Metabolismul

Organismul este un sistem deschis care face schimb de substanta si energie cu mediul extern. Acest schimb permanent se numeste metabolism.

Metabolismul incepe odata cu ingestia alimentelor si sfarseste cu excretia produsilor neutilizabili. El se desfasoara in trei etape: digestiva, celulara si excretorie. Legatura dintre aceste etape o asigura sangele si circulatia acestuia. In etapa digestiva, sub actiunea unor fermenti specifici, are loc fragmentarea hidrolitica a macromoleculelor organice din alimente si transformarea lor in molecule simple, fara specificitate, absorbabile (glucoza, acizi grasi, glicerina, aminoacizi). In etapa celulara, principiile alimentare sufera numeroase transformari. Totalitatea transformarilor biochimice care au loca la nivel celular reprezinta metabolismul intermediar. Deci, metabolismul intermediar reprezinta schimbul de substante si energie dintre celula si mediul intern. Reactiile metabolice din celule sunt de doua feluri: reactii anabolice, de sinteza a unor constituienti celulari sau de rezerva, si reactii catabolice, de scindare a substantelor pana la produsi finali neutilizabili (apa, dioxid de carbon, substante azotate simple). Prin reactii anabolice are loc reinnoirea permanenta a structurilor celulare uzate, sunt sintetizate o serie de substante active (enzime, hormoni), este asigurata cresterea si inmultirea celulelor, precum si incarcarea lor cu material nutritiv de rezerva.

Reactiile catabolice genereaza energie. Ele se desfasoara in doua faze succesive. Intr-o prima faza are loc metabolizarea incompleta, pe cai specifice, a substantelor nutritive, pana la stadiul de acetil coenzima A si acid oxaloacetic, produsi intermediari comuni glucidelor, lipidelor si proteinelor. In aceasta faza se elibereaza o cantitate redusa de energie. In faza a doua are loc metabolizarea completa a produsilor intermediari.

Aceasta faza este comuna tuturor substantelor nutritive. Ea consta in reactii de oxido-reducere prin care se elibereaza peste 90% din energia chimica a moleculelor. O parte din aceste reactii se desfasoara ciclic, in cadrul ciclului citric sau ciclul lui Krebbs, iar o alta parte are loc la nivelul lantului sau catenei respiratorii celulare. Toate aceste reactii consta, in esenta, din arderea alimentelor in prezenta oxigenului. Oxidarea lor poate avea loc si in bomba calorimetrica, obtinandu-se aceiasi produsi finali si aceeasi cantitate de energie In organism, energia se elibereaza treptat, in etape succesive, si nu se transforma toata in caldura, ci o parte se depoziteaza. Ciclul Krebbs si catena respiratorie au sediul in mitocondrii, unde se desfasoara respiratia celulara.

Reactiile anabolice necesita energie, iar cele catabolice elibereaza energie. Din aceasta cauza ele se desfasoara cuplat.

Energia chimica nu poate fi utilizata direct: mai intai, ea este inmagazinata sub forma de compusi macroergici, al caror reprezentant principal este acidul adenozintrifosforic ( ...