เมแทบอลิซึมหมายถึงปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ที่มีชีวิต ปฏิกิริยาเคมีนับไม่ถ้วนเกิดขึ้นในเซลล์และรับผิดชอบต่อการกระทำทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาเหล่านี้ประกอบกันเป็นการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิต
สารเคมีที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเหล่านี้เรียกว่าสารเมตาบอไลต์
ในปฏิกิริยาทั้งหมด:
เมื่อปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น พลังงานจะถูกนำเข้าหรือปล่อยออกมา ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งสัมพัทธ์ของพันธะที่แตกหักและพันธะที่เกิดขึ้น
ใน ปฏิกิริยา exergonic พลังงานจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม พันธะที่เกิดขึ้นนั้นแข็งแกร่งกว่าพันธะที่แตกสลาย
ใน ปฏิกิริยา endergonic พลังงานจะถูกดูดซับจากสภาพแวดล้อม พันธะที่เกิดขึ้นนั้นอ่อนแอกว่าพันธะที่ถูกทำลาย
ปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมสองประเภทเกิดขึ้นในเซลล์:
ปฏิกิริยาอะนาโบลิก ใช้พลังงาน พวกมันเป็นเอนเดอร์โกนิก ในปฏิกิริยาอะนาโบลิก โมเลกุลขนาดเล็กจะรวมตัวกันเพื่อสร้างโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น ตัวอย่างเช่น,
ปฏิกิริยา Catabolic ให้พลังงาน พวกเขามีความกล้าแสดงออก ในปฏิกิริยา catabolic โมเลกุลขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลที่เล็กกว่า ตัวอย่างเช่น
ในการหายใจ กลูโคสจะรวมกับออกซิเจนและปล่อยพลังงานที่ใช้งานได้ คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ พลังงานที่ใช้งานได้นี้ถูกเก็บไว้ในสารประกอบที่เรียกว่า ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต) เอทีพีเป็นโมเลกุลพลังงานที่ใช้โดยเซลล์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้พลังงานแก่ปฏิกิริยาทุติยภูมิที่ทำให้เรามีชีวิตอยู่ ATP เป็นนิวคลีโอไทด์ของพลังงานเคมีที่เชื่อมโยงแคแทบอลิซึมและแอแนบอลิซึม
ทางเดินสะเทินน้ำสะเทินบก – วิถีทางชีวเคมีที่ทำหน้าที่ทั้งกระบวนการ anabolic และ catabolic เรียกว่าวิถีทางครึ่งบกครึ่งน้ำ ตัวอย่างที่สำคัญของวิถีทางสะเทินน้ำสะเทินบกคือวงจร Krebs ซึ่งเกี่ยวข้องกับทั้งแคแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตและกรดไขมัน และการสังเคราะห์สารตั้งต้นของอะนาโบลิกสำหรับการสังเคราะห์กรดอะมิโน
เส้นทางการเผาผลาญทั้งหมดต้องได้รับการควบคุมและควบคุมเพื่อหยุดการสร้างผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่ไม่จำเป็น เซลล์สามารถควบคุมวิถีการเผาผลาญได้โดยการมีหรือไม่มีเอนไซม์เฉพาะ เอ็นไซม์เป็นโมเลกุลโปรตีนพิเศษที่ทำหน้าที่อำนวยความสะดวกหรือเร่งปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ในเซลล์ พวกมันเป็นเพียงตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ
สารเคมีที่แตกต่างกันสามารถส่งผลต่อการทำงานของเอนไซม์ได้ สารยับยั้งสามารถใช้เพื่อหยุดเอ็นไซม์ไม่ให้จับกับซับสเตรต เป็นผลให้สารยับยั้งสามารถควบคุมความก้าวหน้าของเส้นทางการเผาผลาญได้โดยตรง
การยับยั้งมีสามประเภท:
NS. การยับยั้งการแข่งขัน – สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของตัวยับยั้งจับกับบริเวณที่ทำงานของเอนไซม์และหยุดสารตั้งต้นจากการผูกมัด พวกเขาสามารถแข่งขันกับสารตั้งต้นได้เนื่องจากมีรูปร่างโมเลกุลคล้ายกัน ตัวอย่าง: sarin
NS. การยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขัน – สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อตัวยับยั้งไม่จับกับไซต์ที่ทำงานอยู่ แต่จับกับส่วนอื่นของเอนไซม์และเปลี่ยนรูปร่างของไซต์ที่ทำงานอยู่ สิ่งนี้จะหยุดสารตั้งต้นที่จับกับเอนไซม์และลดเวลาปฏิกิริยา การยับยั้งแบบไม่แข่งขันไม่สามารถย้อนกลับได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของซับสเตรต ตัวอย่าง: ไซยาไนด์ ปรอท และเงิน
ค. การยับยั้งข้อเสนอแนะ - อีกวิธีหนึ่งที่สามารถควบคุมวิถีการเผาผลาญได้คือการยับยั้งการป้อนกลับ นี่คือเวลาที่ผลิตภัณฑ์สุดท้ายในวิถีการเผาผลาญจับกับเอนไซม์ที่จุดเริ่มต้นของวิถี กระบวนการนี้จะหยุดวิถีการเผาผลาญและป้องกันการสังเคราะห์เพิ่มเติมของผลิตภัณฑ์สุดท้ายจนกว่าความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะลดลง ยิ่งความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายสูงเท่าใด เส้นทางการเผาผลาญก็จะยิ่งหยุดเร็วขึ้นเท่านั้น
