.
Přípravná fáze disimilace znamená u mnohobuněčných organismů proces přesunu k potravě, její příjem a trávení v trávicím systému, po kterém jsou elementární živiny přenášeny oběhovým systémem do buněk. Rostliny mají také přípravnou fázi. Spočívá v absorpci produktů rozpadu organické hmoty, které jsou později transportními systémy dopraveny do místa intracelulární disimilace. V biologii to znamená, že pro růst a rozmnožování rostlin je nutný substrát, jehož ničení provádějí nízké organismy, jako jsou rozkladné bakterie.
Anaerobní disimilace
Druhá fáze disimilace se nazývá bezkyslíkatá, tedy anaerobní. Jde spíše o sacharidy a tuky, protože aminokyseliny nejsou metabolizovány, ale jsou posílány do místa biosyntézy. Z nich se staví makromolekuly bílkovin, a proto je použití aminokyselin příkladem asimilace, tedy syntézy. Disimilace je (v biologii) rozklad organických molekul s uvolněním energie. Přitom téměř všechny organismy jsou schopny metabolizovat glukózu, univerzální monosacharid, kterýje hlavním zdrojem energie pro všechny živé věci.
Při anaerobní glykolýze se syntetizují 2 molekuly ATP, které ukládají energii do makroergických vazeb. Tento proces je neefektivní, a proto vyžaduje velkou spotřebu glukózy s tvorbou mnoha metabolitů: pyruvátu, neboli kyseliny mléčné, u některých organismů – ethylalkoholu. Tyto látky budou použity ve třetí fázi disimilace, ale etanol bude tělem využit bez energetických výhod, aby se zabránilo intoxikaci. Mastné kyseliny jako produkty štěpení tuků zároveň nemohou být metabolizovány obligátními anaeroby, protože vyžadují aerobní štěpné cesty zahrnující acetyl-koenzym-A.
Aerobní disimilace
Disimilace kyslíku v biologii je aerobní glykolýza, proces rozkladu glukózy s vysokým energetickým výtěžkem. Jedná se o 36 molekul ATP, což je 18krát účinnější než anoxická glykolýza. V lidském těle probíhají dva stupně glykolýzy, a proto je celkový energetický výtěžek při metabolismu jedné molekuly glukózy již 38 molekul ATP. 2 molekuly vznikají ve fázi bezkyslíkaté glykolýzy a dalších 36 při aerobní oxidaci v mitochondriích. Současně v některých buňkách v podmínkách nedostatku kyslíku, který je pozorován u koronárních onemocnění, může spotřeba metabolitů jít pouze cestou bez kyslíku.
Metabolismus aerobů a anaerobů
Disimilace v anaerobních aaerobních organismů je podobná. Za žádných okolností se však anaeroby nemohou účastnit aerobní oxidace. To znamená, že nemohou mít třetí stupeň disimilace. Organismy, které mají enzymatické systémy pro vazbu kyslíku, např. cytochromoxidáza, jsou schopny aerobní oxidace, a proto v průběhu metabolismu přijímají energii efektivněji. Disimilace kyslíku v biologii je proto příkladem nejúčinnější metabolické cesty pro rozklad glukózy, která umožnila vznik teplokrevných organismů s vyvinutým nervovým systémem. Nervové buňky zároveň nemají enzymy zodpovědné za štěpení jiných metabolitů, proto jsou schopny štěpit pouze glukózu.
