Метаболізм - біологія

Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?

Антибіотики від бактерій

Міграція клітин: нещодавно виявлена функція відомого білка

Молекулярний компас для вирівнювання клітин

Від чого листя старіє восени

Демократичність грифа-цесарки

Середовище Екембо: Люди також жили на відкритих ландшафтах

| Генетика | Сільське, лісове та тваринництво

Сорт пшениці був створений шляхом схрещування дикорослих трав

Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?

обмін речовин

Онтологія генів

Батько
Біологічний процес
Підлеглий
біосинтез Катаболізм транспорт
QuickGO

обмін речовин або обмін речовин (Грецьке μεταβολισμός, метаболізм - "Метаболізм", з латинським закінченням) - це сукупність хімічних процесів в організмі, що призводять до перетворення речовин, і тому відповідає за поглинання, транспорт та хімічне перетворення речовин в організмі, а також за вивільнення кінцевих продуктів метаболізму. навколишнє середовище. Якщо перший випадок стосується сторонніх речовин, говориться також про метаболізм чужорідних речовин. Ці біохімічні процеси (наприклад, внутрішнє та зовнішнє дихання, транспортні процеси, харчування) використовуються для накопичення та підтримання речовини організму (метаболізму будівлі), а також для генерування енергії (енергетичного обміну) і, таким чином, для підтримки функцій організму. Ферменти, що каталізують хімічні реакції, мають важливе значення для метаболізму.

Весь метаболізм можна розділити на катаболічні реакції, які доставляють енергію завдяки розщепленню хімічно складних поживних речовин на більш прості речовини, та анаболічні реакції, які створюють власні речовини організму з простих будівельних блоків, споживаючи енергію. Однак весь метаболізм - це складна мережа окремих реакцій, які разом утворюють метаболічні шляхи. Вони можуть бути лінійними (наприклад, гліколіз) або циклічними (наприклад, цикл лимонної кислоти). Більшість метаболічних шляхів є амфіболічними: вони проходять різні етапи як катаболічно, так і анаболічно, при цьому всі речовини, Метаболіти позначені. Навіть якщо метаболічні шляхи є оборотними на багатьох окремих етапах, вони завжди є незворотними в цілому, оскільки принаймні одна стадія реакції протікає лише в анаболічному або катаболічному напрямку. Дослідження метаболізму в основному проводяться з використанням методів фізіології та біохімії.

Обмін речовин також можна розуміти як обмін вільною енергією або порядком. Живі істоти збільшують власний порядок (зменшення ентропії) за рахунок збільшення безладу, тобто ентропії, в навколишньому середовищі. Ось чому живих істот також називали негритянськими тропами.

Ервін Шредінгер вказував, що вираз обмін речовин можна легко неправильно зрозуміти. Можна подумати, що це один обмін речовин ("Кожен атом азоту, кисню, сірки тощо вартий стільки, скільки будь-який інший у своєму роді; що можна отримати, обмінюючись ними?" [1]). Насправді є одна хімічні зміни мається на увазі під речовинами.

Типи реакцій

Реакції, що каталізуються ферментативно

Відповідно до системи класифікації ферментів IUPAC/IUBMB існує шість основних груп ферментних реакцій. [2] Як результат, метаболізм, в якому реакції каталізуються ферментами, також можна розділити на шість груп реакцій, а саме окисно-відновних реакцій, реакцій групового переносу, реакцій гідролізу, реакцій ліази (додавання, гідратація), реакцій ізомеризації та реакцій лігування.

транспорт

Транспорт речовин за допомогою транспортних білків може відбуватися в клітинних компартментах, поза клітинами або через межі компартменту (біомембрана). Мова може йти про чисті дифузійні процеси, полегшену дифузію або про активний, споживаючий АТФ мембранний транспорт.

З базою даних про класифікацію транспортерів (TCDB) доступна класифікація транспортних білків, санкціонованих IUBMB, яка, крім своєї функції, базується на походженні білків. Однак при такому визначенні транспорту не реєструються всі білки, які лише тимчасово пов'язують речовини і самі транспортуються протягом цього часу (наприклад, з кровотоком). Основними групами в TCDB є порини та іонні канали, потенційно керовані транспортери, насамперед активні транспортери, фосфотрансферази, трансмембранні носії електронів, допоміжні транспортери та інші.

Обмінні процеси, віднесені до областей

Класифікація за функцією метаболічної реакції в організмі

Базальний рівень метаболізму - метаболізм організму в повному спокої
Побудова обміну речовин - накопичення речовин, що складають організм
Метаболізм голоду - пристосування організму до низьких запасів їжі
Енергетичний обмін - ексергонічні хімічні перетворення з метою отримання енергії
Обмін заліза
Метаболізм глюкози
Обмін амінокислот
Асиміляція - перетворення чужорідних для організму речовин у речовини, властиві організму
Дисиміляція - розщеплення власних речовин організму, здебільшого з метою отримання енергії
Біотрансформація - розщеплення та виведення шкідливих речовин всередині і поза організмом

Класифікація за зміною молекул

Вироблення речовини (біосинтез) (анаболізм)
Зміна/деградація речовин (катаболізм)

Приклади обмінних процесів

При фотосинтезі специфічні метаболічні процеси (як правило, цикли Кальвіна) використовують енергію світла для перетворення вуглекислого газу (у наземних рослинах з повітря), води та іншої сировини у речовини, які або негайно підтримують подальший розвиток і ріст організму подавати або зберігати, наприклад вуглеводи. Ці запасні матеріали згодом можуть бути перероблені в будівельному метаболізмі або в енергетичному обміні.

Тварини під час травлення метаболізують (метаболізують) інші організми або речовини, що їх зберігають (наприклад, вуглеводи, білки або жири).