Metabolizam

Metabolizam ili izmjena tvari je skup kemijskih procesa koje se odvijaju u živom organizmu kako bi održali život. Ti procesi omogućuju organizmu da raste, da se razmnožava, da održava svoju strukturu i reagira na okolinu. Prema metaboličkim reakcijama, metabolizam se dijeli u dvije kategorije:

• Katabolizam kojim se razgrađuje organska tvar (npr. nakupljanje energije staničnim disanjem)
• Anabolizam koji koristi energiju za izgradnju staničnih dijelova (biosinteza organske tvari) kao što su npr. proteini i nukleinske kiseline.

Kemijske reakcije metabolizma su podijeljene u metaboličke puteve u kojima se određeni kemijski spoj pretvara u neki drugi uz pomoć enzima. Enzimi su ključni u metabolizmu zato što omogućuju organizmu da brzo i efikasno izvodi biološki poželjne, ali termodinamički nepovoljne kemijske reakcije, u kojemu enzimi djeluju kao katalizatori. Enzimi omogućuju i kontrolu metaboličkih puteva, kao odgovor na promjene u staničnoj okolini ili neki drugi podražaj.

Neki od osnovnih metaboličkih puteva u organizmu čovjeka su:

• Metabolizam vode
• Metabolizam aminokiselina koje se međusobno povezuju peptidnom vezom i oblikuju polipeptide tj. proteine
• Metabolizam ugljikohidrata
• Metabolizam masti

Metabolizam pojedinog organizma određuje koji će kemijski spojevi se koristiti kao hranjive tvari, a koji kao otrovi. Tako na primjer, neki prokarioti koriste vodikov-sulfid, kao hranjivu tvar dok je većini životinja otrov. Iznenađujuća je sličnost osnovnih metaboličkih puteva među velikim brojem vrsta. Tako na primjer karboksilna kiselina, međuprodukta u ciklusu limunske kiseline, je prisutna u svim organizmima, od bakterija kao što je Escherichia coli pa do velikih višestaničnih organizama, npr. slon.

Bazalni metabolizam je naziv za količinu energije koja je potrebna za održavanje osnovnih životnih funkcija organizma.