metabolisme er det sæt kemiske reaktioner, som celler udvikler, når de er ansvarlige for nedbrydning eller syntese af forskellige stoffer. Disse er flere procedurer, der muliggør vækst, subsistens og reproduktion af hver celle.
metabolisme overvejer to øjeblikke: katabolisme og anabolisme. Inden for rammerne af katabolisme frigives energi, mens denne energi i anabolisme bruges til at udføre forskellige handlinger. Begge metabolismeprocesser er derfor komplementære.
med katabolisme nedbrydes for eksempel fødevaremolekyler og iltes. Den frigjorte energi bruges derefter i anabolisme til syntese af komplekse molekyler.
metabolisme udføres gennem de såkaldte metaboliske veje, som er sekvenser af kemiske reaktioner, der tillader omdannelse af et indledende substrat til et slutprodukt takket være interventionen af forskellige stoffer. Disse ruter sigter mod at spare ressourcer.
det er vigtigt at bemærke, at kroppen gennem metabolisme skelner mellem næringsstoffer og dem, der er giftige. Næringsstoffer bruges som energi, mens toksiner kasseres.
syntesen af biomolekyler såsom lipider, kulhydrater og aminosyrer er en af de væsentlige funktioner i stofskiftet. Mange af disse biomolekyler interagerer på den anden side for udviklingen af makromolekyler, såsom proteiner og DNA (deoksyribonukleinsyre).
i betragtning af de konstante ændringer i miljøet er kroppen ansvarlig for at regulere metabolismens reaktioner for at bevare homeostase, som er det sæt cellulære forhold, der muliggør interaktion med miljøet og respons på stimuli.
hver organisme udsættes konstant for grundstoffer og kemiske forbindelser, som den ikke kan bruge til mad, og at hvis de akkumuleres i dens celler, ville det være skadeligt, fordi de ikke ville udføre en metabolisk funktion. Navnet, de alle modtager som gruppe, er fremmedhad, hvor vi kan finde naturlige giftstoffer, antibiotika og syntetiske stoffer, hvis afgiftning er ansvarlig for flere metaboliserende fremmedhad.
i vores art omfatter de pågældende fremmedhad UDP-glucoronyltransferaser, glutathion-S-transferaser og cytokromoksidaser P450. Virkningen af dette system foregår i tre faser. Det hele begynder med iltning af fremmedhad, fortsætter med konjugering af vandopløselige grupper og slutter med udskillelse. Inden afslutningen af dette sidste trin er det muligt, at det modificerede fremmedhad fjernes fra cellen via eksocytose; i tilfælde af multicellulære organismer kan det også gennemgå en anden metaboliseringsproces.
disse reaktioner er meget relevante inden for økologi i betragtning af den mikrobielle bionedbrydning (også kendt som bionedbrydelighed) af forurenende stoffer og bioremediering af forurenet jord, det vil sige en proces, der returnerer den til sin naturlige tilstand.
leverclearance af lægemidler er et meget almindeligt tilfælde af fremmedhad metabolisme. Det hele begynder, når produktet når kroppen, enten oralt eller parenteralt, henholdsvis gennem tarmen eller rejser gennem blodet. Når den når leveren, gennemgår den to faser af stofskiftet, nævnt ovenfor, hvorefter det bliver iltet og konjugeret, inden det går til galden eller blodet og udskilles gennem afføring, urin, vejrtrækning eller andre væsker.
den mindste energiværdi, en celle har brug for for at overleve, er kendt som basal metabolisme. Cellen bruger denne energi til kemiske reaktioner relateret til grundlæggende metaboliske funktioner, såsom vejrtrækning. Der er flere faktorer, der påvirker basal metabolisme: alder, vægt og køn er nogle af dem.