Det spelar ingen roll vad du gör just nu (som att läsa den här artikeln) eftersom cellerna i din kropp jobbar hårt och gör mer än du vet. De använder energin som lagras i kemiska bindningar för att utföra arbete i kroppen som behövs för att hålla dig vid liv och funktionell.
Alla kemiska reaktioner som äger rum inuti din kropp kallas tillsammans för din metabolism. Dessa reaktioner kan vara antingen spontana eller inte spontana och kan absorbera energi eller frigöra energi.
Reaktioner som kräver energi använder sig av energin du ger din kropp när du äter mat. Maten du äter bryts ner av din kropp så att du har energi för olika cellulära processer, inklusive tillväxt och reparation.
En metabolisk väg kan röra sig i båda riktningarna : mot nedbrytning av molekyler eller mot att bygga molekyler.
Vad är metaboliska vägar?
Metaboliska vägar är en serie kemiska reaktioner som är sammankopplade på något sätt. I grund och botten kan produkten av en reaktion vara reaktanten i nästa.
Det finns två typer av metabola vägar:
1. Katabola: Katabola vägar bryter ner molekyler och frigör energi. Till exempel innehåller maten du äter som socker eller fett energi i bindningarna av dessa makromolekyler. När den komplexa molekylen bryts ner i sina beståndsdelar frigörs energi som lagrades i dessa bindningar och kan användas av cellen.
2. Anabola: Anabola vägar bygger molekyler från mindre komponenter och kräver energiinsats. Till exempel, när dina celler behöver göra DNA för att replikera byggprocessen, är processen anabol för individen.
Katabolism: Ett exempel
Ett viktigt exempel på katabolism är nedbrytningen av glukos till energi. En mycket allmän ekvation av denna mycket komplexa process inkluderar nedbrytningen av glukos (som sockret i kakskivan du åt till efterrätt) till koldioxid (det du andas ut) och vatten:
De flesta celler i din kropp får den energi de behöver genom energin som tas tillvara från nedbrytningen av glukos . Den fria energin som frigörs genom denna process (cellulär andning) är ΔG° = -2 880 kJ.
I cellen sker denna reaktion inte på en gång utan snarare i en serie steg genom användningen av enzymer. Mycket av den fria energin som frigörs längs vägen används för att göra adenosintrifosfat, eller ATP. ATP är cellens energi-”valuta”. ATP används för att lagra energi tills cellen behöver den.
När cellen behöver ATP kan den använda hydrolysen av ATP från ATP till ADP (adenosin difosfat) för att frigöra 31 kJ energi. Detta kan användas för att göra något i cellen. Till exempel, att sammanfoga alanin och glycin (två aminosyror) för att bilda en dipeptid kräver 29 kJ fri energi. Som sådan är det inte en spontan process.
Men när ett enzym kopplar ATP-hydrolys med dipeptidbildning kan reaktionen göras spontan eftersom nettoförändringen av fria energi då är -2 kJ.
Anabolism: Ett exempel
Var får du din energi? Var kommer glukosen ifrån? Jo, det kommer från växter! Växter gör socker genom fotosyntesen. Växter använder ljusenergi för att omvandla koldioxid till socker:
Denna reaktion är i grunden motsatsen till cellandning. Växter lagrar en del av denna glukos och kan använda en del av den för att göra egen ATP. När du äter en sallad kommer din kropp att använda sockerarterna i maten för att till slut bryta ner den och göra ATP.
