Metabolizm to przemiana materii i towarzyszące jej przemiany energetyczne. A mówiąc inaczej metabolizm to ogół reakcji które prowadzą do wykorzystania energii i składników odżywczych z pożywienia  do podtrzymania procesów życiowych. Mama nadzieję że wszystko jest jasne a więc możemy przejść do następnych zagadnień.

Procesy metaboliczne można podzielić na dwa główne kierunki metaboliczne mówiąc inaczej szeregi następujących po sobie reakcji. Są to katabolizm i anabolizm.

Katabolizm w trakcie procesu katabolicznego złożone związki organiczne rozkładają się na produkty proste. Na skutek reakcji wytwarza się energia. Reakcja kataboliczna to przykładowo oddychanie komórkowe.

Anabolizm w procesach anabolicznych dochodzi do połączenia się związków prostych w złożone związki organiczne. Na skutek tych reakcji dochodzi do gromadzenia się energii , wytwarzania elementów budulcowych komórki oraz wzrostu organizmu. Przykładowe reakcje anaboliczne to synteza białek , tłuszczów.

Schorzenia które wiążą się przemianą materii zwane są chorobami metabolicznymi może to być cukrzyca , osteoporoza. Choroby metaboliczne wywołane są przez wrodzony niedobór enzymów.

Enzymy

Początek każdej przemiany metabolicznej wymaga pewnego nakładu energii. Energia ta jest niezbędna do rozpoczęcia procesu i nazywana jest energią aktywacji.

Enzymy zawsze są białkami najczęściej złożonymi. Niebiałkowy dodatek nazywany jest koenzymem. Enzymy mają charakterystyczną budowę są: białkami globularnymi , posiadającymi na powierzchni zagłębienie zwane centrum aktywnym w obrębie centrumznajduje się koenzym.

 

Zasada działania enzymu polega na tym ze do centrum aktywnego przyłącza się substrat tworzy się kompleks ezym-substrat(ES) I po zakończeniu reakcji od enzymu oddziela się produkt.

E+S -----àES -------à E+P

 

Właściwości enzymów

1.Enzymy są specyficzne

Warunkiem utworzenia kompleksu ES jest odpowiednie dopasowanie kształtu centrum aktywnego do kształtu cząsteczki substratu.

2.Enzymy nie zużywają się

Enzym po uwolnieniu produktu jednej reakcji łączy się ponownie z substratem i przeprowadza kolejną reakcję.

3.Enzym może zostać zablokowany

Zdarza się że kształt cząsteczki jakiegoś związku jest bardzo podobny do substratu. Cząsteczka taka może wejść do centrum aktywnego i zablokować funkcjonowanie enzymu cząsteczka taka nazywana jest inhibitorem.

4 Enzymy mogą ulec zniszczeniu

Ponieważ enzymy są białkami mogą ulec zniszczeniu przez różne czynniki takie jak np. alkohol.

 

Nośnik energii czyli ATP

Energia uwalniana w procesach katabolicznych jest w części wykorzystywana do przeprowadzania procesów anabolicznych. Energia musi być łatwo dostępna a to gwarantuje jej magazynowanie w postaci związków o nazwie adenozyno trójfosforan czyli w skrócie ATP.

Cząstka ATP zbudowana jest z

-adeniny (reszta kwasowa)

-rybozy (pentoza czyli cukier prosty)

-trzech zasad fosforowych.

 

Pomiędzy resztami fosforowymi tworzą się wysoce energetyczne wiązana. Oznacza to że rozpad takiego związku wyzwala duże ilości energii.

W procesach anabolicznych od ATP oddziela się jedna reszta fosforowa efektem tego jest powstanie adenozynodwufosforanu ADP. W procesach katabolicznych zachodzi z kolei ładowanie ATP. Do ADP dołączana jest reszta fosforowa a w powstającym wiązaniu chemicznym magazynowana jest energia.

Procesy przyłączania się reszty fosforowej i tworzenia się wysoce energetycznych wiązań nazywane jest fosforylacją.