metabolisme is de reeks chemische reacties die cellen ontwikkelen wanneer zij verantwoordelijk zijn voor de afbraak of synthese van verschillende stoffen. Dit zijn veelvoudige procedures die de groei, het bestaan en de reproductie van elke cel toelaten.
metabolisme overweegt twee momenten: katabolisme en anabolisme. In het kader van katabolisme komt energie vrij, terwijl in anabolisme deze energie wordt gebruikt om verschillende acties uit te voeren. Beide processen van metabolisme zijn daarom complementair.
bij katabolisme worden bijvoorbeeld voedingsmoleculen afgebroken en geoxideerd. De vrijgegeven energie wordt dan gebruikt in anabolism voor de synthese van complexe molecules.
metabolisme wordt uitgevoerd via de zogenaamde metabole routes, die sequenties van chemische reacties die het mogelijk maken het omzetten van een eerste substraat in een eindproduct dankzij de tussenkomst van verschillende enzymen. Deze routes zijn gericht op het besparen van middelen.
het is belangrijk op te merken dat het lichaam door middel van metabolisme onderscheid maakt tussen voedingsstoffen en toxische stoffen. Voedingsstoffen worden gebruikt als energie, terwijl toxines worden weggegooid.
de synthese van biomoleculen zoals lipiden, koolhydraten en aminozuren is een van de essentiële functies van het metabolisme. Veel van deze biomoleculen, anderzijds, interageren voor de ontwikkeling van macromoleculen zoals proteã nen en DNA (deoxyribonucleic zuur).
gezien de constante veranderingen in de omgeving, is het lichaam verantwoordelijk voor het reguleren van de reacties van het metabolisme om de homeostase te behouden, dat is de reeks cellulaire aandoeningen die interactie met de omgeving en reactie op stimuli mogelijk maken.
elk organisme wordt voortdurend blootgesteld aan elementen en chemische verbindingen die het niet voor voedsel kan gebruiken en die, indien ze zich in zijn cellen zouden verzamelen, schadelijk zouden zijn omdat ze geen metabole functie zouden vervullen. De naam die ze allemaal als groep krijgen is xenobiotica, waar we natuurlijke vergiften, antibiotica en synthetische drugs kunnen vinden, waarvan de ontgifting verantwoordelijk is voor verschillende metaboliserende xenobiotische enzymen.
bij onze soort omvatten de xenobiotische enzymen in kwestie UDP-glucoronyltransferasen, glutathion-s-transferasen en cytochroom-oxidasen P450. De werking van dit enzymsysteem vindt plaats in drie fasen. Het begint allemaal met de oxidatie van xenobiotica, gaat verder met de conjugatie van in water oplosbare groepen en eindigt met excretie. Vóór het eind van dit laatste stadium is het mogelijk voor gewijzigd xenobiotic om uit de cel via exocytose worden verwijderd; in het geval van meercellige organismen, kan het ook door een ander metabolisatieproces gaan.
deze reacties zijn zeer relevant op het gebied van ecologie gezien de microbiële biologische afbraak (ook bekend als biologische afbreekbaarheid) van verontreinigende stoffen en de bioremediatie van verontreinigde grond, dat wil zeggen, een proces dat het terugbrengt naar zijn natuurlijke staat.
leverklaring van geneesmiddelen is een zeer vaak voorkomend geval van xenobiotisch metabolisme. Het begint allemaal wanneer het product het lichaam bereikt, hetzij oraal of parenteraal, door de darm of reizen door het bloed, respectievelijk. Wanneer het de lever bereikt gaat het door twee fasen van de stofwisseling, hierboven vermeld, waarna het geoxideerd en geconjugeerd, alvorens naar de gal of bloed, en wordt uitgescheiden door uitwerpselen, urine, ademhaling of andere vloeistoffen.
de minimale energiewaarde die een cel nodig heeft om te overleven staat bekend als basaal metabolisme. De cel gebruikt deze energie voor chemische reacties met betrekking tot fundamentele metabolische functies, zoals ademhaling. Er zijn verschillende factoren die het basale metabolisme beïnvloeden: leeftijd, gewicht en geslacht zijn enkele van hen.