Метаболизм или обмен веществ - Основы биоэнергетики

Метаболизм - это совокупность химических реакций, протекающих в организме. При этом процессы, происходящие в просвете желудочно-кишечного тракта, не входят в понятие метаболизма, поскольку полость желудочно-кишечного тракта рассматривается как часть внешней среды.

Метаболизм Или обмен веществ представляет из себя сумму всех химических преобразований с участием ферментов, происходящих в клетках организма. Серия таких последовательных реакций представляет из себя Метаболический путь превращений.

Предшественник (Субстрат) превращается в Продукт проходя ряд промежуточных Метаболических интермедиатов, называемых Метаболитами.

Термин Промежуточный обмен веществ подразумевает комбинацию активностей всех совместно протекающих метаболических путей и превращения веществ в организме с момента поступления их в клетки до образования конечных продуктов обмена

Метаболических процессы в организме могут быть катаболическими и анаболическими.

Катаболизм - это фаза распада в обменене веществ в которой органические молекулы питательных веществ (углеводы, жиры и белки) превращаются в небольшие Конечные продукты обмена. Катаболизм продуцирует энергию, часть которой запасается в виде АТФ либо в виде восстановленных переносчиков электронов (НАДН*, НАДФН* и ФАДН 2), при этом часть энергии теряется в виде Тепла.

Анаболизм - это биосинтез высокомолекулярных молекул и комплексов молекул (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды) из низкомолекулярных предшественников. Для протекания анаболических реакций требуется энергия, обычно в виде переноса фосфатных групп АТФ либо восстановительного потенциала НАДФН*.

Некоторые метаболические пути имеют Циклический характер: из двух субстратов, вступающих в серию реакций, один полностью восстанавливается для нового цикла реакций, другой превращается в продукт. Например, Щавелевоуксусная кислота (ЩУК, оксалацетат) постоянно обновляется для работы Цикла тикарбоновых кислот (ЦТК).

Три типа нелинейных путей обмена веществ. а) нисходящий, катаболический; б) разветвленный анаболический и с) циклический.

Клетки организма поддерживают и анаболические и катаболические пути обмена. Особенности регуляции процессов состоят в том, что при активации катаболизма, происходит подавление анаболизма, и наоборот. К тому же они имеют одни и теже конечные продукты, например: гликолиз и глюконеогенез.

Глюкоза > пируват (катаболизм глюкозы).

Пируват > глюкоза (анаболизм глюкозы).

Метаболические пути имеют несколько уровней регуляции:

    - Наиболее лабильный - Концентрация и Биодоступность Субстрата. В ределах KM Скорость реакции строго зависит от концентрации субстрата. - Аллостерическая регуляция (обычно продуктами реакции). - Ковалентная модификация Фермента (фосфорилирование, ацетилирование, метилирование и проч.). - Изменение экспрессии генов Фермента (Это длительный тип регуляции занимает от нескольких минут до часов). - метаболические пути часто в клетке имеют органельную локализацию (Компартментализация). Например, распад жирных кислот протекает в митохондриях, синтез - в цитоплазме.

Метаболизм выполняет три специализированные функции:

    1. Энергетическая - снабжение клетки химической энергией, 2. Пластическая - синтез макромолекул как строительных блоков, 3. Специфическая - синтез и распад биомолекул, необходимых для выполнения специфических клеточных функций.

Похожие статьи




Метаболизм или обмен веществ - Основы биоэнергетики

Предыдущая | Следующая