Razlika između verzija stranice "Metabolizam"

[pregledana izmjena][pregledana izmjena]
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
(review)+Dopuna
Red 1:
[[Datoteka:Catabolism.svg|mini|desno|300px|Uopćeni prikaz katabolizma proteina, ugljikohidrata i masti]]
'''Metabolizam''' ([[grčki|grč.]] μεταβολήσμός - ''metabolos'' = promjena) je [[biohemija|biohemijski]] proces u kojem dolazi do modifikacije hemijskih jedinjenja u živim organizmima i ćelijama. Metabolizam se dijeli na [[anabolizam]] odnosno biosintezu (stvaranje) kompleksnih organskih molekula i na [[katabolizam]] koji je obrnuti proces od anabolizma, a to je razlaganje kompleksnih organskih jedinjenja u jednostavnija jedinjenja. Sveukupni biohemijski procesi u jednom organizmu se jednom rječju nazivaju metabolizam. Najveći uticaj u metabolizmu ima [[endokrini sistem]]. To je set [[Hemijska reakcija|hemijskih transformacija]] kojima se održava [[život]] u ćelijama. Ove reakcije su [[kataliza|katalizirane]] [[enzim]]ima. One omogućavaju organizmima da rastu i da se reproduciraju, održe svoje strukture i odgovore na okolinske energetske draži. Termin metabolizam se također može odnositi i na sve hemijske reakcije koje se odvijaju u živim organizmima, uključujuću [[varenje]] i transport supstanci unutar i između različith ćelija, kada se taj skup reakcija unutar ćelija naziva '''intermedijarni metabolizam''' ili '''ćelijski metabolizam'''.
<ref>Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Edition, Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html |id=}}</ref>
 
Neorganske i organske supstance koje dospjevaju u ćeliju podliježusu podložne biohemijskim promenamapromjenama. S jedne strane razlažuRazlažu se unijete supstance, iuz oslobađaoslobađanje [[energija|energije]], a s druge sintezujusinteziraju se nove supstance koje ulaze u sastav ćelije, pri čemu se vezuje energija troši.
 
'''Ćelijski metabolizam''' je temelj svih životnih aktivnosti - od jednoćelijskih do najsloženijih višećelijskih oblika [[život]]a - čini mreža [[metabolizam|metaboličkih]] procesa, povezanih u uskladenu i dinmničnu cjelinu organizma. Uravnotežen sistem na ovoj razini je također uvjet za održavanje [[homeostaza|homeostaze]]. U tom sistemu prometa materije i energije u ćeliji, veoma su važne redukcijske i oksidacijske reakcije, koje o1nogućavaju preobrazbu odgovarajućih [[molekula]]. Oksidacija molekula je posljedica gubitka [[elektron]]a iz nekog od njihovih [[atom]]a, dok je redukcija suprotan proces. Oksidacija i redukcija uzajmnno su povezane i uvjeto­vane reakcije, jer ako jedan atom otpušta elektrone, neki drugi ih mora primiti (pošto oni ne mogu egzistirati nezavisno).
 
Prelazak elektrona iz jedne molekule u drugu praćen je oslobađanjem odgovarajućih količina [[energija|energije]]. Stoga su oksidacija i redukcija posebno značajne u energetskom bilansu ćelije, kao svojevrsni pokazatelji intenziteta razgradnje postojećih supstanci ([[katabo­lizam]]) i izgradnje novih ([[anabolizam]]).<ref>Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-222-6.</ref><ref>Korene Z., Hadžiselimović R., Maslić E. (2001): Biologija za 8. razred osnovne škole. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-396-6.</ref>
Line 18 ⟶ 19:
 
Proces [[fotosinteza|fotosinteze]] je jedan od najilustrativnijih primjera anaboličkih procesa u živom svijetu.
 
[[File:ATP-3D-vdW.png|thumb|right|Struktura [[adenozin trifosfat]]a (ATP), centralnog intermedijatora u energijskom metabolizmu]]
==Pregled==
Metabolički sistem svakog organizma određuje koje će tvari biti [[ishrana|hranljive]], a koje[[otrov]]ne. Primjerice, neki [[prokarioti]] uzimaju [[vodik sulfid]] kao nutrijent, dok je taj gas otrovan za životinje.<ref>Friedrich C. (1998): Physiology and genetics of sulfur-oxidizing bacteria. Adv. Microb. Physiol., 39: 235–289.|pmid=9328649 |doi=10.1016/S0065-2911(08)60018-1 |series=Advances in Microbial Physiology |isbn=9780120277391}}</ref> Na količinu neophodne hane za održavanje energetske ravnoteže ([[bazni metabolizam]]) utiče specifična brzina metabolizma, koja đertako utiče i na način na koji organizam dolazi do hrane.
 
Jedno od osnovnih obilježja metabolizma je upadljiva sličnost osnovnih metaboličkih puteva i njihovih komponenti, čak i između veoma različitih vrsta. Na primjer, grupa [[karboksilna kiselina|karboksilnih kiselina]] koje su najbolje poznate kao međusupstance [[Krebsov ciklus|ciklusa limunske kiseline]] je prisutna u svim poznatim oblicima [[život]]a, od jednoćelijskih [[bakterija]] (npr. ''[[Escherichia coli]]'') do ogromnih višećelijskih organizama, kao što su [[slon]]ovi. Vjeruje se da su te, ćesto neuočljive, sličnosti metaboličkih puteva posljedica njihove rane pojave tokom [[evolucija|evolucijske historije]] i stabilizacije zbog njihove djelotvornosti.
== Ključne biohemijske supstance u metabolizmu==
[[File:Trimyristin-3D-vdW.png|right|thumb|250px|Struktura [[triacilglicerol]]nog lipida]]
Većina struktura od kojih su građene [[životinja|životinje]], [[biljka|biljke]] i [[mikroorganizam|mikroorganizmi]] sadrže tri osnovne klase [[molekula]]:
*[[aminokiseline]],
*[[ugljikohidrati]]i i
*[[lipid]]i (koji se često nazivaju [[masti]]ma).
 
Budući da su te molekule osnova [[život]]a, metaboličke reakcije su usmjerne na prepravljenje tih molekula za konstrukciju sopstvenih ćelija i tkiva ili na njihovo razlaganje, pri čemu se iskorištavaju kao izvori energije, putem varenja. Te supstance mogu biti spojene u [[polimer]]e kao što su [[DNK]] i [[protein]]i, esencijalni [[makromolekula|makromolekule]] života.
{| class="wikitable" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"
!Tip molekule
!Monomerna forma
!Polimerna forma
!Primjeri polimernih formi
|-
|align="center" |[[Aminokiselina|Aminokiseline]]
|align="center" |Aminokiseline
|align="center" |[[Protein]]i (takođe poznati kao polipeptidi)
|align="center" |[[Fibrozni protein]]i i [[globularni protein]]i
|-
|align="center" |[[Ugljikohidrat]]i
|align="center" |[[Monosaharid]]i
|align="center" |[[Polisaharid]]i
|align="center" |[[Skrob]], [[glikogen]] i [[celuloza]]
|-
|align="center" |[[Nukleinske kiseline]]
|align="center" |[[Nukleotid]]i
|align="center" |[[Polinukleotid]]i
|align="center" |[[DNK]] i [[RNK]]
|}
 
=== Aminokiseline i proteini===
[[Protein]]i se sastoje od [[aminokiselina]], koje su povezane u linearne lance preko [[peptidna veza|peptidnih veza]]. Pored toga, mnogi proteini su [[enzim]]i koji [[kataliza|kataliziraju]] hemijske reakcije metabolizma. Drugi proteini imaju strukturne i/ili mehaničke funkcije, kao što su oni koji formiraju [[citoskelet]], sistem kojim se održava oblik ćelija.<ref>Nelson D, L., Cox M. M. (2005): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Comp., New York, ISBN 0-7167-4339-6.</ref> Aminokiseline također doprinose ćelijskom energetskom metabolizmu tako što služe kao izvor ugljika u cilusu limunske kiseline ([[Krebsov ciklus]]), što je osobito značajno u oskudici primarnih izvora energije, kao što je [[glukoza]] ili kad su ćelije izložene metaboličkom stresu.
=== Lipidi ===
[[Lipid]]i ili [[masti]] su najraznovrsnija grupa biohemijskih supstanci. Njihova glavna uloga u ćelijskoj strukturi je prisustvo u građi [[membrana|bioloških membrana]], unutrašnjih i spojnjih, kao što je [[ćelijska membrana]] ili slućže kao bogat izvor energije. Lipidi se obično definiraju kao [[hidrofobnost|hidrofobni]] ili [[amfifilnost|amfifilne]] biološke molekule, iako se rastvaraju u [[organski rastvarač|organskim rastvaračima]], kao što je [[benzen]] ili [[hloroform]].<ref>Fahy E. et al. (2005): A comprehensive classification system for lipids. http://www.jlr.org/cgi/content/full/46/5/839. J. Lipid Res., 46 (5): 839–861.|pmid=15722563 |doi=10.1194/jlr.E400004-JLR200.</ref> [[Masti]] su grupa velikih jedinjenja − spojevi [[masna kiselina|masne kiseline]] i [[glicerol]]a. Molekula glicerola je vezana za tri masne kiseline u [[estar]] koji se zove [[triglicerid|triacilglicerid]].<ref>Nomenclature of Lipids |publisher=IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN),http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/.</ref> Postoji nekoliko varijacija ove osnovne strukture, uključujući i alternativne, kao što je [[sfingozin]] u [[sfingolipid]]ima, i [[hidrofil|hidrofilne]] grupe kao što su [[fosfat]]i u [[fosfolipid]]ima. [[Steroid]]i, kao što je [[holesterol]] su također još jedna značajna klasa lipida.
 
=== Ugljeni hidrati ===
[[File:Glucose Fisher to Haworth.gif|thumb|250px|right|Ravni oblik lanca se sastoji od četiri CHOH grupe, povezane u nizu, ograničene na krajevima aldehidnom grupom COH i metanol grupom CH2OH.<br> Za formiraje prstena, aldehidna grupa se kombinira sa OH grupom narednog − posljednjeg ugljika na drugom kraju, neposredno ispred metanolne grupe]]
 
[[Ugljikohidrat]]i su [[aldehid]]i ili [[keton]]i, sa nekoliko vezanih [[hidroksil]]nih grupa, koji mogu biti kao otvoreni lanci ili prstenovi. Ugljeni hidrati su najrasprostranjenij biološk molekule. Obavljaju brojne uloge, kao što je skladištenje i transport [[energija|energije]] ([[skrob]], [[glikogen]]) i kao strukturne komponente ([[celuloza]] u biljkama, [[hitin]] kod životinja). Osnovne ugljikohidratne jedinice su [[monosaharid]]i, koji obuhvataju [[galaktoza|galaktozu]], [[fruktoza|fruktozu]], i [[glukoza|glukozu]]. Monosaharidi se mogu povezati u [[polisaharid]]e, na gotovo neograničen broj načina.
===Nukleotidi===
==Također pogledajte==
*[[Biohemija]]