Metabolizam - pojam i principi (2)

Biohemijske reakcije

Na nivou ćelije i njenog nesporednog okruženja, bilo da je reč o jednoćelijskim ili višećelijskih organizama, metabolizam čine biohemijske reakcije.

Najkraće i najjednostavnije, ali i dalje ispravno, jeste da kažemo da su biohemijske reakcije hemijske reakcije katalizovane enzimima.

Enzim, supstrat i proizvod

Enzimi su po sastavu proteini. To važi za ogromnu većinu enzima, jer i neki molekuli RNK (ribonukleinske kiseline) imaju enzimsku tj. katalitičku aktivnost za živa bića.

Najčešće u biohemijskoj reakciji govorimo o supstratu, kao glavnom reaktantu koji enzim prepoznaje i na njemu katalizuje određenu biohemijsku reakciju.

Proizvod ima isto značenje kakvo inače ima u hemiji. Drugi reaktant je obično sporedan, kao što je sporedan i drugi proizvod reakcije. Sam enzim se hemijski ne menja.

Specifičnost enzima

Enzimi su specifični za supstrat to jest, za molekul na koji deluju (ili katalizuju posebnu hemijsku reakciju). Druge različite molekule jednostavno neće prepoznati i neće katalizovati reakciju na njima.

Enzimi su takođe specifični i za reakciju - katalizuju tačno određeni tip hemijske reakcije

Za razliku od neorganskih katalizatora, enzimi mogu da regulišu brzinu kojom će se odigravati neka biohemijska reakcija, mogu da je ubrzaju ili uspore, sve zavisi od potreba same ćelije.

Enzimi imaju svoje mesto u ćeliji. Time su i reakcije koje katalizuju smeštene.

Biohemijski putevi

Biohemijski put predstavlja niz uzastopnih biohemijskih reakcija, koje su povezane tako da je proizvod jedne, supstrat za narednu i tako redom, dok se potpuno ne sintetiše potrebno jedinjenje ili razgradi početna supstanca.

Katabolitički biohemijski putevi su oni koji imaju svrhu i rezultat razgradnje složenih organskih jedinjenja do prostijih ili potpuno do neorganskih.

Anabolički biohemijski putevi vode do izgradnji složenijih organskih jedinjenja od prostijih ili od neorganskih.

U kataboličkim se oslobađa energija, dok se u anaboličkim koristi energija.

Endergone i egzergone reakcije

Endergone reakcije su one kojima je potrebna dodatna energija tako što vezuju slobodnu energiju, zato sto treba da se "poguraju" kako bi funkcionisale.

Međutim, egzergone reakcije su one u kojima se oslobađa slobodna energija, tako da one funkcionišu kretanjem na dole (kotrljanje nizbrdo).

ATP - Adenozin trifosfat

Živi sistemi koriste ATP za "hvatanje", privremeno skladišćenje i prenošenje energije.

Rezerva ATP-a je glavna "punjiva baterija" iskoristive hemijske energije u ćeliji.

Ona se dopunjava kataboličkim reakcijama.

Energija dobijena iz egzergonih reakcija čuva se u ATP-u, koji se prenosi na endergone reakcije i koristi za sinteze u anabolizmu.

Oksidacija i redukcija

Oksidacija - manje elektrona, veće nalekektrisanje (više protona)

Redukcija - više elektrona, manje naelektrisanje (manje protona)