Metabolismus (FBLT)

Metabolismus (z řeckého metabolē – změna) neboli látková výměna, je souborem všech chemických reakcí probíhajících v organismu. Tyto reakce jsou většinou regulované a katalyzované enzymy.

Chemické reakce metabolismu jsou často řazeny do metabolických drah, ve kterých je jedna látka sledem reakcí přeměněna na látku jinou. Součástí těchto drah mohou být různé meziprodukty – intermediáty. Jedna látka může být počátečním substrátem pro více metabolických drah. Tato vzájemná přeměna živin s různými meziprodukty se pak označuje jako intermediární metabolismus. Metabolické reakce můžeme obecně rozdělit na reakce anabolické a katabolické.

Například pyruvát může být přeměněn na laktát, nebo z něj může vznikat aminokyselina alanin. Může se podílet na tvorbě glukózy v procesu glukoneogeneze nebo se přeměnit na Acetyl-CoA a sloužit jako zdroj energie.

Metabolismus látek

Anabolické reakce

Jsou to reakce syntetické, skladné, při kterých vznikají z látek jednodušších látky složitější. Vyžaduje se pro ně energie, která se v jejich průběhu spotřebovává – jedná se o reakce endergonní.

Mezi zástupce anabolických metabolických drah patří glukoneogeneze, syntéza glykogenu, mastných kyselin, triacylglycerolů – lipogeneze, aminokyselin, proteinů, ketolátek, tvorba močoviny a jiné.

Katabolické reakce

Jde o reakce štěpné, degradační neboli rozkladné, při kterých se složitější látky štěpí na jednodušší. Dochází k uvolnění energie (exergonní reakce), která je využitelná pro tvorbu makroergních sloučenin.

Katabolickými metabolickými drahami jsou například glykolýza, glykogenolýza, lipolýza, beta-oxidace, odbourávání ketolátek, degradace proteinů a aminokyselin.

Reakce, které mají současně charakter drah anabolických i katabolických, označujeme jako amfibolické (řec. amfi – na obě strany).

Například citrátový cyklus, ve kterém se dokončuje oxidace uhlíkaté kostry všech živin, je dráha katabolická. Tyto intermediáty zároveň slouží jako substráty pro dráhy anabolické, např. z alfa-ketoglutarátu se tvoří glutamát, ze sukcinyl-CoA hem nebo z citrátu mastné kyseliny. Reakce anaplerotické (řec. aná – nahoru a plerotikos – naplnit) slouží k doplnění meziproduktů metabolických drah. V citrátovém cyklu tyto reakce doplňují zejména oxalacetát (z glukózy, laktátu nebo glukogenních aminokyselin) a alfa-ketoglutarát – z glutamátu.)