Podstawowe pojęcia

Metabolizm (przemiana materii, gr. metabole - przemiana) to ogół reakcji chemicznych i towarzyszące im przemiany energetyczne (transformacja materii i energii), zachodzące w komórkach żywych organizmów i stanowiące podłoże wszelkich zjawisk biologicznych. Zapewniają organizmowi wzrost, zdolność do ruchu i odbierania bodźców zewnętrznych i wewnętrznych oraz reagowania na nie, możliwość regeneracji i rozmnażania.


Wszystkie przemiany metaboliczne można podzielić na dwie grupy:


- Procesy anaboliczne (syntezy, budowy, asymilacji, przyswajania), prowadzące do wytworzenia złożonych związków chemicznych z prostych cząsteczek, synteza prowadząca do wzrostu masy tkanek, budowanie białek, węglowodanów i tłuszczów ze związków prostszych, do czego niezbędne jest otrzymywanie energii z zewnątrz.

Przykładami takich reakcji są: translacja, czyli produkcja białka z aminokwasów; replikacja i transkrypcja, czyli biosynteza kwasów nukleinowych z nukleotydów; wytwarzanie cukrów złożonych z cukrów prostych.


- Procesy kataboliczne (rozpadu, dysymilacji), reakcje prowadzące do rozkładu złożonych związków chemicznych (np. skrobii, białek) na prostsze cząsteczki (np. monosacharydy, aminokwasy), przy których uwalnia się energia zużywana przez ustrój do dalszych przekształceń chemicznych, ruchu, świecenia lub podnoszenia temperatury ciała.


Większość substancji wyjściowych dla metabolizmu pochodzi z pokarmów i płynów. Przyjmowane pożywienie ulega rozkładowi w żołądku i jelicie m. in. na aminokwasy, cukry proste i kwasy tłuszczowe. Składniki te w jelicie ulegają resorpcji do krwi i następnie trafiają do wątroby. W niej składniki pożywienia są przekształcane na substancje niezbędne dla komórek. Węglowodany przechodzą w glukozę, tłuszcze są magazynowane lub spalane, a aminokwasy i białka wykorzystywane są w najróżniejszy sposób.


Reakcje metaboliczne składają się z sekwencji reakcji, które są katalizowane przez enzymy (umożliwiają przeprowadzenie tych reakcji w stosunkowo niskiej temperaturze panującej w komórce).

W sekwencji reakcji enzymatycznych nazywanych inaczej szlakiem metabolicznym produkt jednej reakcji enzymatycznej jest substratem kolejnej reakcji w sekwencji. Produkty kolejnych reakcji są nazywane metabolitami lub metabolitami pośrednimi.


Procesy budowy i rozkładu w poszczególnych narządach są w równowadze, zawartość związków chemicznych utrzymuje się w komórce na stałym poziomie, zależnie od jej stanu czynnościowego, mimo że stale pewna część tych związków ulega rozpadowi i odnowie. Zaburzenia występują wówczas, gdy z płynami i pokarmami stałymi dociera zbyt mało substancji potrzebnych do przemiany materii (nieprawidłowe odżywianie się). Niektóre zaburzenia są uwarunkowane genetycznie (wrodzone błędy metaboliczne) lub wynikają ze schorzeń organicznych.

Wrodzone błędy metaboliczne

Wrodzone błedy metaboliczne artykuł