Enerji İşleme (metabolism)

Metabolizma, organizmalarda yaşamı sürdüren kimyasal reaksiyonlar dizisidir. Metabolizmanın üç ana işlevi,

·         gıdadaki enerjinin, hücresel süreçleri yürütmek için mevcut enerjiye dönüştürülmesi,

·         gıdanın, proteinlerin, lipitlerin, nükleik asitlerin ve bazı karbonhidratların yapı taşlarına dönüştürülmesi,

·         metabolik atıkların ortadan kaldırılmasıdır.

Enzimle katalize edilen bu reaksiyonlar organizmaların büyümesine ve çoğalmasına, yapılarını korumasına ve çevrelerine tepki vermesine olanak tanır.

Metabolizma kelimesi aynı zamanda sindirim ve maddelerin farklı hücrelere ve hücreler arasında taşınması da dahil olmak üzere canlı organizmalarda meydana gelen tüm kimyasal reaksiyonların toplamına da atıfta bulunabilir; bu durumda hücreler içinde yukarıda açıklanan reaksiyonlar dizisine ara metabolizma denir.

Metabolik reaksiyonlar katabolik olarak kategorize edilebilir - bileşiklerin parçalanması (örneğin, glikozun hücresel solunum yoluyla piruvata dönüşmesi); veya anabolik – bileşiklerin (proteinler, karbonhidratlar, lipitler ve nükleik asitler gibi) oluşturulması (sentezi). Genellikle katabolizma enerji açığa çıkarır, anabolizma enerji tüketir.

Metabolizmanın kimyasal reaksiyonları, bir kimyasalın bir dizi adımla başka bir kimyasala dönüştüğü metabolik yollarda düzenlenir; her adım belirli bir enzim tarafından kolaylaştırılır. Enzimler metabolizma için çok önemlidir, çünkü organizmaların enerji gerektiren ve kendi başlarına gerçekleşmeyecek arzu edilen reaksiyonları, enerji açığa çıkaran kendiliğinden reaksiyonlarla eşleştirerek yürütmelerine olanak tanırlar. Enzimler katalizör görevi görür; bir reaksiyonun daha hızlı ilerlemesine izin verirler ve aynı zamanda örneğin hücre ortamındaki değişikliklere veya diğer hücrelerden gelen sinyallere yanıt olarak metabolik reaksiyon hızının düzenlenmesine de izin verirler.

Belirli bir organizmanın metabolik sistemi, hangi maddeleri besleyici ve hangilerini zehirli bulacağını belirler. Örneğin, bazı prokaryotlar besin olarak hidrojen sülfür kullanır, ancak bu gaz hayvanlar için zehirlidir. Bir organizmanın bazal metabolizma hızı, tüm bu kimyasal reaksiyonların tükettiği enerji miktarının ölçüsüdür.

Metabolizmanın çarpıcı bir özelliği, çok farklı türler arasındaki temel metabolik yolların benzerliğidir. Örneğin, sitrik asit döngüsündeki ara ürünler olarak en iyi bilinen karboksilik asitler grubu, bilinen tüm organizmalarda mevcuttur; tek hücreli bakteri Escherichia coli ve filler gibi devasa çok hücreli organizmalar kadar çeşitli türlerde bulunur. Metabolik yollardaki bu benzerlikler muhtemelen bunların evrimsel tarihte erken ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır ve bunların korunması da muhtemelen etkinliklerinden kaynaklanmaktadır.

Tip II diyabet, metabolik sendrom ve kanser gibi çeşitli hastalıklarda normal metabolizma bozulur. Kanser hücrelerinin metabolizması da normal hücrelerin metabolizmasından farklıdır ve bu farklılıklar, kansere yönelik terapötik müdahale hedeflerini bulmak için kullanılabilir.


(a) Hücresel metabolizmanın basitleştirilmiş bir görünümü, (b) enerji metabolizmasında merkezi bir ara madde olan adenosin trifosfatın (ATP) yapısı, (c) proteinlerin, karbonhidratların ve yağların katabolizmasının basitleştirilmiş bir şeması

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Metabolism

15 Nisan 2024

 

GERİ (biyoloji)