Metabolismul si catabolismul

METABOLISMUL

Metabolismul reprezinta totalitatea transformarilor de substanta, energie si informatie care au loc intr-un organism viu.

Caractere generale:
a. Sunt foarte eficiente in transformarea materiei si energiei;
b. Reactiile metabolice se desfasoara in conditii blande, fara variatii importante de temperatura, presiune, pH;
c. Majoritatea proceselor metabolice se desfasoara in trepte si sunt constituite din reactii consecutive, ceea ce permite eliberarea treptata a energiei;
d. Sunt catalizate de enzime, catalizatori biologici foarte specifici si care isi controleaza si regleaza prin inductie si represie enzimatica propria activitate;
e. Procesele metabolice sunt reglate biocibernetic prin mecanisme ierarhizate, care le asigura integralitatea, autoreinoirea, autoreproducerea, autoevolutia;
f. Principalele procese metabolice de degradare si biosinteza a constituientilor fundamentali ai sistemelor biologice prezinta un pronuntat caracter de universalitate, intalnindu-se in majoritatea organismelor vii;
g. Din punct de vedere termodinamic, procesele metabolice prezinta atat caracter entropic cat si antientropic.

TRANSFORMARI CATABOLICE, ANABOLICE, AMFIBOLICE

Metabolismul general prezinta 2 aspecte esentiale: catabolismul si anabolismul.

In cadrul catabolismului substantele macromoleculare cu mare specificacitate structurala, cu nivel inalt de organizare, provenite din mediul inconjurator sunt transformate conform principiilor termodinamicii in compusi cu molecula mica, cu specificacitate redusa, cu nivel scazut de organizare.

Catabolismul reprezinta totalitatea reactiilor de degradare din organism, aceste reactii fiind frecvent reactii de oxido- reducere, care au loc cu eliberare de energie si respectiv cu cresterea entropiei sistemului.

   Procesele catabolice sunt deci in ansamblu exergonice, energia eliberata fiind conservata de cele mai multe ori sub forma legaturilor fosfat macroergic din moleculele de ATP.

   Energia inmagazinata in ATP este utilizata in procese de biosinteza a biomoleculelor, care sunt substante cu molecula mare, cu mare specificacitate si cu nivel inalt de organizare. Procesele de biosinteza au loc pe baza unor compusi simpli, cu molecula mica, proveniti din mediul inconjurator sau din procesele catabolice.

   

   Totalitatea proceselor de biosinteza din organismele vii constituie anabolismul. Procesele anabolice decurg cu o scadere a entropiei, sistemul fiind deci antientropic si cu consum de energie, provenit in general din legaturile macroergice ale ATP-ului. Aceste procese sunt deci endergonice.

Catabolismul si anabolismul constituie metabolismul intermediar. Procesele catabolice si anabolice se desfasoara simultan in celule si sunt insotite de schimburi de energie, metabolismul chimic si energetic fiind interconectate si interdependente. Procesele catabolice sunt cuplate cu procesele anabolice prin mecanisme caracteristice, care implica frecvent participarea ATP-ului.

ATP-ul joaca un rol de principal rezervor, furnizor si transportator intermediar de energie in organismele vii.

   Anabolismul decurge pe cai care au la baza reactii inverse celor catabolice insa anabolismul nu constituie un catabolism inversat deoarece in anumite etape inversarea reactiei este termodinamic imposibila.

   Pe langa procesele cu caracter catabolic sau anabolic, in celule mai au loc transformari ale constituientilor sai care au concomitent atat caracter catabolic cat si caracter anabolic. Acestea sunt procese amfibolice, compusii utili din punct de vedere biologic se transforma in alti compusi utili. De asemenea, in cadrul proceselor amfibiotice pot rezulta intermediari care pot fi catabolizati cu formare de produsi de eliminare, sau pot fi utilizati in procese de biosinteza.

METABOLISMUL GENERAL. METABOLISME PARTIALE

Totalitatea transformarilor catabolice, anabolice si amfibolice de substanta, energie si informatie care au loc intr-un organism viu constituie metabolismul general al acestui organism.

Metabolisme partiale:

- metabolism protidic;

- metabolism lipidic;

- metabolism glucidic;

- metabolismul acizilor nucleici;

- metabolismul mineral.

Concomitent cu transformarile chimice au loc si transformari de energie si informatie. Totalitatea transformarilor pe care le sufera biocompusii de la ingestia sau biosinteza lor pana la eliminarea din organism a fost numita metabolism intermediar.