Metabolismus je soubor chemických reakcí, které buňky se vyvíjejí, když jsou zodpovědné za degradaci nebo syntézu různých látek. Jedná se o několik postupů, které umožňují růst, živobytí a reprodukci každé buňky.
metabolismus uvažuje o dvou okamžicích: katabolismus a anabolismus. V rámci katabolismu se uvolňuje energie, zatímco v anabolismu se tato energie používá k provádění různých akcí. Oba procesy metabolismu se proto doplňují.
při katabolismu například molekuly potravin degradují a oxidují. Uvolněná energie se pak používá v anabolismu pro syntézu komplexních molekul.
metabolické dráhy, což jsou sekvence chemických reakcí, které umožňují přeměnu počátečního substrátu na konečný produkt díky zásahu různých enzymů. Cílem těchto cest je šetřit zdroje.
je důležité poznamenat, že tělo prostřednictvím metabolismu rozlišuje mezi výživnými látkami a látkami, které jsou toxické. Živiny se používají jako energie, zatímco toxiny jsou vyřazeny.
syntéza biomolekul, jako jsou lipidy, uhlohydráty a aminokyseliny, je jednou ze základních funkcí metabolismu. Mnoho z těchto biomolekul, na druhé straně, pracovat pro rozvoj makromolekul, jako jsou proteiny a DNA (deoxyribonukleové kyseliny).
s ohledem na neustálé změny v prostředí, tělo je zodpovědný za regulaci reakcí metabolismu k zachování homeostázy, což je sada buněčné podmínky, které umožňují interakci s prostředím a reakce na podněty.
Každý organismus je neustále vystaven prvky a chemické sloučeniny, které nelze použít pro potraviny a které, pokud se nahromadí ve svých buňkách by být škodlivé, protože nebudou plnit metabolické funkce. Jméno, které všichni dostávají jako skupina, jsou xenobiotika, kde najdeme přírodní jedy, antibiotika a syntetické drogy, jejichž detoxikace je zodpovědná za několik metabolizujících xenobiotických enzymů.
u našich druhů zahrnují xenobiotické enzymy UDP-glukoronyltransferázy, glutathion-S-transferázy a cytochrom oxidázy P450. Účinek tohoto enzymatického systému probíhá ve třech fázích. Vše začíná oxidací xenobiotik, pokračuje konjugací ve vodě rozpustných skupin a končí vylučováním. Před koncem této poslední fáze je možné modifikované xenobiotikum odstranit z buňky exocytózou; v případě mnohobuněčných organismů může také projít jiným metabolizačním procesem.
Tyto reakce jsou velmi důležité v oblasti ekologie vzhledem k mikrobiální biodegradaci (také známý jako biologické rozložitelnosti) znečišťujících látek a bioremediaci kontaminované zeminy, to znamená, že proces, který se vrátí do svého přirozeného stavu.
jaterní clearance léků je velmi častým případem metabolismu xenobiotik. Vše začíná, když se produkt dostane do těla, buď perorálně nebo parenterálně, střevem nebo cestováním krví. Když dosáhne jater, prochází dvěma fázemi metabolismu, uvedenými výše, po kterých se oxiduje a konjuguje, než jde do žluči nebo krve a vylučuje se stolicí, močí, dýcháním nebo jinými tekutinami.
minimální energetická hodnota, kterou buňka potřebuje k přežití, je známá jako bazální metabolismus. Buňka využívá tuto energii pro chemické reakce související se základními metabolickými funkcemi, jako je dýchání. Existuje několik faktorů, které ovlivňují bazální metabolismus: věk, hmotnost a pohlaví jsou některé z nich.