Metabolo
Metabolo estas la tuto de ĉiuj reakcioj, kiuj okazas en vivaj ĉeloj. La plejparto de tiaj reakcioj estas enzime katalizitaj. Metabolo estas la kombino de du procezoj, katabolo kaj anabolo, kiuj ambaŭ konsistas el multaj kemiaj reakcioj.
La procezoj de katabolo kaj anabolo estas identaj en la plejparto de la vivantaĵoj. Ambaŭ procezoj ilustras la principon de maksimuma ekonomio, kiu estas komuna en vivantaj organismoj. La rapido de katabolo estas ĝenerale regata, ne per la haveblo de brulaĵo, sed anstataŭe per la momenta bezono de ATF. Tiel do, brulaĵoj estas oksidigitaj en ĉeloj precize tiom rapide, kiel necesas por la energi-provizado. Simile, la biosintezo (anabolo) de ĉelaj komponantoj okazas precize tiom rapide, kiel necesas por la momentaj ĉelaj bezonoj. Ekzemple, aminoacidoj sinteziĝas en kreskantaj ĉeloj je rapido, kiu egalas la rapidon, je kiu ili enkorpiĝas en novajn proteinojn. Neniuj superfluoj de aminoacidoj amasiĝas.
Oksidiĝa Energia Produktiĝo
1a Ŝtupo:
- Sakaridoj -> Glukozo kaj aliaj karbonhidratoj (Sukeroj)
- Grasoj -> Grasacidoj kaj Glicerolo
- Proteinoj -> Aminoacidoj
vd. Glikolizo
Tiuj eroj donas Acetilan Koenzimon A
2a Ŝtupo:
- Acetila Koenzimo A -> CO2 karbona dioksido, NADH
3-a Ŝtupo:
NADH kaj O2 (molekula oksigeno, dioksigeno) -> H2O (akvo) kaj ATF/ATP (adenozina trifosfato)
Klarigoj
En la unua ŝtupo de energia produktiĝo, sakaridoj, grasoj, kaj proteinoj estas enzime rompitaj en pli simplan unuon, acetilan koenzimon A (KoA; ofte mallongigita kiel CoA).
Do, ĉi tiuj tri reliefe malsamaj brulaĵoj estas reduktitaj al ia "komuna divizoro". En la dua ŝtupo, la ciklo de Krebs (citr-acida ciklo), alia aro da enzimoj oksidigas karbonon en karbonan dioksidon, kun la ellaso de hidrogeno al molekuloj-portantoj. Tiam la hidrogeno estas transdonita al la tria ŝtupo, la elektron-transporta ĉeno. En la elektron-transporta ĉeno, mult-enzima sinsekvo igas hidrogenon kombiniĝi kun oksigeno, formante akvon, la duan produkton de biologia oksidiĝo.
La energio ellasita dum oksidiĝo estas stokata en la kemiaj ligoj de speciala energi-tena kombinaĵo, adenozina trifosfato (ATF aŭ ATP).
En la formo de ATF-molekuloj, la energio povas esti oportune liverita al la ĉeloj, kie ĝi uziĝos.
La reakcioj de la ciklo de Krebs kaj la elektron-transporta ĉeno okazas proksime unu al la alia en ĉelaj strukturoj nomataj mitokondrioj, aŭ mitoĥondrioj. Mitokondrioj estas la ĉefaj centroj por ATF-sintezo en la ĉelo. Pro tio, oni ofte nomas ilin ĉelaj centraloj. Depende de funkcio, tipa ĉelo povas enhavi 50 ĝis 50.000 mitokondriojn.
Sakarida Metabolo
Sakarida metabolo treege gravas. Ĝi servas kiel fonto de energio, kaj ĝi disponigas karbonajn ĉenojn, kiuj bezoniĝas por la sintezo de aliaj molekuloj. Ekzemple, diversaj metabolaj reakcioj ŝanĝas glukozon en glikogenon, grasojn, kaj la interproduktojn uzatajn por la sintezo de aminoacidoj kaj proteinoj.
Proteinoj <--> Kelkaj Aminoacidoj <--> Glukozo --> Grasacidoj <--> Graso
- Glikogeno <--> Glukozo <--> CO2, H2O kaj ATF (biokemia energio)
La monosakaridoj glukozo, fruktozo, kaj galaktozo estas la finproduktoj de sakarida digestiĝo. Ĉi tiuj simplaj sukeroj estas sorbitaj en la sangon kaj portitaj al la hepato. En la hepato, fruktozo kaj galaktozo estas aŭ ŝanĝitaj en glukozon aŭ metabole transformitaj per reakcioj similaj al tiuj, en kiuj glukozo partoprenas. Tial sakarida metabolo estas esence la metabolo de glukozo.
La ĝusta funkciado de la korpo estas tre dependa de la koncentreco de glukozo en la sango. Ĉi tiu sukero ĉiam ĉeestas en la sango, kaj kiam ĝia nivelo falas sub la normalan fastan nivelon (70 – 90 mg je 100 ml), la glikogeno stokita en la hepato estas ŝanĝita al glukozo-1-fosfato, kiu estas hidrolizita al glukozo kaj fosfato. Glukozo tiel formita transiras el la hepato en la sangon. Dum pena ekzercado, per kiu sanga glukozo eluziĝas pli rapide ol ĝi povas esti reprovizata el hepata glikogeno, sangoglukozaj niveloj povas efemere fali sub la normalan fastan nivelon - hipoglikemio.
Male, alta nivelo de sangosukero, nomata hiperglikemio, povas efemere estiĝi post riĉa kaj peza manĝo de sakaridoj.
Monosakaridoj el la digesta procezo estas sorbitaj en la sangon pli rapide, ol ili povas esti ŝanĝitaj en glikogenon kaj stokitaj en la hepato. Kiam la sangosukera nivelo leviĝas, iom da glukozo eble estos transformita en grason kaj stokita en la grasa histo.
Kiam sangosukeraj niveloj atingas la renan sukeran sojlon de ĉ. 150 – 180 mg je 100 ml da sango, glukozo eliĝas el la renoj kaj aperas en la urino. Ĉi tiu stato nomiĝas glukozurio.
Tiel do, hiperglikemiaj glukozaj niveloj povas ree normaliĝi per oksidiĝo de la glukozo, kiu produktas energion, per stokiĝo de glukozo kiel glikogeno, per ŝanĝo de glukozo en grason, aŭ per ekskrecio tra la renoj.
Vidu ankaŭ
