代謝とは、生きている細胞内で起こるすべての化学反応を指します。無数の化学反応が細胞内で起こり、生物のすべての活動を担っています。これらの反応が合わさって、生物の代謝が形成されます。
これらの反応に関与する化学物質は代謝産物と呼ばれます。
すべての反応で:
化学反応が起こると、エネルギーが取り込まれたり放出されたりします。これは、破壊される結合と形成される結合の相対的な強さに依存します。
発エルゴン反応では、エネルギーが周囲に放出されます。形成される結合は、破壊される結合よりも強力です。
吸エルゴン反応では、周囲からエネルギーが吸収されます。形成される結合は、破壊される結合よりも弱いです。
細胞内では、次の 2 種類の代謝反応が行われます。
同化反応はエネルギーを消費します。彼らは吸エルゴンです。アナボリック反応では、小さな分子が結合して大きな分子を作ります。例えば、
異化反応はエネルギーを与えます。それらは発エルゴンです。異化反応では、大きな分子が小さな分子に分解されます。例えば
呼吸では、グルコースが酸素と結合し、使用可能なエネルギー、二酸化炭素、および水を放出します。この使用可能なエネルギーは、ATP (アデノシン三リン酸) と呼ばれる化合物に蓄えられます。 ATP は、生物のすべての細胞で使用される動力分子であり、私たちの生命を維持する二次反応に動力を供給します。 ATP は、異化作用と同化作用を結びつける化学エネルギー ヌクレオチドです。
両親媒性経路– 同化プロセスと異化プロセスの両方に役立つ生化学的経路は、両親媒性経路と呼ばれます。両親媒性経路の重要な例は、炭水化物と脂肪酸の異化作用と、アミノ酸合成のための同化前駆体の合成の両方を含むクレブス回路です。
不要な最終産物の蓄積を止めるために、すべての代謝経路を調節および制御する必要があります。細胞は、特定の酵素の有無によって代謝経路を制御することができます。酵素は、細胞内のほとんどの化学反応を促進または促進する機能を持つ特殊なタンパク質分子です。それらは単なる生物学的触媒です。
さまざまな化学物質が酵素活性に影響を与える可能性があります。阻害剤は、酵素がその基質に結合するのを止めるために使用できます。その結果、阻害剤は代謝経路の進行を直接制御できます。
阻害には次の 3 種類があります。
を。競合阻害– これは、阻害剤分子が酵素の活性部位に結合し、基質の結合を止めるときに発生します。それらは類似の分子形状を持っているため、基質と競合することができます。例：サリン
b.非競合的阻害– これは、阻害剤が活性部位に結合しないが、酵素の別の部分に結合して活性部位の形状を変化させる場合に発生します。これにより、酵素への基質の結合が停止し、反応時間が短縮されます。非競合阻害は、基質濃度を上げても元に戻すことはできません。例：シアン化物、水銀、銀。
c.フィードバック抑制– 代謝経路を制御できるもう 1 つの方法は、フィードバック抑制によるものです。これは、代謝経路の最終生成物が経路の開始時に酵素に結合するときです。このプロセスは代謝経路を停止し、最終生成物の濃度が低下するまで最終生成物のさらなる合成を防ぎます。最終生成物の濃度が高いほど、代謝経路が早く停止します。
