Podstawy procesów metabolicznych

Człowiek jest żywym organizmem zdolnym do istnienia tylko dzięki stałemu źródłu pożywienia. Aby nasz układ funkcjonował prawidłowo w organizmach muszą zachodzić procesy metaboliczne.

Co to jest metabolizm

Jest to ogół przemian materii i energii w organizmie, których to procesy dają możliwość adaptacyjne do środowiska zewnętrznego poprzez zarządzenie strukturami wewnętrznymi i zewnętrznymi oraz ciągłego wzrostu i dzielenia się komórki.

Wyróżniamy 2 typy przemian:

• Katabolizm – jest to proces, który umożliwia rozkład związk ów złożonych na proste. Jest to proces egzoenergiczny : oddychanie.
• Anabolizm – jest to proces, który umożliwia syntezę związków złożonych ze związków prostych. Jest to proces endoenergiczny: fotosynteza.
• Aneta Skawińska

Schemat prezentujący w prostszej formie procesy anaboliczne i kataboliczne

(zezwalam na wykorzystanie grafiki)

Wyróżniamy również kolejne kluczowe pojęcia do większego zrozumienia owego szerokiego tematu:

• Szlak metaboliczny – szereg reakcji zachodzących bezpośrednio po sobie. Finalnie powstaje konkretny produkt bądź określona grupa produktów.
• Cykl metaboliczny – jest to zamknięta pętla, gdzie produkt jest zawsze pobierany ponownie do zapoczątkowania ponownej reakcji.

W organizmach istot żywych energia jest zmagazynowana w ATP – adenozynotrójfosforan.

• Skonstruowana jest z zasady azotowej (adeniny), rybozy i 3 reszty fosforanowe A – P ~ P P.
• Reszty fosforanowa posiadają 2 wiązania wysokoenergetyczne, które mogą się rozdzielić i wyemitować energie.

Adenozynotrójfosforan może oddzielić reszty fosforanowe i mogą powstawać różne związki w zależność od aktualnej potrzebny naszego organizmu.

Powstanie adenozynodifosforanu:

ATP <-> ADP + P + E

Adenozynotrójfosforam <-> Adenozynodifosforan + reszta fosforanowa + energia

Powstanie adenozynomonofosforanu:

ADP <-> AMP + 2P + E

Adenozynodifosforan <-> Adenozynomonofosforan + dwie reszty fosforanowe + energia

Teraz przedstawimy procesy fosforylacji, które polegają na przyłączeniu reszty fosforanowej i co za tym idzie powstaniem ATP.

Wyróżniamy trzy typy fosforylacji:

• fotofosforylacja – Główną istotą owej fosforylacji jest powstanie ATP z udziałem światła.
• substratowa – Główną istotą owej fosforylacji jest powstanie ATP w wyniku przekształceniu substratu wysokoenergetycznego w niskoenergetyczny. Proces wykorzystuje uwalniającą się energię.
• oksydacyjna – Główną istotą owej fosforylacji jest powstanie ATP w wyniku transportu elektronów wodoru, protonów na tlen. Proces wykorzystuje uwalniającą się energię.

W tym artykule zostały przedstawione podstawy dla maturzystów. Bez których nikt nie może zacząć zgłębiać owego tematu. W kolejnych częściach tematy zostaną rozwinięte w formie szczegółowej.