Metabolizm canlı hüceyrələrdə baş verən bütün kimyəvi reaksiyalara aiddir. Hüceyrələrdə saysız-hesabsız kimyəvi reaksiyalar baş verir və orqanizmlərin bütün hərəkətlərindən məsuldur. Bu reaksiyalar birlikdə orqanizmin metabolizmini təşkil edir.
Bu reaksiyalarda iştirak edən kimyəvi maddələrə metabolitlər deyilir.
Bütün reaksiyalarda:
Kimyəvi reaksiya baş verdikdə enerji ya alınır, ya da sərbəst buraxılır. Bu, qırılan və yaranan bağların nisbi gücündən asılıdır.
Ekzerqonik reaksiyada enerji ətrafa buraxılır. Yaranan bağlar qırılan bağlardan daha güclüdür.
Enderqonik reaksiyada enerji ətrafdan udulur. Yaranan bağlar qırılan bağlardan daha zəifdir.
Hüceyrədə iki növ metabolik reaksiya baş verir:
Anabolik reaksiyalar enerji sərf edir. Onlar enderqonikdirlər. Anabolik reaksiyada kiçik molekullar birləşərək daha böyük molekullar əmələ gətirir. Misal üçün,
Katabolik reaksiyalar enerji verir. Onlar ekzerqonikdirlər. Katabolik reaksiyada böyük molekullar daha kiçik molekullara parçalanır. Misal üçün
Tənəffüsdə qlükoza oksigenlə birləşir və istifadə edilə bilən enerji, karbon qazı və suyu buraxır. Bu istifadə edilə bilən enerji ATP (adenozin trifosfat) adlı birləşmədə saxlanılır. ATP orqanizmin bütün hüceyrələri tərəfindən bizi canlı tutan ikinci dərəcəli reaksiyaları gücləndirmək üçün istifadə olunan güc molekuludur. ATP katabolizmi və anabolizmi birləşdirən kimyəvi enerji nukleotididir.
Amfibolik yol – Həm anabolik, həm də katabolik proseslərə xidmət edən biokimyəvi yola amfibolik yol deyilir. Amfibolik yolun mühüm nümunəsi həm karbohidratların və yağ turşularının katabolizmini, həm də amin turşusu sintezi üçün anabolik prekursorların sintezini əhatə edən Krebs dövrüdür.
Lazım olmayan son məhsulun yığılmasını dayandırmaq üçün bütün metabolik yollar tənzimlənməli və nəzarət edilməlidir. Hüceyrə müəyyən bir fermentin olması və ya olmaması ilə metabolik yolu idarə edə bilər. Fermentlər funksiyası hüceyrələrdə kimyəvi reaksiyaların əksəriyyətini asanlaşdırmaq və ya sürətləndirmək olan xüsusi protein molekullarıdır. Onlar sadəcə bioloji katalizatorlardır.
Fərqli kimyəvi maddələr fermentlərin fəaliyyətinə təsir göstərə bilər. İnhibitorlar bir fermentin substratına bağlanmasını dayandırmaq üçün istifadə edilə bilər. Nəticədə, inhibitorlar metabolik yolun gedişatını birbaşa idarə edə bilərlər.
Üç növ inhibe var:
a. Rəqabətli inhibə - Bu, bir inhibitor molekulu fermentin aktiv sahəsinə bağlandıqda və substratın bağlanmasını dayandırdıqda baş verir. Onlar oxşar molekulyar formaya malik olduqları üçün substratla rəqabət apara bilirlər. Məsələn: sarin
b. Qeyri-rəqabətli inhibə - Bu, inhibitor aktiv sahəyə bağlanmadıqda, fermentin fərqli hissəsinə bağlandıqda və aktiv sahənin formasını dəyişdirdikdə baş verir. Bu, substratın fermentə bağlanmasını dayandırır və reaksiya müddətini azaldır. Qeyri-rəqabətli inhibisyon substrat konsentrasiyasını artırmaqla geri qaytarıla bilməz. Məsələn: sianid, civə və gümüş.
c. Geribildirim inhibisyonu - Metabolik yolu idarə etməyin başqa bir yolu əks əlaqənin inhibə edilməsidir. Bu, metabolik yoldakı son məhsulun yolun başlanğıcında bir fermentə bağlanmasıdır. Bu proses metabolik yolu dayandırır və beləliklə, son məhsulun konsentrasiyası azalana qədər son məhsulun sonrakı sintezinin qarşısını alır. Son məhsulun konsentrasiyası nə qədər yüksək olarsa, metabolik yol bir o qədər tez dayanır.
