Мэтабалізм

Мэтабалі́зм (ад грэц. μεταβολή — «пераўтварэньне, зьмена»), абмен рэчываў — поўны працэс пераўтварэньня хімічных рэчываў у арганізму, якія забясьпечваюць ягоны рост, разьвіцьцё, дзейнасьць і жыцьцё агулам. У жывым арганізьме ўвесь час расходваецца энэргія, прычым ня толькі падчас фізычнай і разумовай працы, але і пры поўным спакоі (сьне). Абмен рэчываў уяўляе сабой комплекс біяхімічных і энэргетычных працэсаў, якія забясьпечваюць выкарыстаньне харчовых рэчываў для патрэбаў арганізму і задавальненьня ягоных запатрабаваньняў у плястычных і энэргетычных рэчывах.

Структура адэназінтрыфасфату (АТФ), цэнтральнага прамежкавага элемэнту ў энэргетычным абмене.

Мэтабалізм ляжыць у аснове ўсіх біялягічных зьяваў. Ён, як правіла, падяеляцца на дзьве катэгорыі. Першая зь іх — катабалізм, у выніку якога арганічныя рэчывы разбураюцца і выніковая энэргія выкарыстоўваецца шляхам вузавага дыханьня, іншая — анабалізм, у выніку якога энэргія выкарыстоўваецца для пабудовы кампанэнтаў вузы, як то пратэінавыя і нуклеінавыя кісьлі.

Хімічныя рэакцыі мэтабалізму арганізаваны праз мэтабалічныя шляхі, у якіх адзін хімічны элемэнт пераўтвараецца праз шэраг крокаў у іншы з дапамогай пасьлядоўнасьці фэрмэнтаў. Фэрмэнты маюць вырашальнае значэньне для абмену рэчываў, паколькі яны дазваляюць арганізмам вырабляць пажаданыя рэакцыі, якія патрабуюць выдаткаў энэргіі, і якія не адбудуцца самі па сабе. Фэрмэнты дзейнічаюць як каталізатары, якія дазваляюць рэакцыі працякаць больш хутка. Яны таксама валодаюць магчымасьцю рэгуляваньня мэтабалічных шляхоў у адказ на зьмены ў навакольным асяродзьдзі вузаў або на сыгналы ад іншых вузаў.

Мэтабалічная сыстэма канкрэтнага арганізму вызначае, якія рэчывы ён будзе лічыць спажыўнымі, а якія атрутнымі. Напрыклад, некаторыя пракарыёты выкарыстоўваюць серкавадародную кісьлю як спажыўнае рэчыва, але гэты газ атрутны для жывёлаў^[1]. Асноўная хуткасьць мэтабалізму ў арганізьме ёсьць паказчыкам колькасьці энэргіі, спажыванай усімі гэтымі хімічнымі рэакцыямі. Яскравай асаблівасьцю мэтабалізму зьяўляецца падабенства асноўных мэтабалічных шляхоў сярод значна розных відаў^[2]. Напрыклад, мноства карбонавых кісьляў, якія найбольш вядомыя як прамежкавыя прадукты ў цыклі цытрынавай кісьлі, прысутнічаюць ва ўсіх вядомых арганізмах, і яны сустракаюцца як у аднавузавых бактэрыяў, як то кішачны пруток, гэтак і велізарныя шматвузавых арганізмах, як то сланы^[3]. Гэтыя падабенствы мэтабалічных шляхоў, верагодна, зьвязаныя зь іх раньнім зьяўленьнем у гісторыі эвалюцыі і захаваньнем празь іхную эфэктыўнасьць^[4]^[5].

Глядзіце таксама

Мэтабалічны сындром

Крыніцы

^ Friedrich C (1998). «Physiology and genetics of sulfur-oxidizing bacteria». Adv Microb Physiol. Advances in Microbial Physiology. 39. — С. 235—289. doi:10.1016/S0065-2911(08)60018-1. ISBN 978-0-12-027739-1. PMID 9328649.
^ Pace NR (January 2001). «The universal nature of biochemistry». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (3): 805—808. Bibcode:2001PNAS...98..805P. doi:10.1073/pnas.98.3.805. PMC 33372. PMID 11158550.
^ Smith E, Morowitz H (2004). «Universality in intermediary metabolism». Proc Natl Acad Sci USA. 101 (36): 13168–73. Bibcode:2004PNAS..10113168S. doi:10.1073/pnas.0404922101. PMC 516543. PMID 15340153.
^ Ebenhöh O, Heinrich R (2001). «Evolutionary optimization of metabolic pathways. Theoretical reconstruction of the stoichiometry of ATP and NADH producing systems». Bull Math Biol. 63 (1): 21–55. doi:10.1006/bulm.2000.0197. PMID 11146883.
^ Meléndez-Hevia E, Waddell T, Cascante M (1996). «The puzzle of the Krebs citric acid cycle: assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution». J Mol Evol. 43 (3): 293–303. Bibcode:1996JMolE..43..293M. doi:10.1007/BF02338838. PMID 8703096.