21.3: Огляд метаболізму та виробництва енергії
- Page ID
- 21668
- Опишіть стадії катаболізму від їжі до АТФ.
Метаболізм описує всі хімічні реакції, що відбуваються в організмі. Метаболічний шлях - це серія взаємопов'язаних біохімічних реакцій, які перетворюють молекулу субстрату або молекули, крок за кроком, через ряд метаболічних проміжних продуктів, в кінцевому підсумку отримуючи кінцевий продукт або продукти. У випадку метаболізму цукру перший метаболічний шлях синтезував цукор з менших молекул, а інший шлях розбив цукор на менші молекули. Ці два протилежні процеси - перший вимагає енергії, а другий виробляє енергію - називаються анаболічними (будівництво) та катаболічними (руйнування) шляхами відповідно. Отже, метаболізм складається з будівництва (анаболізм) та деградації (катаболізм).
Важливо знати, що хімічні реакції метаболічних шляхів не відбуваються спонтанно. Кожен етап реакції полегшується або каталізується ферментами. Ферменти важливі для каталізації всіх видів біологічних реакцій - тих, які потребують енергії, а також тих, які виділяють енергію. Див. Просту графіку нижче, (Рис.\(\PageIndex{1}\)).
Ми можемо думати про катаболізм як відбувається в три етапи (рис.\(\PageIndex{1}\)). На I стадії вуглеводи, жири і білки розщеплюються на окремі мономерні одиниці: вуглеводи на прості цукру, жири на жирні кислоти і гліцерин, а білки - на амінокислоти. Однією з частин I стадії катаболізму є розпад молекул їжі шляхом реакцій гідролізу на окремі мономерні одиниці - що відбувається в роті, шлунку та тонкому кишечнику - і називається травленням.
На II стадії ці мономерні одиниці (або будівельні блоки) додатково розбиваються через різні реакційні шляхи, один з яких виробляє АТФ, утворюючи загальний кінцевий продукт, ацетил-коензим А, який потім може бути використаний на стадії III для отримання ще більше АТФ. У цьому розділі ми розглянемо кожен етап катаболізму - як огляд, так і детально.