Metabolizm, enzymy

Czym tak naprawdę jest metabolizm? „Etapowe przebieganie reakcji i przepływ energii”. Brzmi skomplikowanie? A nie jest aż tak zawiłe! Poniżej wytłumaczę Ci zagadnienia abyś mógł to ZROZUMIEĆ 😀

Metabolizm – Anabolizm i katabolizm

Anabolizm to określenie na dopływanie energii do układu

Katabolizm to odpływanie energii z układu

W metabolizmie zawsze następują straty energii. Jest to spowodowane wieloma czynnikami. Energia może być wytracana np poprzez ciepło lub światło. W naturze głównie poprzez ciepło (np. nasz organizm).

Co ważne, aby organizmy mogły czerpać korzyści z metabolizmu, reakcje przebiegają etapowo. Reakcje chemiczne są oparte na wielozwiązkowych cząsteczkach opartych na węglu. Jeżeli liczba atomów węgla rośnie, jest to prawdopodobnie reakcja anaboliczna (głównie reakcje syntezy), jeżeli spada – reakcja kataboliczna.

Czym jest energia? (biologicznie)

Energia to czynnik, wykorzystywany do stymulacji przemiany materii. Ulega ona przepływowi oraz transformacji (np. do wiązań chemicznych).

Oczywiście fizyczna lub chemiczna definicja energii trochę się różni, jednak na potrzeby metabolizmu ta w zupełności wystarcza i spełnia swoją funkcję.

Więc skąd się bierze energia? – trzeba ją dostarczyć.

Jednym z czynników które ją dostarczają są reakcje redoks. Występuje w nich:

• utlenianie czyli odłączanie się elektronów. (Często przy katabolizmie)
• redukcja czyli przyłączanie się elektronów (Często związane z anabolizmem)

Bardzo ważną rolę odgrywają wiązania wysokoenergetyczne. Przy ich rozpadzie wydzielana jest olbrzymia ilość energii. (np. cząsteczki ATP po odłączaniu się fosforu).

Enzymy

Enzymy to takie „biologiczne katalizatory”. Dzięki nim reakcje zachodzą w szybkim tempie. Enzymy zbudowane są głównie z białek (czasami też rybozymy i deoksyrybozymy) i usprawniają przebieganie reakcji. Są to głównie struktury 3- rzędowe a czasami 4-rzędowe.

Enzymy posiadają centrum aktywne, do którego dołączają się substraty. W przeciwieństwie do katalizatorów nieorganicznych (np. niektóre metale), cechuje je ścisła kierunkowość.

Ścisła kierunkowość – substrat musi być konkretnie dopasowany do centrum aktywnego. Dany enzym zazwyczaj przeprowadza 1 reakcję.

Kofaktory to dodatkowe cząsteczki związków chemicznych. Dołączają się do enzymów i usprawniają prace enzymów w metabolizmie. Niektórymi kofaktorami są witaminy.

W miejscu katalitycznym zachodzą konkretne reakcje chemiczne.

Od czego zależy więc szybkość reakcji chemicznej w metabolizmie?

• od energii cząsteczek (można podgrzać substraty, co spowoduje przyspieszenie ruchu cząsteczek => szybciej się przemieszczają powodując więcej zderzeń więc bardziej oddziaływają); Niestety w organizmach żywych wiele białek denaturuje się w wysokich temperaturach, co prowadziłoby do nieodwracalnych zmian a nawet śmierci.
• Natura poradziła sobie z tym, proces musi zostać rozbity na etapy.

A może jesteś ciekawy jak przebiega fotosynteza? [Kliknij i zobacz]

Metabolizm – Energia aktywacji

Energia aktywacji, to energia którą należy dostarczyć, aby reakcja zaczęła widocznie zachodzić.