Naon metabolisme?

Métabolisme atanapi bursa zat - Kumpulan réaksi kimia anu aya dina organisme hirup pikeun ngajaga kahirupan. Proses ieu ngamungkinkeun organisme tumbuh sareng darikeun, ngajaga strukturna sareng ngaréspon pangaruh lingkungan.

Métabolisme biasana dibagi 2 tahap: katabolisme sareng anabolisme. Dina mangsa katabolisme, zat organik anu kompleks dihina pikeun anu langkung sederhana, biasana ngaleupaskeun tanaga. Sareng dina prosés anabolisme - asal bahan langkung sederhana langkung rumit disintésis sareng ieu dibarengan ku biaya energi.

Runtuyan réaksi métabolik kimia disebut jalur métabolik. Di antarana, ku partisipasi énzim, sababaraha molekul biologis sacara signifikan dirobih sacara berturut-turut jadi batur.

Énzim boga peran penting dina prosés métabolik sabab:

• polah salaku katalis biologis sareng ngiringan énergi aktivasina tina réaksi kimia,
• ngamungkinkeun anjeun pikeun ngatur jalur métabolik pikeun ngaréspon kana parobahan lingkungan sél atanapi sinyal tina sél anu sanés.

Fitur métabolik mangaruhan naha épéktus tinangtu cocog pikeun dianggo ku awak salaku sumber énergi. Salaku conto, sababaraha prokariot nganggo hidrogen sulfida salaku sumber énergi, tapi gas ieu beracun pikeun sato. Laju métabolik ogé mangaruhan kana jumlah pangan anu diperyogikeun pikeun awak.

Molekul biologis

Jalur métabolik utama sareng komponénna sami sareng seueur spésiés, anu nunjukkeun ngahiji tina sagala mahluk hirup. Salaku conto, sababaraha asam karboksilat, anu panengah dina siklus asam tricarboxylic, hadir dina sadaya organisme, ti baktéri ka organisme multisélular eukariotik. Kasaruaan metabolisme ieu sigana aya hubunganana sareng efisiensi luhur jalur métabolik, ogé penampilan awalna dina sajarah évolusi.

Molekul biologis

Zat organik anu nyusun sadaya mahluk hirup (sato, pepelakan, jamur sareng mikroorganisme) umumna diwakilan ku asam amino, karbohidrat, lipid (sering disebut lemak) sareng asam nukléat. Kusabab molekul ieu penting pikeun kahirupan, réaksi métabolik fokus kana nyiptakeun molekul ieu nalika ngawangun sél sareng jaringan atanapi ngancurkeun pikeun dianggo salaku sumber énergi. Seueur réaksi biokimia penting pikeun ngagabungkeun DNA sareng protéin.

Peran métabolik

Métabolisme pantes dirawat. Barina ogé, suplai sél urang sareng bahan mangpaat gumantung karyana anu ditetepkeun. Dasar métabolisme mangrupikeun réaksi kimia anu aya dina awak manusa. Bahan-bahan anu dipikabutuh pikeun kahirupan awak urang nampi kalayan jajan.

Salaku tambahan, urang peryogi langkung oksigén, anu urang tiasa ngambekan sareng hawa. Saenipun, kasaimbangan kedah diperhatoskeun antara prosés konstruksi sareng buruk. Tapi, kasaimbangan ieu sering kaganggu sareng aya seueur alesan pikeun ieu.

Panyababna gangguan métabolik

Diantara panyabab munggaran gangguan metabolik tiasa dicirikeun faktor turun temurun. Sanaos teu leres, mungkin sareng diperyogikeun ngalawan! Ogé, gangguan métabolik bisa disababkeun ku kasakit organik. Nanging, sering gangguan ieu mangrupikeun hasil tina gizi urang.

Salaku kaleuleuwihan gizi, sareng kurangna pisan ngabahayakeun pikeun awak urang. Sareng akibatna teu bisa malikkeun. Kaleuwihan gizi tangtu aya akibat tina kaleuleuwihan tuangeun lemak, sareng kakurangan timbul tina katuhutan ketat tina rupa-rupa diet pikeun leungitna beurat. Diet utama paling sering diet monoton, anu nyababkeun kakurangan gizi ésénsial, waktosna, ieu bakal teu aya sabab kitu bakal ngabalukarkeun ngembangkeun sagala rupa panyakit. Alergi pikeun paling pangan nyaéta dimungkinkeun.

Panyakit métabolik

Malah saatos kasaimbangan sadaya prosés métabolik, nyayogikeun awak sareng vitamin anu leungit, urang bahya nampi sababaraha panyakit serius anu disababkeun ku produk buruk sél urang. Produk luruh gaduh sadayana hirup sareng tumbuh, sareng ieu sigana musuh anu paling bahaya pikeun kaséhatan urang. Dina basa sanésna, awakna kudu diberesihan racun dina waktos, atanapi éta saderhana bakal ngan saukur meracun deui. Sésana kaleuleuwihan, produk buruk nyababkeun panyawat kronis sareng ngalambatkeun damel sadayana organisme.

Kalayan gangguan métabolisme karbohidrat, panyakit serius lumangsung - diabetes mellitus, sareng métabolisme lemak teu pantes, koléstérol ngumpulkeun (Kumaha nurunkeun koléstéris di bumi tanpa obat?), Anu nyababkeun panyakit jantung sareng vaskular. Radikal bébas, anu janten seueur, nyumbang kana tumorna ganas.

Obesitas ogé akibat umum tina masalah métabolik. Grup ieu ogé kalebet asam urat, gangguan pencernaan, sababaraha bentuk diabetes, jsb. Henteu saimbangna mineral sareng vitamin ngabalukarkeun karusakan otot, tulang, gangguan parna dina sistem kardiovaskular. Di barudak, hal ieu bisa ngakibatkeun akibat anu parah pisan dina wujud kamekaran sareng pangwangunan. Perlu dicatet yén panggunaan tambahan vitamin henteu salawasna disarankeun, sabab kaleuwihannana ogé tiasa gaduh akibat négatip.

Pencegahan

Pikeun ngatur prosés métabolik na awak urang, urang kedah terang yén aya sababaraha zat anu nyegah pembentukan racun sareng ningkatkeun kualitas métabolisme.

Nu kahiji nyaéta oksigén. Jumlah optimal oksigén dina jaringan sacara signifikan ngaktifkeun prosés métabolik.

Bréh, vitamin sareng mineral. Kalayan umur, sadaya prosés ngalambatkeun, aya panyabutan separa pembuluh darah, janten penting pikeun ngatur panampi jumlah cekap mineral, karbohidrat sareng oksigén. Ieu bakal mastikeun pagawéan cai-uyah métabolisme sél, saprak saatosna waktos sél ngaleungitkeun sareng henteu deui narima sadaya unsur anu dipikabutuh pikeun hirupna. Nyaho ieu, penting pikeun urang sacara artifisial nyiptakeun sél sepuh.

Aya seueur saran sareng ubar anu ngatur métabolisme. Dina ubar rahayat, ganggang Laut Bodas - fucus, beuki popularitas, éta ngandung sakumpulan mineral anu berharga sareng vitamin anu dipikabutuh pikeun ningkatkeun métabolisme. Nutrisi anu leres, pangaluaran tina diet katuangan anu ngandung koléstérol sareng zat ngabahayakeun anu sanés mangrupikeun cara sanés pikeun awak kanggo nyampurnakeun sacara sampurna.

Atikan: Institut Médis Moscow I. Sechenov, khusus - "Usaha Médis" taun 1991, taun 1993 "Panyawat pagawéan", taun 1996 "Terapi".

Wadah tuangeun plastik: kanyataan sareng mitos!

Asam amino sareng protéin Édit

Protéin biopolimér sareng diwangun résidu asam amino nu dihijikeun ku beungkeut péptida. Sababaraha protéin nyaéta énzim sareng ngatalisan réaksi kimia. Protéin séjén ngalaksanakeun fungsi struktural atanapi mékanis (contona, ngabentuk sitoskeleton). Protéin ogé boga peran penting dina sinyal sél, réspon imun, agrégasi sél, transportasi aktip dina mémbran, sareng pangaturan siklus sél.

Naon metabolisme?

Métabolisme (atanapi métabolisme) mangrupikeun kombinasi prosés ngarobih kalori pangan jadi énergi pikeun kahirupan organisme. Métabolisme dimimitian ku nyerna sareng kagiatan fisik, sareng ditungtungan ku napas jalma nalika bobo, nalika awak nyayogikeun oksigén ka sababaraha organ tanpa partisipasi otak sareng sacara mandiri sacara otonom.

Konsep metabolisme raket patalina sareng perhitungan asupan kalori sapopoé, anu mangrupikeun titik awal pikeun diet pikeun leungitna beurat atanapi kauntungan otot. Dumasar umur, jender sareng parameter fisik, tingkat metabolisme dasar ditangtukeun - nyaéta, jumlah kalori anu diperyogikeun pikeun nyayogikeun syarat énergi sapopoé awak. Di hareup, indikator ieu dikalikeun ku indikator tina kagiatan manusa.

Hal ieu sering dipercaya yén nyepetkeun metabolisme hadé pikeun kaleungitan beurat, sabab nyababkeun awak ngaduruk langkung kalori. Kanyataanna, métabolisme kaleungitan beurat jalma biasana turun, saprak ngagancangkeun métabolisme ngan tiasa kahontal ku sakaligus ningkatkeun asupan kalori sareng ningkatkeun tingkat kagiatan fisik - nyaéta, nalika latihan kakuatan pikeun kamekaran otot.

Lipid Édit

Lipid mangrupakeun bagian tina mémbran biologis, contona, mémbran plasma, mangrupakeun komponén koénzim sareng sumber énergi. Lipid mangrupakeun molekul biologis hidrofobik atanapi amphiphilic leyur dina pangleyur organik sapertos bénin atanapi kloroform. Lemak mangrupakeun sakumpulan ageung sanyawa anu ngagaduhan asam lemak sareng gliserin. Molekul alkohol glycerol trihydric, anu ngabentuk tilu beungkeut éster kompleks sareng tilu molekul asam lemak, disebut trigliserida. Seueur kalayan résidu asam lemak, lipid kompléks tiasa kalebet, contona, sphingosine (sphingolipids), gugus fosfat hidrofilik (dina fosfolipid). Stéroid, sapertos koléstérol, mangrupikeun kelas lipid anu ageung deui.

Karbohidrat Édit

Gula tiasa aya dina bentuk sirkular atanapi linier dina bentuk aldehida atanapi keton, aranjeunna ngagaduhan sababaraha gugus hidroksil. Karbohidrat mangrupakeun molekul biologis anu paling umum. Karbohidrat ngalaksanakeun fungsi di handap ieu: neundeun énergi sareng transportasi (aci, glikogén), struktural (selulosa tutuwuhan, chitin dina suung sareng sato). Monomer gula paling umum nyaéta héksosa - glukosa, fruktosa, jeung galaktosa. Monosakarida mangrupikeun bagian tina liniér langkung rumit atanapi polisakarida bercabang.

Kumaha nyepetkeun métabolisme?

Pangaruh gizi dina akselerasi métabolisme teu jelas siga sigana di glance kahiji. Sanajan kanyataan yén aya seueur produk anu ngraih metabolisme - ti anu nyababkeun beurat gula sareng karbohidrat gancang, nepi ka margarin kalayan lemak trans na - ngan sababaraha waktos produk anu leres tiasa ngagancangkeun métabolisme.

Kusabab siklus métabolik awak tiasa sababaraha dinten (contona, kalayan ditolak karbohidrat lengkep, awak bakal ngalih ka diet ketogen ngan ukur pikeun 2-3 dinten), métabolisme teu tiasa ngagancangkeun ku tuang hiji produk atanapi nginum smoothie sayuran pikeun leungitna beurat. Diantara hal séjén, akselerasi metabolisme biasana aya hubunganana sareng ningkat napsu - anu henteu salawasna kapaké nalika nuturkeun diet pikeun leungitna beurat.

Prosés métabolik kaleungitan beurat

Anggap jalma kaleuwihan beurat mutuskeun pikeun leungit beurat, aktip dina latihan fisik sareng ngawitan diet kalayan kalori dikurangan. Anjeunna ogé maca yén pikeun nyepetkeun metabolisme anjeun kedah nginum cai anu langkung sareng ngahakan pinas, beunghar ku "merusak lemak" énzim bromelain. Tapi, hasilna pamungkas moal janten akselerasi métabolisme sama sekali, tapi panyurutan anu seukeut.

Alesanna sederhana - awak bakal mimiti ngirim sinyal yén tingkat kagiatan fisik parantos nyirorot, sareng asupan énérgi tina katuangan parantos nyirorot. Sareng langkung aktip jalma ngalaksanakeun latihan sareng diet anu langkung ketat, anu langkung kuat awak bakal nyangka yén "waktu anu goréng" parantos sumping sareng waktuna ngalambatkeun metabolisme pikeun ngahemat cadangan gajih - tambah, kortisol sareng leptin tingkat bakal ningkat.

Kumaha pikeun ngagancangkeun métabolisme?

Pikeun ngirangan beurat, anjeun henteu kedah nyobian "nyebarkeun" métabolisme sareng nyepetkeun métabolisme saloba mungkin - anu mimiti, anjeun kedah langkung ati-ati ngeunaan produk anu ditampi ku awak dina kalori sapopoé. Dina kalolobaan kasus, normalisasi dahareun sareng kontrol indéks glikemik karbohidrat anu dikonsumsi bakal gancang nyababkeun normalisasi prosés métabolik.

Sering jalma nyobian ngirangan beurat nganggenkeun biaya energi pikeun latihan fisik, bari sacara signifikan ngémutan kandungan kalori tina kadaharan anu dikonsumsiana. Salaku conto, gula anu aya dina hiji kalayan cola cekap pikeun 30-40 menit lari - dina basa sanésna, éta langkung gampil nyerah cola tibatan ngaleungitkeun diri sareng latihan ngaleungitkeun, nyobian ngaduruk kalori ieu.

Nukléotida Édit

DNA poliméris sareng RNA polimér panjang rantay nukléotida henteu kabeungkeut. Asam nuklir ngalaksanakeun fungsi nyimpen sareng ngalaksanakeun inpormasi genetik anu dilaksanakeun salami prosés réplikasi, transkrip, tarjamahan, sareng biosintesis protéin. Inpormasi anu dikandung dina asam nukléal dijaga tina perobihan ku sistem réépasi sareng dikalikeun ku réplikasi DNA.

Sababaraha virus ngagaduhan génis anu ngandung RNA. Salaku conto, virus immunodeficiency manusa nganggo transkrip sabalikna pikeun nyiptakeun template DNA tina génum anu ngandung RNA sorangan. Sababaraha molekul RNA gaduh sipat katalitik (ribozymes) sareng bagian tina spliceosom sareng ribosom.

Nukléosida mangrupakeun produk tambahan tina basa nitrogén pikeun ribose gula. Conto dasar nitrogén nyaéta sanyawa ngandung heterosiklik - turunan purin sareng piridinid. Sababaraha nukléotida ogé ngalaksanakeun coénzim dina réaksi mindahkeun grup fungsional.

Koénzim Édit

Métabolisme kalebet rupa-rupa réaksi kimia, kalolobaan hubunganana sareng sababaraha jinis réaksi transfer grup fungsional. Koénzim dipaké pikeun mindahkeun grup fungsional antara énzim anu ngatalisan réaksi kimiawi. Masing-masing kelas réaksi kimia tina mindahkeun fungsi fungsional dikaluarkeun ku énzim individu sareng kofactor na.

Adenosin trifosfat (ATP) mangrupikeun salah sahiji koénzim pusat, sumber universal énergi énergi. Nukléotida ieu dipaké pikeun mindahkeun énergi kimia anu disimpen dina beungkeut makroergik antara rupa réaksi kimia. Dina sél, aya sajumlah ATP leutik, anu biasa deui didirikeun ti ADP sareng AMP. Awak manusa nyéépkeun massa ATP unggal dintenna sareng massa awakna sorangan. ATP tindakan minangka hubungan antara katabolisme sareng anabolisme: kalayan réaksi katabolik, ATP kabentuk, sareng réaksi anabolik, énergi dikonsumsi. ATP ogé tindakan minangka donor gugus fosfat dina réaksi fosforilasi.

Vitamin nyaéta zat organik beurat molekular anu diperyogikeun kuantitas, sareng, contona, kalolobaan vitamin henteu disintésis dina manusa, tapi didapakan ku tuangeun atanapi ngalangkungan mikroflora gastrointestinal. Dina awak manusa, kalolobaan vitamin nyaéta cofactor énzim. Kaseueuran vitamin kéngingkeun kagiatan biologis anu dirobih, contona, sadaya vitamin larut cai dina sél dikandung dina fosforilasi atanapi digabungkeun sareng nukléotida. Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) nyaéta turunan vitamin B₃ (niacin), sareng mangrupikeun koénzim penting - penerima hidrogen. Ratusan énzim dehidrogenase anu béda-béda nyandak éléktron tina molekul substrat teras mindahkeun kana molekul NAD +, ngirangan janten NADH. Bentuk Coénzim anu teroksidasi nyaéta substrat pikeun rupa-rupa réduksi dina sél. NAD dina sél aya dina dua bentuk NADH sareng NADPH. NAD + / NADH langkung penting pikeun réaksi katabolik, sareng NADP + / NADPH langkung sering dianggo dina réaksi anabolik.

Zat anorganik sareng kofactor Édit

Unsur-unsur anorganik gaduh peran penting dina métabolisme. Kira-kira 99% tina jisim mamalia diwangun ku karbon, nitrogén, kalsium, natrium, magnesium, klorin, kalium, hidrogén, fosfor, oksigén sareng walirang. Sanyawa organik penting sacara biologis (protéin, lemak, karbohidrat sareng asam nukléat) ngandung jumlah karbon, hidrogén, oksigén, nitrogén sareng fosfor.

Seueur sanyawa anorganik nyaéta éléktrolit ionik. Ion anu paling penting pikeun awak nyaéta natrium, kalium, kalsium, magnesium, klorida, fosfat sareng bikarbonat. Kasaimbangan ion-ion ieu lebet sél sareng dina medium ékstrakélular nangtukeun tekenan osmotik sareng pH. Konsentrasi ion ogé ngagaduhan peran anu penting dina fungsi sél saraf sareng otot. Poténsi tindakan dina jaringan anu pikaresepeun timbul tina ukar ion antara cairan ekstrasélular sareng sitoplasma. Éléktrolisis ngalebetkeun sareng kaluar sél tina saluran ion dina mémbran plasma. Contona, salami kontraksi otot, kalsium, natrium, sareng kalium kalium dina mémbran plasma, sitoplasma, sareng T-tabung.

Transisi logam dina awak nyaéta unsur renik, séng sareng beusi anu paling umum. Logam ieu dianggo ku protéin tangtu (upamana énzim salaku cofactors) sareng penting pikeun ngatur kagiatan énzim sareng protéin angkutan. Cactactor énzim biasana kuat kabeungkeut kana protéin khusus, kumaha ogé, tiasa dirobih nalika katalisis, sareng saatos katalisis aranjeunna uih deui ka kaayaan aslina (henteu dikonsumsi). Logika ngalacak diserep ku awak nganggo protéin angkutan khusus sareng henteu dipendakan dina awak dina kaayaan anu bébas, sabab dipatalikeun sareng protéin pamawa khusus (sapertos ferritin atanapi metallothioneins).

Sadaya organisme hirup tiasa kabagi kana dalapan kelompok utama, gumantung kana anu dianggo: sumber énergi, sumber karbon, sareng donor éléktron (substrat dioksidasi).

1. Salaku sumber énergi, organisme hirup tiasa dianggo: énergi lampu (poto) atanapi énergi beungkeut kimia (chemo) Salaku tambahan, pikeun ngajelaskeun organisme parasit nganggo sumber tanaga sél host, istilah éta paratrof.
2. Salaku donor éléktron (ngurangan agén), organisme hirup tiasa nganggo: zat anorganik (matak) atanapi zat organik (organ).
3. Salaku sumber karbon, organisme hirup nganggo: karbon dioksida (otomatis) atanapi zat organik (hékter) Kadang istilah otomatis jeung héterotrof dianggo hubunganana sareng unsur-unsur sanésna anu kalebet bagian tina molekul biologis dina bentuk séhat (e.g. nitrogén, walirang). Dina hal ieu, organisme "nitrogén-autotrofik" mangrupikeun spésiés anu nganggo sanyawa anorganik salaku sumber nitrogén (contona tutuwuhan, tiasa ngalaksanakeun pengurangan nitrat). Jeung "nitrogén heterotrofic" nyaéta organisme anu teu tiasa ngalaksanakeun pengurangan bentuk oksidasi nitrogén sareng nganggo sanyawa organik salaku sumberna (contona, sato anu asam amino mangrupakeun sumber nitrogén).

Ngaran tina jinis métabolisme dibentuk ku nambihan akar anu saluyu sareng nambihan dina tungtung akar -troph-. Tabel nunjukkeun kemungkinan jinis metabolisme kalayan conto:

• Sababaraha pangarang dianggo -hydro nalika cai bertindak salaku donor éléktron.

Klasifikasi ieu dikembangkeun ku sakumpulan pangarang (A. Lvov, C. van Nil, F. J. Ryan, E. Tatem) sareng disatujuan dina simposium ka-11 di laboratorium Cold Spring Harbour sareng awalna dianggo ngagambarkeun jinis-jinis gizi mikroorganisme. Sanajan kitu, éta ayeuna dianggo pikeun ngagambarkeun metabolisme organisme séjén.

Éta atra tina méja yén kamampuan metabolik prokaryot jauh langkung manéka dibandingkeun eukaryotes, anu dicirikeun ku jinis photolithoautotrophic sareng chemoorganoheterotrophic métabolisme.

Perlu dicatet yén sababaraha jinis mikroorganisme tiasa, gumantung kana kaayaan lingkungan (pencahayaan, kasadiaan bahan organik, jsb) sareng kaayaan fisiologis, ngalaksanakeun metabolisme rupa-rupa jinis. Kombinasi ieu tina sababaraha jinis métabolisme dijelaskeun salaku mixotrophy.

Nalika nerapkeun klasifikasi ieu ka organisme multisélular, penting pikeun ngarti yén dina hiji organisme tiasa aya sél anu bénten dina jinis métabolisme. Janten sél aerial, organ fotosintétik tutuwuhan multisélular dicirikeun ku jinis métabolisme photolithoautotrophic, sedengkeun sél organ jero taneuh dijelaskeun salaku chemoorganoterotrophic. Saperti dina hal mikroorganisme, nalika kaayaan lingkungan, tahap pamekaran, sareng kaayaan fisiologis, jinis métabolisme sél organisme multisélular tiasa robih. Contona, dina poék sareng dina tahap pengecambahan siki, sél pepelakan anu langkung luhur métabolisme jinis chemo-organo-heterotrofic.

Métabolisme disebut prosés métabolik dimana molekul organik kawilang ageung gula, lemak, asam amino dirusak. Salila katabolisme, molekul organik anu langkung sederhana dibentuk anu dipikabutuh pikeun réaksi anabolisme (biosintésis). Mindeng, éta dina réaksi katabolisme awak ngerjakeun tanaga, narjamahkeun énergi beungkeut kimia molekul organik anu dicandak nalika nyerna dahareun, janten bentuk anu tiasa diaksés: dina bentuk ATP, nyéépén coénzim, sareng poténsi éléktrokimia transmembrane. Istilah katabolisme henteu sinonim sareng "metabolisme énergi": dina seueur organisme (sapertos fototrofs), prosés utama tina tanaga energi henteu langsung aya hubunganana sareng ngarobek molekul organik. Klasifikasi organisme ku jinis métabolisme tiasa didasarkeun kana sumber énergi, sapertos anu dipidangkeun dina bagian sateuacana. Chemotrof ngagunakeun énergi beungkeut kimia, sareng fototrof nganggo energi cahaya panonpoe. Nanging, sadaya jinis métabolisme ieu gumantung kana réaksi redoks anu aya hubunganna sareng nransfer éléktron ti sumbang donor tina molekul, sapertos molekul organik, cai, amonia, hidrogen sulfida, kanggo nampi molekul sapertos oksigén, nitrat atanapi sulfat. Dina sato, réaksi ieu ngalebetkeun molekul organik kompléks jadi pangbasajanna, sapertos karbon dioksida sareng cai. Dina organisme fotosintétik - tutuwuhan sareng sianobacteria - réaksi transfer éléktron henteu ngaleupaskeun tanaga, tapi dianggo salaku cara nyimpen énergi anu diserep tina sinar panonpoé.

Katabolisme sato tiasa dibagi tilu tahap utama. Mimiti, molekul organik ageung sapertos protéin, polisakarida, sareng lipid ngarobih kana komponén anu langkung ageung di luar sél. Salajengna, molekul leutik ieu ngalebetkeun sél sareng janten kana molekul langkung leutik, contona, acetyl-CoA. Kahareupna ogé gugus acetyl A kaoksidasi ka cai sareng karbon dioksida dina siklus Krebs sareng ranté pernapasan, ngaluarkeun énérgi anu disimpen dina bentuk ATP.

Intisari Édit

Makromolekul sapertos aci, selulosa atanapi protéin kedah dirobih deui unit anu langkung alit sateuacan dianggo ku sél. Sababaraha kelas énzim aub dina degradasi: protease, anu ngarobih protéin ka péptida sareng asam amino, glikosidase, anu ngarobih polysaccharides ka oligo- sareng monosakarida.

Mikroorganisme ngarobih énzim hidrolitik kana rohangan anu dikubengeun, anu bénten ti sato anu ngarembes énzim sapertos ukur tina sél kelenjar khusus. Asam amino sareng monosakarida, hasilna tina kagiatan énzim ekstrasél, teras lebetkeun sél nganggo angkutan aktip.

Kéngingkeun Énergi Édit

Salila katabolisme karbohidrat, gula kompléks ngarobih kana monosakarida, anu diserep ku sél. Sakali jero, gula (contona glukosa sareng fruktosa) dirobih janten pyruvate nalika glikolisis, sareng jumlah ATP anu tangtu. Asam piruvic (pyruvate) nyaéta perantara dina sababaraha jalur métabolik. Jalur utama métabolisme pyruvate nyaéta konversi kana acetyl-CoA lajeng ka siklus asam tricarboxylic. Dina waktos anu sami, bagian énergi disimpen dina siklus Krebs dina bentuk ATP, sareng molekul NADH sareng FAD ogé disimpen. Dina prosés glikolisis sareng siklus asam tricarboxylic, karbon dioksida kabentuk, anu mangrupikeun produk hirup. Dina kaayaan anaérob, akibat tina glikolisis tina pyruvate sareng partisipasi dehydrogenase enzim laktatase, laktat dibentuk, sareng NADH dioksidasi ka NAD +, anu dianggo deui dina réaksi glikolisis. Aya ogé jalur alternatif pikeun métabolisme monosakarida - jalur fosfat pentosa, dimana énergi disimpen dina bentuk koénzim NADPH sareng pentosa dibentuk, contona, ribosa, anu dipikabutuh pikeun sintésis asam nukléat.

Lemak dina tahap mimiti katabolisme dihidrolisis jadi asam lemak bébas sareng gliserin. Asam lemak direcah nalika oksidasi béta janten acetyl-CoA, anu salajengna katabolik deui dina siklus Krebs, atanapi angkat kana sintésis asam lemak anyar. Asam lemak ngaluarkeun langkung énergi ti karbohidrat, sabab lemak ngandung atom-atom hidrogen sacara khusus dina strukturna.

Asam amino tiasa dianggo pikeun nyintésis protéin sareng biomolekul, atanapi dioksidasi ka urea, karbon dioksida sareng janten sumber énergi. Jalur oksidatif katabolisme asam amino dimimitian ku jalan ngaleupaskeun gugus amino ku énzim transaminase. Kelompok Amino dimanfaatkeun dina siklus uréa, asam amino nu ngagaduhan kelompok amino disebut asam keto. Sababaraha asam keto mangrupakeun perantara dina siklus Krebs. Salaku conto, deamination glutamat ngahasilkeun asam alpha-ketoglutaric. Asam amino glikogén ogé tiasa dirobihkeun dina réaksi glukosaogenesis.

Féparasi fosforilasi Édit

Dina fosforilasi oksidatif, éléktron dipiceun tina molekul dahareun di jalur métabolik (contona, dina siklus Krebs) dialihkeun ka oksigén, sareng énergi anu dileupaskeun dianggo nyintésis ATP. Dina eukaryotes, prosés ieu dilaksanakeun kalayan partisipasi sajumlah protéin tetep dina mémbran mitochondrial, disebut ranté pernapasan ku transfer éléktron. Dina prokaryot, protéin ieu aya dina membran jero témbok sél. Protéin tina ranté mindahkeun éléktron ngagunakeun énérgi anu ditampi ku ngirimkeun éléktron ti molekul séhat (e.g. NADH) kana oksigén pikeun ngompa proton ngalangkungan mémbran.

Nalika proton ngompa, bédana konsentrasi ion hidrogen didamel sareng gradién éléktrokimia timbul. Gaya ieu mulih proton balik ka mitokondria ngaliwatan dasar sintésis ATP. Aliran proton nyababkeun cincin tina c-subunits énzim pikeun rotasi, salaku hasil tina pusat sintésis aktif anu ngarobih bentukna sareng fosforus adénosin diphosphate, ngarobah kana ATP.

Énergi Inorganik Édit

Hemolithotrof disebut prokaryot, anu ngagaduhan jinis métabolisme husus, di mana énergi kabentukna salaku hasil pangoksidaan sanyawa anorganik. Chemolithotrophs tiasa ngoksidasi hidrogen molekular, sanyawa walirang (e.g. sulfida, hidrogen sulfida sareng thiosulfat anorganik), beusi (II) oksida atanapi amonia. Dina hal ieu, énergi tina oksidasi sanyawa ieu dihasilkeun ku panampa éléktron, sapertos oksigén atanapi nitrit. Proses meunangkeun énergi tina zat anorganik gaduh peran penting dina siklus biogéokimia sapertos acetogenesis, nitrifikasi, sareng denitrification.

Énergi Cahaya panonpoé Édit

Énergi sinar panonpoé kaserep ku pepelakan, cyanobacteria, baktéri ungu, baktéri walirang héjo, sareng sababaraha protozoa. Prosés ieu sering digabungkeun sareng konversi karbon dioksida jadi sanyawa organik salaku bagian tina prosés fotosintésis (tempo di handap). Sistem néwak energi sareng fiksasi karbon di sababaraha prokariota tiasa jalan sacara misah (contona, dina baktéri belerang ungu sareng héjo).

Dina seueur organisme, nyerep énergi surya saleresna mirip fosforilasi oksidatif, sabab dina kasus ieu tanaga disimpen dina bentuk gradién konsentrasi proton sareng kakuatan nyetir proton nyababkeun sintésis ATP. Éléktron anu dipikabutuh pikeun ranté nransper ieu asalna tina protéin panén-lampu anu disebut puseur réaksi fotosintétik (salaku conto, rhodopsins). Gumantung kana jinis pigmén fotosintétik, dua jinis pusat réaksi diklasifikasikeun, ayeuna baktéri fotosintétik gaduh ngan hiji jinis, sedengkeun pepelakan sareng sianobacteria dua.

Dina tutuwuhan, ganggang sareng cyanobacteria, photosystem II nganggo énergi cahaya pikeun ngaleungitkeun éléktron tina cai, kalayan oksigén molekular dileupaskeun salaku produk sampingan réaksi. Éléktron teras asupkeun kompleks sitoprom b6f, anu ngagunakeun énérgi pikeun ngompa proton ngaliwatan mémbran thylakoid dina kloroplas. Dina pangaruh gradién éléktrokimia, proton mundur ngalangkungan mémbran sareng pemicu sintésis ATP. Éléktron teras ngalangkungan photosystem I sareng tiasa dianggo pikeun mulangkeun koénzim NADP +, kanggo dianggo dina siklus Calvin, atanapi pikeun daur ulang janten molekul ATP tambahan.

Anabolisme - sakumpulan prosés métabolik biosintésis molekul kompléks kalayan pengeluaran energi. Molekul kompléks anu nyusun struktur sélular disintésis sacara berturut-turut tina prékursor anu langkung saderhana. Anabolisme nyertakeun tilu tahapan utama, anu masing-masing katalis ku énzim khusus. Dina tahap kahiji, molekul prékursor disintésis, contona, asam amino, monosakarida, terpenoid sareng nukléotida. Dina tahap kadua, prékursor kalayan pengeluaran énergi ATP dirobah jadi bentuk diaktipkeun. Dina tahap katilu, monomer diaktipkeun digabungkeun kana molekul anu langkung rumit, contona protéin, polisakarida, lipid sareng asam nukléat.

Henteu sadaya organisme hirup tiasa nyintésis sadaya molekul aktip biologis. Autotrofs (contona, tutuwuhan) tiasa nyintésis molekul organik kompléks tina zat molekular low-organik basajan sapertos karbon dioksida sareng cai. Heterotrofs peryogi sumber zat anu langkung rumit, sapertos monosakarida sareng asam amino, kanggo nyusun molekul anu langkung rumit. Organisme dikelompokkeun dumasar kana sumber énergi utamina: potoautotrof sareng photoheterotrofs nampi énergi ti srengenge, sedengkeun chemoautotroph sareng chemoheterotrofs nampi énergi tina réaksi oksidasi anorganik.

Karat Éléktron

Fotosintésis nyaéta prosés biosintésis gula tina karbon dioksida, di mana énergi anu kaserep tina cahya panonpoé. Dina pepelakan, sianobaktéri sareng ganggang, fotolisis cai lumangsung dina fotosintésis oksigén, sedengkeun oksigén dileupaskeun salaku produk sampingan. Pikeun ngarobah CO₂ 3-phosphogliserat nganggo énergi ATP sareng NADP anu disimpen dina fotosstem. Réaksi mengikat karbon dilaksanakeun nganggo karboksilase ribphose enzim ribulosa sareng bagian tina siklus Calvin. Tilu jinis fotosintésis dikelompokeun dina tutuwuhan - sapanjang jalur molekul tilu-karbon, sapanjang jalur opat-karbon molekul (C4), sareng fotosintésis CAM. Tilu jinis fotosintésis béda dina jalur beungkeutan karbon dioksida sareng asupna kana siklus Calvin; dina tutuwuhan C3, CO beungkeutan₂ lumangsung langsung dina siklus Calvin, sareng di C4 sareng CAM CO₂ sateuacana kaasup dina sanyawa sanyawa. Béda fotosintésis anu béda-béda mangrupikeun adaptasi kana aliran cahya panonpoé anu kuat sareng kaayaan garing.

Dina prokaryot fotosintétik, mékanisme beungkeutan karbon langkung rupa-rupa. Karbon dioksida tiasa dibenerkeun dina siklus Calvin, dina siklus sabalikna Krebs, atanapi dina réaksi karboksilat acetyl-CoA. Prokaryotes - chemoautotrophs ogé ngabeungkeut CO₂ liwat siklus Calvin, tapi énergi tina sanyawa anorganik dipaké pikeun ngalaksanakeun réaksi ieu.

Karbohidrat sareng glikogén Edit

Dina prosés anabolisme gula, asam organik basajan tiasa dirobih kana monosakarida, contona, glukosa, teras dianggo pikeun nyintésis polisakarida, sapertos aci. Wangunan glukosa tina sanyawa sapertos pyruvate, laktat, gliserin, 3-phosphoglycerate, jeung asam amino disebut glukoneogenesis. Dina prosés glukoneogenesis, pyruvate dirobah jadi glukosa-6-fosfat ngaliwatan sanyawaan sanyawa panengah, seueur ogé dibentuk nalika glikolisis. Nanging, glukoneogenesis sanes sakadar glikolisis arah sanés, sabab sababaraha réaksi kimia ngatalisan énzim khusus, anu ngamungkinkeun sacara mandiri ngatur prosés pembentukan sareng ngarusak glukosa.

Seueur organisme nyimpen gizi dina bentuk lipid sareng lemak, kumaha ogé, vertebrata henteu ngagaduhan énzim anu ngatalisan konversi acetyl-CoA (produk metabolisme asam lemak) pikeun pyruvate (substrat gluconeogenesis). Saatos kalaparan anu berkepanjangan, vertebrata mimiti nyintésis awak keton tina asam lemak, anu tiasa ngagentos glukosa dina jaringan sapertos uteuk. Dina tutuwuhan sareng baktéri, masalah métabolik ieu dipiceun ku siklus glikoksilat, anu ngalangkungan tahap decarboxylation dina siklus asam sitrat sareng ngamungkinkeun anjeun ngarobah acetyl-CoA ka oxaloacetate, teras dianggo pikeun sintésis glukosa.

Polosakarida ngalaksanakeun fungsi struktural sareng métabolik, sareng ogé tiasa digabungkeun sareng lipid (glikolipid) sareng protéin (glikolrotein) ngagunakeun énzim transferase oligosaccharide.

Asam Lemak, Isoprénoid, sareng Stéroid Édit

Asam lemak kabentuk ku sintésis asam lemak tina acetyl-CoA. Rorong karbon asam lemak diperpanjang dina daur réaksi dimana gugus acetyl ngagabung heula, teras gugus karbénon diréduksi jadi gugus hidroksil, teras dehidrasi sareng pulihna salajengna lumangsung. Énzim lemak biosintésis lemak dikelompokkeun jadi dua kelompok: dina sato sareng jamur, sadaya réaksi sintésis asam lemak dilaksanakeun ku hiji protéin multifungsi I multifunctional, dina plastik Plémid sareng baktéri, unggal jinis dikatalkeun ku énzim tipe II anu kapisah.

Terpenes sareng terpenoid mangrupikeun wawakil kelas pangbadagna tina produk alam herbal. Perwakilan tina kelompok ieu mangrupikeun turunan isoprén sareng dibentuk tina prékursor diaktipkeun isopentil pyrophosphate sareng dimethylallyl pyrophosphate, anu, kabentuk dina réaksi métabolik anu béda. Dina sato sareng archaea, isopentil pyrophosphate sareng dimethylallyl pyrophosphate disintésis tina acetyl-CoA dina jalur mevalonat, sedengkeun dina pepelakan sareng baktéri, pyruvate sareng glyceraldehyde-3-fosfat mangrupikeun substrat tina jalur non-mevalonate. Dina réaksi biosintésis stéroid, molekul isoprén ngagabung sareng ngabentuk squalene, anu saterusna ngabentuk struktur siklik sareng formasi lanosterol. Lanosterol tiasa dirobih kana stéroid sanés, sapertos koléstérol sareng ergosterol.

Bajing Edit

Organisme béda dina kamampuan pikeun nyintésis 20 asam amino umum. Kaseup baktéri sareng pepelakan tiasa nyintésis sadayana 20, tapi mamalia tiasa nyintésis ngan 10 asam amino ésénsial. Sahingga, dina kasus mamalia, 9 asam amino ésénsial kedah didaptarkeun tina dahareun. Sadaya asam amino disintésis tina perantara glikolisis, siklus asam sitrat, atanapi jalur pentosa monofosfat. Mindahkeun grup amino tina asam amino ka asam alfa-keto disebut transaminasi. Donor grup amino mangrupakeun glutamat sareng glutamine.

Asam amino dihubungkeun ku beungkeut péptida ngabentuk protéin. Unggal protéin ngagaduhan urutan unik résidu asam amino (struktur protéin primér). Saperti hurup alfabét tiasa digabungkeun sareng ngawangun variasi tina kecap-kecap anu ampir henteu terbatas, asam amino tiasa ngabeungkeut hiji urutan atanapi sanés sareng ngawangun rupa-rupa protéin. Énzim aminoacyl-tRNA synthetase ngatalisan ditambah ATP asam amino pikeun tRNA kalayan beungkeut éster, sareng aminoacyl-tRNA dibentuk. Aminoacyl tRNA nyaéta substrat pikeun ribosom anu ngagabungkeun asam amino kana ranté polypeptide panjang nganggo matrix mRNA.