Метаболизам — разлика између измена

С Википедије, слободне енциклопедије
Садржај обрисан Садржај додат
.
.
Ред 1: Ред 1:
{{Biochemistry sidebar}}
{{Biochemistry sidebar}}
[[Датотека:ATP-3D-vdW.png|thumb|right|Структура [[аденозин трифосфат]]а (АТП), централног интермедијера у енергијском метаболизму]]
'''Метаболизам''' ({{грчки1|μεταβολήσμός}} што значи промена) је биохемијски процес у коме долази до модификације хемијских једињења у живим организмима и ћелијама. Метаболизам је промет [[Материја|материје]] и [[Енергија|енергије]] у организму. Постоји '''анаболизам''', односно биосинтеза (стварање) комплексних органских молекула у коме се енергија троши, и '''катаболизам''', који је обрнути процес од анаболизма, а то је раздвајање, разградња комплексних органских једињења у једноставнија једињења и производња енергије. Постоји и [[Базални метаболизам|базални]] метаболизам који обухвата онај минимум хемијских процеса довољан за обављање основних живтотних функција као што су дисање, рад срца и одржавање телесне температуре. Свеукупни биохемијски процеси у једном организму се једном речју називају '''метаболизам'''. Без метаболизма не бисмо могли да преживимо.<ref name="Voet">{{Cite book | author=Voet D, Voet J | title=Biochemistry | edition=2 | issue= | pages= | publisher=Wiley | year=1995 | doi= | url=http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html |id=}}</ref>

'''Метаболизам''' ({{grčki1|μεταβολήσμός}} што значи промена) је биохемијски процес у коме долази до модификације хемијских једињења у живим организмима и ћелијама. Метаболизам се дели на '''анаболизам''' односно биосинтезу (стварање) комплексних органских молекула и на '''катаболизам''' који је обрнути процес од анаболизма, а то је раздвајање комплексних органских једињења у једноставнија једињења. Свеукупни биохемијски процеси у једном организму се једном речју називају '''метаболизам'''. Без метаболизма ми не би могли да преживимо.<ref name="Voet">{{Cite book | vauthors = Voet D, Voet J | title=Biochemistry | edition=2 | issue= | pages= | publisher=Wiley | year=1995 | doi= | url=http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html |id=}}</ref>

Метаболизам је сет [[Хемијска реакција|хемијских трансформација]] којима се одржава [[живот]] у ћелијама. Ове реакције су катализоване [[ензим]]има. Оне омогућавају организмима да расту и да се репродукују, одрже своје структуре, и одговоре на стимулуст из околине. Реч метаболизам се исто тако може односити на све хемијске реакције које се одвијају у живим организмима, укључујућу [[варење]] и транспорт супстанци у и између различитх ћелија, у ком случају се сет реакција унутар ћелија назива '''интермедијарни метаболизам'''.
Хемијске реакције метаболизма су организоване у [[метаболички пут|метаболичке путеве]], у којима се једна хемикалија трансформише путем серије корака у другу хемикалију, посредством секвенце [[ензим]]а. Ензими су од пресудног значаја за метаболизам, зато што они омогућавају организмима одвијање жељених реакција са високом енергијом активације које се не би спонтано одвијале. То се обично остварује путем [[Спрезање (физика)|спрезања]] тих реакција са [[спонтани процес|спонтаним реакцијама]] у којима се отпушта енергија. Ензими делују као [[Катализа|катализатори]] који омогућавају реакцијама да брже теку. Ензими исто тако омогућавају [[Теорија контроле|регулацију]] метаболичких путева у одговору на промене у [[ћелија (биологија)|ћелијском]] окружењу или на [[ћелијска сигнализација|сигнале]] из других ћелија.

Метаболички систем датог организма одређује које супстанце ће бити [[исхрана|хранљиве]], а које ће бити [[отров]]не. На пример, неке [[прокариоте]] користе [[водоник сулфид]] као нутријент, док је тај гас отрован за животиње.<ref name="Physiology1">{{cite journal |author=Friedrich C |title=Physiology and genetics of sulfur-oxidizing bacteria |journal=Adv Microb Physiol |volume=39 |issue= |pages=235–89 |year=1998 |pmid=9328649 |doi=10.1016/S0065-2911(08)60018-1 |series=Advances in Microbial Physiology |isbn=9780120277391}}</ref> Брзина метаболизма, [[Базални метаболизам|метаболичка стопа]], утиче на количину хране која је неопходна организму, а исто тако утиче и на начин на који организам долази до хране.

Упадљива одлика метаболизма је сличност основних метаболичких путева и њихових компоненти, чак и између веома различитих врста.<ref>{{cite journal |author=Pace NR |title=The universal nature of biochemistry |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=98 |issue=3 |pages=805–8 |date= 2001 |pmid=11158550 |pmc=33372 |doi=10.1073/pnas.98.3.805 |bibcode=2001PNAS...98..805P}}</ref> На пример, група [[карбоксилна киселина|карбоксилних киселина]] које су најбоље познате као интермедијери [[Кребсов циклус|циклуса лимунске киселине]] је присутна у свим познатим организмима, од [[Једноћелијски организам|једноћелијске]] бактерије -{''[[Escherichia coli]]''}- до огромних [[вишећелијски организам|вишећелијских]] организама, као што су [[слон]]ови.<ref name=SmithE>{{cite journal |vauthors=Smith E, Morowitz H |title=Universality in intermediary metabolism |pmc=516543 |journal=Proc Natl Acad Sci USA |volume=101 |issue=36 |pages=13168–73 |year=2004 |pmid=15340153 |doi=10.1073/pnas.0404922101 |url=http://www.pnas.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15340153|bibcode = 2004PNAS..10113168S }}</ref> Те упадљиве сличности метаболичких путева су вероватно последица њихове ране појаве током [[еволуциона историја живота|еволуционе историје]], и задржавања звог њихове [[ефикасност]]и.<ref name=Ebenhoh>{{cite journal |vauthors = ((Ebenhöh O)), Heinrich R |title=Evolutionary optimization of metabolic pathways. Theoretical reconstruction of the stoichiometry of ATP and NADH producing systems |journal=Bull Math Biol |volume=63 |issue=1 |pages=21–55 |year=2001 |pmid=11146883 |doi=10.1006/bulm.2000.0197}}</ref><ref name=Cascante>{{cite journal |vauthors= ((Meléndez-Hevia E)), Waddell T, Cascante M |title=The puzzle of the Krebs citric acid cycle: assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution |journal=J Mol Evol |volume=43 |issue=3 |pages=293–303 |year=1996 |pmid=8703096 |doi=10.1007/BF02338838}}</ref>

== Кључне биохемикалије ==
{{further2|[[Биомолекул]], [[ћелија (биологија)]] и [[биохемија]]}}
[[Датотека:Trimyristin-3D-vdW.png|right|thumb|250px|Структура [[триацилглицерол]]ног липида]]

Већина структура од којих се састоје животиње, биљке и микроби су направљене од три основне класе [[молекул]]а: [[аминокиселина]], [[угљени хидрат]]и и [[липид]]и (који се често називају [[маст]]има). Пошто су ти молекули витални за живот, метаболичке реакције су усредсређене било на прављење тих молекула током конструкције ћелија и ткива, или на њихово разлагање, при чему се они користе као извори енергије, путем варења. Те биохемикалије могу да буду спојене у [[полимер]]е као што су [[ДНК]] и [[протеин]]и, есенцијални [[макромолекул]]и живота.
{| class="wikitable" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"
!Type of molecule
!Име [[мономер]]них форми
!Име [[полимер]]них форми
!Примери полимерних форми
|-
|align="center" |[[Аминокиселина|Аминокиселине]]
|align="center" |Аминокиселине
|align="center" |[[Протеин]]и (такође познати као полипептиди)
|align="center" |[[Фибриларни протеини|Фиброзни протеин]]и и [[глобуларни протеин]]и
|-
|align="center" |[[Угљени хидрат]]и
|align="center" |[[Моносахарид]]и
|align="center" |[[Полисахарид]]и
|align="center" |[[Скроб]], [[гликоген]] и [[целулоза]]
|-
|align="center" |[[Нуклеинска киселина|Нуклеинске киселине]]
|align="center" |[[Нуклеотид]]и
|align="center" |[[Полинуклеотид]]и
|align="center" |[[ДНК]] и [[РНК]]
|}

=== Аминокиселине и протеини===
[[Протеин]]и се састоје од [[аминокиселина]] уређених у линеарне ланце спојене [[пептидна веза|пептидним везама]]. Многи протеини су [[ензим]]и који [[катализатор|катализују]] хемијске реакције метаболизма. Други протеини имају структурне и механичке функције, као што су они који формирају [[цитоскелетон]], систем којим се одржава ћелијски облик.<ref>{{cite journal |vauthors= Michie K, ((Löwe J)) |title=Dynamic filaments of the bacterial cytoskeleton |journal=Annu Rev Biochem |volume=75 |issue= |pages=467–92 |year=2006 |pmid=16756499 |doi=10.1146/annurev.biochem.75.103004.142452}}</ref> Протеини су исто тако важни у [[ћелијска сигнализација|ћелијској сигнализацији]], [[антитело|имунском респонсу]], [[Ћелијска адхезија|ћелијској адхезији]], [[активни транспорт|активном транспорту]] кроз мембране, и [[ћелијски циклус|ћелијском циклусу]].<ref name=Nelson>{{cite book | last = Nelson | first = David L. |author2=Michael M. Cox | title = Lehninger Principles of Biochemistry | publisher = W. H. Freeman and company | year = 2005 | location = New York | pages = 841 | isbn = 0-7167-4339-6}}</ref> Аминокиселине исто тако доприносе ћелијском енергетском метаболизму тако што служе као извор угљеника за улаз у цилус лимунске киселине ([[Кребсов циклус]]),<ref>{{cite journal |vauthors= Kelleher J, ((Bryan 3rd B)), Mallet R, Holleran A, Murphy A, Fiskum G |title=Analysis of tricarboxylic acid-cycle metabolism of hepatoma cells by comparison of <sup>14</sup>CO<sub>2</sub> ratios |journal=Biochem J |volume= 246 |issue=3 |pages=633–639 |year=1987 |pmid=6752947 |pmc=346906}}</ref> што је посебно значајно кад су примарни извори енергије, као што је [[глукоза]] оскудни, или кад ћелије подлежу метаболичком стресу.<ref>{{cite journal |vauthors = Hothersall J, Ahmed A |title= Metabolic fate of the increased yeast amino acid uptake subsequent to catabolite derepression |journal=J Amino Acids |volume= 2013 |pages=e461901 |year=2013 |pmid=23431419 |doi=10.1155/2013/461901 |pmc=3575661}}</ref>

=== Липиди ===
[[Липид]]и су најразноврснија група биохемикалија. Њихова главна структурна улага је као компонента [[биолошка мембрана|биолошких мембрана]], унутрашњих и спољашњих, као што је [[ћелијска мембрана]], или као извор енергије.<ref name=Nelson/> Липиди се обично дефинишу као [[хидрофобност|хидрофобни]] или [[амфифил|амфифилни]] биолошки молекули, мада се растварају у [[органски растварач|органским растварачима]] као што је [[бензен]] или [[хлороформ]].<ref>{{cite journal |vauthors=Fahy E, Subramaniam S, Brown H, Glass C, Merrill A, Murphy R, Raetz C, Russell D, Seyama Y, Shaw W, Shimizu T, Spener F, van Meer G, ((VanNieuwenhze M)), White S, Witztum J, Dennis E |title=A comprehensive classification system for lipids |url=http://www.jlr.org/cgi/content/full/46/5/839 |journal=J Lipid Res |volume=46 |issue=5 |pages=839–61 |year=2005 |pmid=15722563 |doi=10.1194/jlr.E400004-JLR200}}</ref> [[Маст]]и су група великих једињења која садрже [[масна киселина|масне киселине]] и [[глицерол]]; молекул глицерола везан за три масне киселине је [[естар]] који се зове [[триглицерид|триацилглицерид]].<ref>{{cite web | title=Nomenclature of Lipids |publisher=IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN) | url=http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/ |accessdate=2007-03-08}}</ref> Постоји неколико варијација ове базне структуре, укључујући алтернативне основе као што је [[сфингозин]] у [[сфинголипид]]има, и [[хидрофил|хидрофилне]] групе као што су [[фосфат]]и у [[фосфолипид]]има. [[Стероид]]и као што је [[холестерол]] су још једна важна класа липида.<ref>{{cite journal |author=Hegardt F |title=Mitochondrial 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase: a control enzyme in ketogenesis |pmc=1220089 |journal=Biochem J |volume=338 |issue=Pt 3 |pages=569–82 |year=1999 |pmid=10051425 |doi=10.1042/0264-6021:3380569}}</ref>

=== Угљени хидрати ===
[[Датотека:Glucose Fisher to Haworth.gif|thumb|250px|right|alt=The straight chain form consists of four C H O H groups linked in a row, capped at the ends by an aldehyde group C O H and a methanol group C H 2 O H. To form the ring, the aldehyde group combines with the O H group of the next-to-last carbon at the other end, just before the methanol group.|[[Глукоза]] може да постоји као отворен ланац и као прстен.]]

[[Угљени хидрат]]и су [[алдехид]]у или [[кетон]]и, са неколико везаних [[хидроксил]]них група, који могу да постоје као отворени ланци или прстенови. Угљени хидрати су најраспрострањенији биолошки молекули. Они врше бројне улоге, као што је складиштење и транспорт [[енергија|енергије]] ([[скроб]], [[гликоген]]) и као структурне компоненте ([[целулоза]] у биљкама, [[хитин]] код животиња).<ref name=Nelson/> Основне угљено хидратне јединице се називају [[моносахарид]]има и обухватају [[галактоза|галактозу]], [[фруктоза|фруктозу]], и [[глукоза|глукозу]]. Моносахариди могу да буду повезани у [[полисахарид]]е на скоро неограничен број начина.<ref>{{cite journal |vauthors= Raman R, Raguram S, Venkataraman G, Paulson J, Sasisekharan R |title=Glycomics: an integrated systems approach to structure-function relationships of glycans |journal=Nat Methods |volume=2 |issue=11 |pages=817–24 |year=2005 |pmid=16278650 |doi=10.1038/nmeth807}}</ref>

===Нуклеотиди===
Две нуклеинске киселине, [[ДНК]] и [[РНК]], су полимери [[нуклеотид]]а. Сваки нуклеотид се састоји од фосфата везаног за [[рибоза|рибозну]] или [[дезоксирибоза|дезоксирибозни]] шећерну групу, која је везана за [[Азотна база|азотну базу]]. Нуклеинске киселине су критичне за чување и употребу генетичке информације, и њену интерпретацију путем процеса [[транскрипција (генетика)|транскрипције]] и [[синтеза протеина|биосинтезе протеина]].<ref name=Nelson/> Та информација је заштићена путем механизма за [[Поправка ДНК|поправку ДНК]] и пропагира се путем [[ДНК репликација|ДНК репликације]]. Многи [[вирус]]и имају [[РНК вирус|РНК геноме]], на пример [[ХИВ]]. Они користе [[Реверзна транскриптаза|реверзну транскрипцију]] за креирање ДНК шаблона из свог виралног РНК генома.<ref>{{cite journal |vauthors = Sierra S, Kupfer B, Kaiser R |title=Basics of the virology of HIV-1 and its replication |journal=J Clin Virol |volume=34 |issue=4 |pages=233–44 |year=2005 |pmid=16198625 |doi=10.1016/j.jcv.2005.09.004}}</ref> РНК у [[рибозим]]има као што су [[сплајсеозом]]и и [[рибозом]]и је слична са ензимама у смислу тога да може да катализује хемијске реакције. Индивидуални [[нуклеотид]]и су формирани везивањем [[нуклеобаза|нуклеобазе]] за [[рибоза|рибозни]] шећер. Те базе су [[Хетероциклично једињење|хетероциклични]] прстенови који садрже азот, класиковани као [[пурин]]и или [[пиримидин]]и. Нуклеотиди исто тако делују као коензими у реакцијама трансфера метаболичких група.<ref name=Wimmer>{{cite journal |vauthors = Wimmer M, Rose I |title=Mechanisms of enzyme-catalyzed group transfer reactions |journal=Annu Rev Biochem |volume=47 |issue= |pages=1031–78 |year=1978 |pmid=354490 |doi=10.1146/annurev.bi.47.070178.005123}}</ref>

=== Коензими ===
[[Датотека:Acetyl-CoA-2D.svg|thumb|right|300px|Структура [[коензим]]а [[ацетил-КоА]]. Преносива [[ацетил]] гурпа је везана за атом сумпора, на левој страни структуре.]]
{{main|Коензим}}
Метаболизам обухвата широк низ хемијских реакција. Већина њих се може груписати у неколико основних типова реакција које обухватају трансфер [[функционална група|функционалних група]] атома и њихових веза унутар молекула.<ref>{{cite journal |author=Mitchell P |title=The Ninth Sir Hans Krebs Lecture. Compartmentation and communication in living systems. Ligand conduction: a general catalytic principle in chemical, osmotic and chemiosmotic reaction systems |journal=Eur J Biochem |volume=95 |issue=1 |pages=1–20 |year=1979 |pmid=378655 |doi=10.1111/j.1432-1033.1979.tb12934.x}}</ref> Та заједничка хемија омогућава ћелијама да користе малу групу метаболичких интермедијера да преносе хемијске групе између различитих реакција.<ref name=Wimmer/> Ти интермедијари који преносе групе се називају [[коензим]]има. Свака класа реакција преноса група се изводи посредством специфичног коензима, који је [[супстрат (биохемија)|супстрат]] за групу ензима који га производе, и за групу ензима који га конзумирају. Ти коензими се стога стално формирају, конзумирају и затим рециклирају.<ref name=Dimroth>{{cite journal |vauthors = Dimroth P, ((von Ballmoos C)), Meier T |title=Catalytic and mechanical cycles in F-ATP synthases: Fourth in the Cycles Review Series |pmc=1456893 |journal=EMBO Rep |volume=7 |issue=3 |pages=276–82 |date= 2006 |pmid=16607397 |doi=10.1038/sj.embor.7400646}}</ref>

Један централни коензим је [[аденозин трифосфат]] (АТП), универзална енергијска валута у ћелијама. Тај нуклеотид се користи за трансфер хемијске енергије између различитих хемијских реакција. Постоји релативно мала количина АТП молекула у ћелијама, али се они константно регенеришу, људско тело може да употреби еквивалент своје тежине АТП молекула на дан.<ref name=Dimroth/> АТП делује као мост између [[катаболизам|катаболизма]] и [[анаболизам|анаболизма]]. Катаболизмом се разлажу молекули, а анаболизмом се формирају. Катаболичке реакције генеришу АТП, а анаболичке реакције га конзумирају. АТП такође служи као преносник фосфатне групе у реакцијама [[фосфорилација|фосфорилације]].
[[Датотека:1GZX Haemoglobin.png|thumb|300px|Структура [[хемоглобин]]а. Протеинске подјединице су обојене црвено и плаво, а [[хем]] група која садржи гвожђе зелено. Приказ је базиран на {{PDB|1GZX}}.]]

[[Витамин]] је органско једињење које је неопходно у малим количинама и које се не може формирати у ћелијама датог организма. У људској [[исхрана|исхрани]], већина витамина функционишу као коензими накони модификације; на пример, сви у води растворни витамини су фосфорилисани или су спрегнути са нуклеотидима кад се користе у ћелијама.<ref>{{Cite book | last1 = Coulston | first1 = Ann | last2 = Kerner | first2 = John | last3 = Hattner | first3 = JoAnn | last4 = Srivastava | first4 = Ashini | contribution = Nutrition Principles and Clinical Nutrition | title = Stanford School of Medicine Nutrition Courses | publisher = SUMMIT | year = 2006 }}</ref> [[Никотинамид аденин динуклеотид]] -{{NAD}-<sup>+</sup>), дериват витамина -{B}-<sub>3</sub> ([[ниацин]]а), је важан коензим који делује као акцептор водоника. Стотине различитих типова [[Оксидативна декарбоксилација|дехидрогеназа]] уклањају електроне са својих субстрата и [[редокс|редукују]] -{NAD}-<sup>+</sup> до -{NADH}-. Том редукцијом се формира коензим је затим супстрат за било коју од [[редуктаза]] у ћелији које редујукују своје супстрате.<ref>{{cite journal |vauthors = Pollak N, ((Dölle C)), Ziegler M |title=The power to reduce: pyridine nucleotides&nbsp;– small molecules with a multitude of functions |journal=Biochem J |volume=402 |issue=2 |pages=205–18 |year=2007 |pmid=17295611 |doi=10.1042/BJ20061638 |pmc=1798440}}</ref> Никотинамид аденин динуклеотид постоји у две сродне форме у ћелији, -{NADH}- и -{NADPH}-. -{NAD}-<sup>+</sup>/-{NADH}- форма је важнија у катаболичким реакцијама, док се -{NADP}-<sup>+</sup>/-{NADPH}- користи у анаболичким реакцијама.

=== Минерали и кофактори ===
{{further2|[[Метални јони у наукама о животу]]|[[Бионеорганска хемија|метаболизам метала]] | [[бионеорганска хемија]]}}
Неоргански елементи играју критичне улоге у метаболизму; неки су изобилни (е.г. [[натријум]] и [[калијум]]), док други функционишу у веома малим концентрацијама. Око 99% масе сисара се састоји од елемената [[угљеник]], [[азот]], [[калцијум]], [[натријум]], [[хлор]], [[калијум]], [[водоник]], [[фосфор]], [[кисеоник]] и [[сумпор]].<ref name=Heymsfield>{{cite journal |vauthors = Heymsfield S, Waki M, Kehayias J, Lichtman S, Dilmanian F, Kamen Y, Wang J, Pierson R |title=Chemical and elemental analysis of humans in vivo using improved body composition models |journal=Am J Physiol |volume=261 |issue=2 Pt 1 |pages=E190–8 |year=1991 |pmid=1872381}}</ref> [[Органско једињење|Органска једињења]] (протеини, липиди и угљени хидрати) садрже највећи део угљеника и азота; највећи део кисеоника и водоника је присутан у облику воде.<ref name=Heymsfield/>

Изобилни неоргански елементи делују као [[јон]]ски [[електролит]]и. Најважнији јони су [[натријум]], [[калијум]], [[калцијум]], [[магнезијум]], [[хлор]], [[фосфор]] и органски јон [[бикарбонат]]. Одржавањем прецизних [[Електрохемијски градијент|јонских градијената]] кроз [[ћелијска мембрана|ћелијске мембране]] одржава се [[осмотски притисак]] и -{[[pH]]}-.<ref>{{cite journal |author= Sychrová H |title=Yeast as a model organism to study transport and homeostasis of alkali metal cations |url=http://www.biomed.cas.cz/physiolres/pdf/53%20Suppl%201/53_S91.pdf |format=PDF|journal=Physiol Res |volume=53 Suppl 1 |issue= |pages=S91–8 |year=2004 |pmid=15119939}}</ref> Јони су такође критични за функцију [[нерв]]а и [[мишић]]а, пошто се [[акциони потенцијал]]и у тим ткивима производе разменом електролита између [[екстрацелуларни флуид|екстрацелуларног флуида]] и ћелијског флуида, [[цитозол]]а.<ref>{{cite journal |author=Levitan I |title=Modulation of ion channels in neurons and other cells |journal=Annu Rev Neurosci |volume=11 |issue= |pages=119–36 |year=1988 |pmid=2452594 |doi=10.1146/annurev.ne.11.030188.001003}}</ref> Електролити улазе и напуштају живе ћелије посредством протеина у ћелијској мембрани званих [[јонски канал]]и. На пример, [[контракција мишића]] је зависна од кретања калцијума, натријума и калијума кроз јонске канале у ћелијској мембрани и [[Т-тубула]]ма.<ref>{{cite journal |author=Dulhunty A |title=Excitation-contraction coupling from the 1950s into the new millennium |journal=Clin Exp Pharmacol Physiol |volume=33 |issue=9 |pages=763–72 |year=2006 |pmid=16922804 |doi=10.1111/j.1440-1681.2006.04441.x}}</ref>

[[Прелазни метал]]и су обично присутни као [[микроелемент]]и организмима, при чему су [[цинк]] и [[гвожђе]] најзаступљенији међу њима.<ref>{{cite journal |vauthors = Mahan D, Shields R |title=Macro- and micromineral composition of pigs from birth to 145 kilograms of body weight |url=http://jas.fass.org/cgi/reprint/76/2/506 |journal=J Anim Sci |volume=76 |issue=2 |pages=506–12 |year=1998 |pmid=9498359}}</ref><ref name=Husted>{{cite journal |vauthors = Husted S, Mikkelsen B, Jensen J, Nielsen N |title=Elemental fingerprint analysis of barley (Hordeum vulgare) using inductively coupled plasma mass spectrometry, isotope-ratio mass spectrometry, and multivariate statistics |journal=Anal Bioanal Chem |volume=378 |issue=1 |pages=171–82 |year=2004 |pmid=14551660 |doi=10.1007/s00216-003-2219-0}}</ref> Tи метали се користе у појединим протеинима као [[Кофактор (биохемија)|кофактори]] и есенцијални су за активност ензима као што су [[каталаза|каталазе]] и протеина који преносе кисеоник као што је [[хемоглобин]].<ref>{{cite journal |vauthors = Finney L, ((O'Halloran T)) |title=Transition metal speciation in the cell: insights from the chemistry of metal ion receptors |journal=Science |volume=300 |issue=5621 |pages=931–6 |year=2003 |pmid=12738850 |doi=10.1126/science.1085049|bibcode = 2003Sci...300..931F }}</ref> Метални кофактори су снажно везани за специфична места у протеинима; мада ензимски кофактори могу да буду модификовани током катализе, они се увек враћају у своје почетно стање на крају каталитичке реакције. Метални микронутриенти се уносе у организме посредством специфичних транспортера и везују се за складишне протеине, као што је [[феритин]] или [[металотионеин]], кад се не користе.<ref>{{cite journal |vauthors = Cousins R, Liuzzi J, Lichten L |title=Mammalian zinc transport, trafficking, and signals |url=http://www.jbc.org/cgi/content/full/281/34/24085 |journal=J Biol Chem |volume=281 |issue=34 |pages=24085–9 |year=2006 |pmid=16793761 |doi=10.1074/jbc.R600011200}}</ref><ref>{{cite journal |vauthors = Dunn L, Rahmanto Y, Richardson D |title=Iron uptake and metabolism in the new millennium |journal=Trends Cell Biol |volume=17 |issue=2 |pages=93–100 |year=2007 |pmid=17194590 |doi=10.1016/j.tcb.2006.12.003}}</ref>


== Метаболички процеси ==
== Метаболички процеси ==
Метаболички процеси омогућују организму да расте, да се размножава, да одржава своју структуру и реагује на околину. Према метаболичким реакцијама, метаболизам се дели у две категорије:
*[[Катаболизам]] којим се разграђује органска материја (нпр. накупљање енергије [[ћелијско дисање|ћелијским дисањем]])
*[[Анаболизам]] који користи енергију за изградњу ћелијских делова (биосинтеза органске материје) као што су нпр. [[протеин]]и и [[нуклеинске киселине]].

Хемијске реакције метаболизма су подељене у [[метаболички пут|метаболичке путеве]] у којима се одређено хемијско једињење претвара у нека друга уз помоћ [[ензим]]а. Ензими су кључни у метаболизму зато што омогућују организму да брзо и ефикасно изводи биолошки пожељне, али [[термодинамика|термодинамички]] неповољне хемијске реакције, у којима ензими делују као [[катализатор]]и. Ензими омогућују и контролу метаболичких путева, као одговор на промене у ћелијској околини или неки други подражај.

Неки од основних метаболичких путева у организму човека су:
*Метаболизам [[вода|воде]]
*Метаболизам [[аминокиселина]] које се међусобно повезују [[пептидна веза|пептидном везом]] и обликују [[полипептид]]е тј. [[протеин]]е
*Метаболизам [[Угљени хидрат|угљених хидрата]]
*Метаболизам [[маст]]и

Метаболизам појединог организма одређује која ће се хемијска једињења користити као храњиве материја, а која као [[отров]]и.
Тако на пример, неки [[прокариот]]и користе [[водоник сулфид]], као хранљиву материју док је већини животиња отров.
Изненађујућа је сличност основних метаболичких путева међу великим бројем врста. Тако на пример [[карбоксилна киселина]], међупродукта у [[Кребсов циклус|циклусу лимунске киселине]], је присутна у свим организмима, од [[бактерија]] као што је -{''[[Escherichia coli]]''}- па до великих вишећелијских организама, нпр. [[слон]].


[[Базални метаболизам]] је назив за количину енергије која је потребна за одржавање основних животних функција организма.
=== Генерални процеси ===
* [[Метаболизам угљених хидрата]]
* [[Метаболизам масних киселина]]
* [[Ћелијско дисање#Кребсов циклус|Кребсов циклус]] (такође познат и као циклус лимунске киселине)


=== Катаболизам ===
=== Катаболизам ===
{{refbegin|2}}
* [[Ћелијско дисање|Целуларна респирација]] је процес стварање енергије ([[Аденозин-трифосфат|АТП]] и НАДПХ). Овај процес је такође активан и при варењу хране.
* [[Целуларна респирација]] је процес стварање енергије ([[Аденозин трифосфат|АТП]] и -{NADPH}-). Овај процес је такође активан и при варењу хране.
** [[Катаболизам угљених хидрата]]
** [[Катаболизам угљених хидрата]]
*** [[Гликогенолиза]] процес разградње гликогена до глукозе
*** [[Гликогенолиза]] процес разградње гликогена до глукозе
*** [[Ћелијско дисање#Гликолиза|Гликолиза]] процес разградње глукозе до пирувата уз продукцију [[Аденозин-трифосфат|АТП]], при чему кисеоник није потребан
*** [[Ћелијско дисање#Гликолиза|Гликолиза]] процес разградње глукозе до пирувата уз продукцију [[Аденозин трифосфат|АТП]], при чему кисеоник није потребан
**** [[Ембден-Мејерхофов метаболизам]], најчешћи метаболизам у процесу гликолизе
**** [[Ембден-Мејерхофов метаболизам]], најчешћи метаболизам у процесу гликолизе
**** [[Ентнер-Доудороф метаболизам]] споредни процес гликолизе који се јавља код неких бактерија
**** [[Ентнер-Доудороф метаболизам]] споредни процес гликолизе који се јавља код неких бактерија
*** [[Метаболизам пентозо-фосфата|Метаболизам Фосфатне Пентозе]] је процес у коме се синтетише НАДПХ из глукозе
*** [[Метаболизам Фосфатне Пентозе]] је процес у коме се синтетише -{NADPH}- из глукозе
** [[Катаболизам протеина]] је процес у коме се протеини хидролизом претварају у амино киселине
** [[Катаболизам протеина]] је процес у коме се протеини хидролизом претварају у амино киселине
* [[Ћелијско дисање#Аеробна респирација|Аеробна респирација]]
* [[Ћелијско дисање#Аеробна респирација|Аеробна респирација]]
** [[Ланац Електронског трансфера]]
** [[Ланац транспорта електрона]]
** [[Оксидативна фосфорилација]]
** [[Оксидативна фосфорилација]]
* [[Ћелијско дисање#Анаеробна респирација|Анаеробна респирација]]
* [[Ћелијско дисање#Анаеробна респирација|Анаеробна респирација]]
** [[Коријев циклус|Коријев Циклус]]
** [[Коријев Циклус]]
** [[Ферментација млечне киселине]]
** [[Ферментација млечне киселине]]
** [[Ферментација]]
** [[Ферментација]]
** [[Ферментација етанола]]
** [[Ферментација етанола]]
{{refend}}
Катаболизам је група метаболичких процеса који разграђују велике сложене молекуле. Главна сврха разградње сложених молекула је добијање мањих молекула који касније служе као „материјал“ за изградњу сложених спојева за потребе организма (анаболичке реакције), а процеси се користи и за добивање енергије.


Катаболичке реакције се разликују од организма до организма, па се према начину на који организми добивају енергију и [[угљеник]] могу и поделити. Организми који користе органске молекуле као извор енергије називају се [[органотрофни организми]], док [[литотрофни организми]] користе неорганска једињења, а [[фототрофни организми]] сунчеву светлост користе као потенцијални извор хемијске енергије.
=== Анаболизам ===


Сви ови различити облици метаболизма зависе од [[редокс реакција]]ма које укључују пренос [[електрон]]а с редуциране молекуле донора (нпр. органски молекули, [[вода]], [[амонијак]], [[водоник сулфид]] или jон [[гвожђе|гвожђа]]), на молекул акцептора електрона (нпр. кисеоник, нитрат или сулфат).

:::'''Класификација организама према њиховом метаболизму'''
{| class="prettytable float-right" style="text-align:center" width="50%"
|+
|-
| rowspan=2 bgcolor="#FFFF00" |'''извор енергије''' || bgcolor="#FFFF00" | '''сунчева светлост''' || bgcolor="#FFFF00" | '''фото-''' || rowspan=2 colspan=2 | &nbsp; || rowspan=6 bgcolor="#7FC31C" | '''-троф'''
|-
| bgcolor="#FFFF00" | '''молекуле''' || bgcolor="#FFFF00" | '''хемо-'''
|-
| rowspan=2 bgcolor="#FFB300" | '''донор електрона''' || bgcolor="#FFB300" | '''[[органско једињење]]''' || rowspan=2 | &nbsp; || bgcolor="#FFB300" | '''органо-''' || rowspan=2 | &nbsp;
|-
| bgcolor="#FFB300" | '''[[неорганско једињење]]''' || bgcolor="#FFB300" | '''лито-'''
|-
| rowspan=2 bgcolor="#FB805F" | '''извор угљиеника''' || bgcolor="#FB805F" | '''[[органско једињење]]''' || rowspan=2 colspan=2 | &nbsp; || bgcolor="#FB805F" | '''хетеро-'''
|-
| bgcolor="#FB805F" | '''[[неорганско једињење]]''' || bgcolor="#FB805F" | '''ауто-'''
|}

=== Анаболизам ===
[[Анаболизам]] је процес стварања комплексних једињења од једноставних органских молекула:
[[Анаболизам]] је процес стварања комплексних једињења од једноставних органских молекула:
{{рефбегин|2}}
* [[Гликогенеза]]
* [[Гликогенеза]]
* [[Глуконеогенеза]]
* [[Глуконеогенеза]]
* Синтеза [[порфирин]]а
* Синтеза [[порфирин]]а
* [[HMG-CoA редукција]], у којој се ствара [[холестерол]] и [[изопреноид]]и.
* [[Mevalonatni put|-{HMG-CoA}- редукција]], у којој се ствара [[холестерол]] и [[изопреноид]]и.
* [[Секундардни метаболизам]], метаболизам који није неопходан за раст, преживљавање и репродукцију, али има еколошких функција.
* [[Sekundarni metabolit|Секундардни метаболизам]], метаболизам који није неопходан за раст, преживљавање и репродукцију, али има еколошких функција.
* [[Фотосинтеза]]
* [[Фотосинтеза]]
** [[Светла фаза фотосинтезе]] (реакције које зависе од одређене количине светлости)
** [[Светла фаза фотосинтезе]] (реакције које зависе од одређене количине светлости)
Ред 40: Ред 145:
*** [[Калвинов циклус]]
*** [[Калвинов циклус]]
*** [[Фиксација угљеника]]
*** [[Фиксација угљеника]]
{{refend}}
Анаболизам је низ метаболичких процес изградње сложених молекула, за које се троше прекурсори и енергија настала катаболизмом. Сложени молекули који углавном чине [[Ћелија (биологија)|ћелијске]] структуре, настају поступно, корак по корак из малих једноставних молекула. Анаболизам се одвија у три основна корака. У првом кораку настају прекурсори сложених молекула као што су [[аминокиселине]], [[моносахарид]]и, [[терпеноид|исопреноиди]] и [[нуклеотид]]и. У другом кораку прекурсори се активирају, везањем енергије из [[АТП]]а, а у трећем кораку се прекурсори спајају у сложена једињења као што су [[протеин]]и, [[полисахарид]]и, [[липид]]и и [[нуклеинске киселине]].

Организми се међусобно разликују према томе колико молекула могу изградити у својим ћелијама. Аутотрофни организми као што су биљке могу изградити сложене молекуле као што су полисахариди и протеини из једноставних молекула попут [[угљен диоксид]]а и вода ([[фотосинтеза]]). За разлику од њих, хетеротрофним организмима потребни су извори сложенијих молекула као што су аминокиселине и моносахариди, како би изградиле своје сложене молекуле. Организми се могу даље поделити на фотоаутотрофне и фотохетеротрофне чији је извор енергије сунце, и на хемоаутотрофне и хемохетеротрофне чији је извор енергије реакција оксидације неорганских материја.


=== Метаболизам лекова ===
=== Метаболизам лекова ===
[[Метаболизам лекова]] је модификација или деградација лекова и других ксенобиотичких једињења путем следећих система:
[[Метаболизам лекова]] је модификација или деградација лекова и других ксенобиотичких једињења путем следећих система:
* [[Citohrom P450|Цитохром P450 оксидазни]] систем
* [[Цитохром П450 оксидазни]] систем
* [[Монооксигеназни систем који садржи Флавин]]
* [[Монооксигеназни систем који садржи флавин]]
* [[Метаболизам алкохола]]
* [[Метаболизам алкохола]]


== Метаболизам азота ==
== Метаболизам азота ==
[[Азот|Азотни]] метаболизам подразумева процесе у којима се синтетише и у којима долази до испуштања азота из организама, као и биолошки процес [[азотни циклус|азотног циклуса]]:

* [[Уреа циклус]], важан процес у коме долази до испуштања азота из организма у облику урее
[[Азот]]ни метаболизам подразумева процесе у којима се синтетише и у којима долази до испуштања азота из организама, као и биолошки процес [[азотни циклус|азотног циклуса]]:
* [[Циклус уреје]], важан процес у коме долази до испуштања азота из организма у облику уреје
* Биолошка [[азотофиксација]]
* Биолошка [[азотофиксација]]
* [[Азотна асимилација]]
* [[Азотна асимилација]]
* [[Нитрификација]]
* [[Нитрификација]]
* [[Денитрификација]]
* [[Денитрификација]]

== Енергија ==
=== Оксидацијска фосфорилација ===
У процесу [[оксидативна фосфорилација|оксидативне фосфорилације]] [[електрон]]и настали у метаболичким путевима као што је нпр. [[кребсов циклус|кребсова циклуса]] преносе се на молекул кисеоника при чему се настала енергија користи за синтезу [[Аденозин трифосфат|АТП]]-а. У [[еукариот]]а пренос електрона обавља низ протеинских комплекса на унутрашњој мембрани [[митохондрија]]. Тај низ протеина користе енергију насталу преносом електрона за изпумпавање [[протон]]а изван митохондрија и чини респираторни ланац.
Протеински комплекси делују тако да преносе електрон из једног активног места у комплексу на друго, при чему у свакој реакцији електрон губи малу количину енергија, које се на тај начин врло ефикасно користи за испумпавање протона изван митохондрија. Изпумпавањем протона настаје на мембрани митохондрија [[електрокемијски градијент]], због разлике у концетрацији протона. Изпумпани протони се враћају унутар митохондрија помоћу ензима [[АТП синтаза]] који користи њихов проток низ градијент са синтезу [[Аденозин трифосфат|АТП]]-а из [[Аденозин дифосфат|АДП]]-а. Тај проток се може користити и за друг процесе у ћелији.

=== Енергија из сунчеве светлости ===
Енергију из сунчеве светлости [[биљка|биљке]], одређене групе [[бактерија]] и [[Протисти|протист]]а, претварају хемијску енергију уз стварање органских једињења из неорганске материје у процесу [[фотосинтеза|фотосинтезе]].

=== Енергија из неорганских једињења ===
Хемолитотрофни организми су одређени [[прокариот]]и који енергију добијају оксидацијом неорганских једињења.
Ови организми могу користити водоник, једињења које садрже редуковани [[сумпор]] ([[сулфид]], [[водоник сулфид]], [[тиосулфат]]), гвожђе(II)-оксид или [[амонијак]] као електрон доноре. Електрони се у респираторном ланцу искориштавају за добивање АТП-а, док су електрон акцептори молекули као нпр. кисеоник или нитрити. Ови процеси који се одвијају у микроорганизмима могу бити од велике важности као што је нпр. нитрификација тла.

== Историја ==
Историја истраживања метаболизма протеже се кроз неколико векова. Први концепт метаболизма сеже из 13. века од [[Ибн ал-Нафис]]а (1213-1288), који је установио да тело и његови делови су у сталном стању трошења енергије и храњења, па се стога у телу одвијају сталне промене. Први контролирани експеримент објавио је [[Санторио Санторио]] 1614. године у својој књизи -{''Ars de statica medecina''}-, где је описао промене своје тежине пре и после јела, спавања, рада, полног односа, поста, пијења, напрезања. Открио је да већина поједене хране је изгубљена у процесу који је он назвао „инсензибилна перспирација“. У раним истраживањима метаболички процеси нису откривени, те је живо ткиво покретала „витална сила“.

У 19. веку је истраживањем [[алкохолно врење|алкохолног врења]], претварања шечера у алкохол помоћи гљивица, [[Луј Пастер]] закључио да врење катализује материја унутар гљивица коју је назва „фермент“. Даље је закључио да је алкохолно врење процес повезан за животом ћелија гљивица, а не са смрћу станица. То откриће, заједно с радом [[Фридрих Велер|Фридриха Велера]] из 1828. године о хемијској синтези [[уреа|урее]], доказало је да се органска једињења и хемијске реакције из ћелија не разликују у својим начелима од остале хемије.

Откриће [[ензим]]а на почетку 20. века ([[Едуард Бухнер]]) одвојило је истраћивање хемијских реакција метаболизма од биолошког истраживања ћелије и означило настанак [[биохемија|биохемије]]. У бројним открићимаа на подручју биохемије у првој пловини 20. века, посебно се истиче оно [[Ханс Адолф Кребс|Ханса Кребса]], откриће циклуса лимунске киселине.

Модерна биохемијска истраживања данас су значајно напредовала употребом нових техника [[хроматографија|хроматографије]], [[X-зраци|дифракције x-зрака]], [[Нуклеарна магнетна резонанција|НМР спектроскопије]], [[радиоизотопно означавање|радиоизотопног означавања]] и [[електронски микроскоп|електронске микроскопије]].


== Види још ==
== Види још ==
* [[Бартов синдром]]
* [[Бартов синдром]]

== Референце ==
== Референце ==
{{reflist|2}}
{{reflist|2}}


== Литература ==
== Литература ==
{{refbegin|2}}
* {{Cite book |ref= harv|author=Voet D, Voet J | title=Biochemistry | edition=2 | issue= | publisher=Wiley | year=1995 | doi= | url=http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html |id=}}
* {{aut|Rose, S.}} and {{aut|Mileusnic, R.}}, ''The Chemistry of Life.'' (Penguin Press Science, 1999), ISBN 0-14-027273-9
* {{aut|Schneider, E. D.}} and {{aut|Sagan, D.}}, ''Into the Cool: Energy Flow, Thermodynamics, and Life.'' (University Of Chicago Press, 2005), ISBN 0-226-73936-8
* {{aut|Lane, N.}}, ''Oxygen: The Molecule that Made the World.'' (Oxford University Press, USA, 2004), ISBN 0-19-860783-0
* {{aut|Price, N.}} and {{aut|Stevens, L.}}, ''Fundamentals of Enzymology: Cell and Molecular Biology of Catalytic Proteins.'' (Oxford University Press, 1999), ISBN 0-19-850229-X
* {{aut|Berg, J.}} {{aut|Tymoczko, J.}} and {{aut|Stryer, L.}}, ''Biochemistry.'' (W. H. Freeman and Company, 2002), ISBN 0-7167-4955-6
* {{aut|Cox, M.}} and {{aut|Nelson, D. L.}}, ''Lehninger Principles of Biochemistry.'' (Palgrave Macmillan, 2004), ISBN 0-7167-4339-6
* {{aut|Thomas D. Brock}} {{aut|Madigan, M. T.}} {{aut|Martinko, J.}} and {{aut|Parker J.}}, ''Brock's Biology of Microorganisms.'' (Benjamin Cummings, 2002), ISBN 0-13-066271-2
* {{aut|Da Silva, J.J.R.F.}} and {{aut|Williams, R. J. P.}}, ''The Biological Chemistry of the Elements: The Inorganic Chemistry of Life.'' (Clarendon Press, 1991), ISBN 0-19-855598-9
* {{aut|Nicholls, D. G.}} and {{aut|Ferguson, S. J.}}, ''Bioenergetics.'' (Academic Press Inc., 2002), ISBN 0-12-518121-3

{{refend}}

== Спољашње везе ==
== Спољашње везе ==
{{Commonscat|Metabolism}}
{{Commonscat|Metabolism}}
* -{[http://www.biochemweb.org/metabolism.shtml Metabolism, Cellular Respiration and Photosynthesis] The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology at biochemweb.org}-
* [http://www.bionet-skola.com/w/Metabolizam Бионет школа]
* -{[http://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/MB1index.html The Biochemistry of Metabolism]}-
* -{[http://www.stthomas.edu/biol/ecophys/homepage/homepage.html Advanced Animal Metabolism Calculators/ Interactive Learning Tools]}-
* -{[http://www.slic2.wsu.edu:82/hurlbert/micro101/pages/Chap7.html Microbial metabolism] Simple overview. School level.}-
* -{[http://www.gwu.edu/~mpb/ Metabolic Pathways of Biochemistry] Graphical representations of major metabolic pathways.}-
* -{[http://www.chemsoc.org/networks/LearnNet/cfb/contents.htm Chemistry for biologists] Introduction to the chemistry of metabolism. School level.}-
* -{[http://www.sparknotes.com/testprep/books/sat2/biology/ Sparknotes SAT biochemistry] Overview of biochemistry. School level.}-
* -{[http://www.sciencegateway.org/resources/biologytext/index.html MIT Biology Hypertextbook] Undergraduate-level guide to molecular biology.}-


'''Људски метаболизам'''
* -{[http://library.med.utah.edu/NetBiochem/titles.htm Topics in Medical Biochemistry] Guide to human metabolic pathways. School level.}-
* -{[http://themedicalbiochemistrypage.org/ The Medical Biochemistry Page] - Comprehensive resource on human metabolism.}-


'''Базе података'''
* -{[http://www.expasy.org/cgi-bin/show_thumbnails.pl Flow Chart of Metabolic Pathways] at [[ExPASy]]}-
* -{[http://www.sigmaaldrich.com/img/assets/4202/MetabolicPathways_6_17_04_.pdf IUBMB-Nicholson Metabolic Pathways Chart]}-
* -{[http://bioinformatics.charite.de/supercyp/ SuperCYP: Database for Drug-Cytochrome-Metabolism]}-


'''Метаболички путеви'''
{{-}}
* -{[http://www2.ufp.pt/~pedros/bq/integration.htm Interactive Flow Chart of the Major Metabolic Pathways]}-
* -{[http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map01100.html Metabolism reference Pathway]}-
* -{[http://biotech.icmb.utexas.edu/glycolysis/glycohome.html Guide to Glycolysis] School level.}-
* {{wayback|helios.bto.ed.ac.uk/bto/microbes/nitrogen.htm|The Nitrogen cycle and Nitrogen fixation}}
* -{[http://www.oxygraphics.co.uk/cds.htm Downloadable guide to photosynthesis] School level.}-
* -{[http://photoscience.la.asu.edu/photosyn/education/learn.html What is Photosynthesis?] Collection of photosynthesis articles and resources.}-


{{Метаболизам}}
{{Метаболизам}}
{{Mapa Metabolizma}}
{{Mapa Metabolizma}}


{{Authority control}}
{{Medicinsko upozorenje}}


[[Категорија:Метаболизам|*]]
[[Категорија:Метаболизам|*]]

Верзија на датум 14. април 2017. у 01:37

Структура аденозин трифосфата (АТП), централног интермедијера у енергијском метаболизму

Метаболизам (грч. μεταβολήσμός што значи промена) је биохемијски процес у коме долази до модификације хемијских једињења у живим организмима и ћелијама. Метаболизам се дели на анаболизам односно биосинтезу (стварање) комплексних органских молекула и на катаболизам који је обрнути процес од анаболизма, а то је раздвајање комплексних органских једињења у једноставнија једињења. Свеукупни биохемијски процеси у једном организму се једном речју називају метаболизам. Без метаболизма ми не би могли да преживимо.[1]

Метаболизам је сет хемијских трансформација којима се одржава живот у ћелијама. Ове реакције су катализоване ензимима. Оне омогућавају организмима да расту и да се репродукују, одрже своје структуре, и одговоре на стимулуст из околине. Реч метаболизам се исто тако може односити на све хемијске реакције које се одвијају у живим организмима, укључујућу варење и транспорт супстанци у и између различитх ћелија, у ком случају се сет реакција унутар ћелија назива интермедијарни метаболизам.

Хемијске реакције метаболизма су организоване у метаболичке путеве, у којима се једна хемикалија трансформише путем серије корака у другу хемикалију, посредством секвенце ензима. Ензими су од пресудног значаја за метаболизам, зато што они омогућавају организмима одвијање жељених реакција са високом енергијом активације које се не би спонтано одвијале. То се обично остварује путем спрезања тих реакција са спонтаним реакцијама у којима се отпушта енергија. Ензими делују као катализатори који омогућавају реакцијама да брже теку. Ензими исто тако омогућавају регулацију метаболичких путева у одговору на промене у ћелијском окружењу или на сигнале из других ћелија.

Метаболички систем датог организма одређује које супстанце ће бити хранљиве, а које ће бити отровне. На пример, неке прокариоте користе водоник сулфид као нутријент, док је тај гас отрован за животиње.[2] Брзина метаболизма, метаболичка стопа, утиче на количину хране која је неопходна организму, а исто тако утиче и на начин на који организам долази до хране.

Упадљива одлика метаболизма је сличност основних метаболичких путева и њихових компоненти, чак и између веома различитих врста.[3] На пример, група карбоксилних киселина које су најбоље познате као интермедијери циклуса лимунске киселине је присутна у свим познатим организмима, од једноћелијске бактерије Escherichia coli до огромних вишећелијских организама, као што су слонови.[4] Те упадљиве сличности метаболичких путева су вероватно последица њихове ране појаве током еволуционе историје, и задржавања звог њихове ефикасности.[5][6]

Кључне биохемикалије

Шаблон:Further2

Структура триацилглицеролног липида

Већина структура од којих се састоје животиње, биљке и микроби су направљене од три основне класе молекула: аминокиселина, угљени хидрати и липиди (који се често називају мастима). Пошто су ти молекули витални за живот, метаболичке реакције су усредсређене било на прављење тих молекула током конструкције ћелија и ткива, или на њихово разлагање, при чему се они користе као извори енергије, путем варења. Те биохемикалије могу да буду спојене у полимере као што су ДНК и протеини, есенцијални макромолекули живота.

Type of molecule Име мономерних форми Име полимерних форми Примери полимерних форми
Аминокиселине Аминокиселине Протеини (такође познати као полипептиди) Фиброзни протеини и глобуларни протеини
Угљени хидрати Моносахариди Полисахариди Скроб, гликоген и целулоза
Нуклеинске киселине Нуклеотиди Полинуклеотиди ДНК и РНК

Аминокиселине и протеини

Протеини се састоје од аминокиселина уређених у линеарне ланце спојене пептидним везама. Многи протеини су ензими који катализују хемијске реакције метаболизма. Други протеини имају структурне и механичке функције, као што су они који формирају цитоскелетон, систем којим се одржава ћелијски облик.[7] Протеини су исто тако важни у ћелијској сигнализацији, имунском респонсу, ћелијској адхезији, активном транспорту кроз мембране, и ћелијском циклусу.[8] Аминокиселине исто тако доприносе ћелијском енергетском метаболизму тако што служе као извор угљеника за улаз у цилус лимунске киселине (Кребсов циклус),[9] што је посебно значајно кад су примарни извори енергије, као што је глукоза оскудни, или кад ћелије подлежу метаболичком стресу.[10]

Липиди

Липиди су најразноврснија група биохемикалија. Њихова главна структурна улага је као компонента биолошких мембрана, унутрашњих и спољашњих, као што је ћелијска мембрана, или као извор енергије.[8] Липиди се обично дефинишу као хидрофобни или амфифилни биолошки молекули, мада се растварају у органским растварачима као што је бензен или хлороформ.[11] Масти су група великих једињења која садрже масне киселине и глицерол; молекул глицерола везан за три масне киселине је естар који се зове триацилглицерид.[12] Постоји неколико варијација ове базне структуре, укључујући алтернативне основе као што је сфингозин у сфинголипидима, и хидрофилне групе као што су фосфати у фосфолипидима. Стероиди као што је холестерол су још једна важна класа липида.[13]

Угљени хидрати

The straight chain form consists of four C H O H groups linked in a row, capped at the ends by an aldehyde group C O H and a methanol group C H 2 O H. To form the ring, the aldehyde group combines with the O H group of the next-to-last carbon at the other end, just before the methanol group.
Глукоза може да постоји као отворен ланац и као прстен.

Угљени хидрати су алдехиду или кетони, са неколико везаних хидроксилних група, који могу да постоје као отворени ланци или прстенови. Угљени хидрати су најраспрострањенији биолошки молекули. Они врше бројне улоге, као што је складиштење и транспорт енергије (скроб, гликоген) и као структурне компоненте (целулоза у биљкама, хитин код животиња).[8] Основне угљено хидратне јединице се називају моносахаридима и обухватају галактозу, фруктозу, и глукозу. Моносахариди могу да буду повезани у полисахариде на скоро неограничен број начина.[14]

Нуклеотиди

Две нуклеинске киселине, ДНК и РНК, су полимери нуклеотида. Сваки нуклеотид се састоји од фосфата везаног за рибозну или дезоксирибозни шећерну групу, која је везана за азотну базу. Нуклеинске киселине су критичне за чување и употребу генетичке информације, и њену интерпретацију путем процеса транскрипције и биосинтезе протеина.[8] Та информација је заштићена путем механизма за поправку ДНК и пропагира се путем ДНК репликације. Многи вируси имају РНК геноме, на пример ХИВ. Они користе реверзну транскрипцију за креирање ДНК шаблона из свог виралног РНК генома.[15] РНК у рибозимима као што су сплајсеозоми и рибозоми је слична са ензимама у смислу тога да може да катализује хемијске реакције. Индивидуални нуклеотиди су формирани везивањем нуклеобазе за рибозни шећер. Те базе су хетероциклични прстенови који садрже азот, класиковани као пурини или пиримидини. Нуклеотиди исто тако делују као коензими у реакцијама трансфера метаболичких група.[16]

Коензими

Структура коензима ацетил-КоА. Преносива ацетил гурпа је везана за атом сумпора, на левој страни структуре.

Метаболизам обухвата широк низ хемијских реакција. Већина њих се може груписати у неколико основних типова реакција које обухватају трансфер функционалних група атома и њихових веза унутар молекула.[17] Та заједничка хемија омогућава ћелијама да користе малу групу метаболичких интермедијера да преносе хемијске групе између различитих реакција.[16] Ти интермедијари који преносе групе се називају коензимима. Свака класа реакција преноса група се изводи посредством специфичног коензима, који је супстрат за групу ензима који га производе, и за групу ензима који га конзумирају. Ти коензими се стога стално формирају, конзумирају и затим рециклирају.[18]

Један централни коензим је аденозин трифосфат (АТП), универзална енергијска валута у ћелијама. Тај нуклеотид се користи за трансфер хемијске енергије између различитих хемијских реакција. Постоји релативно мала количина АТП молекула у ћелијама, али се они константно регенеришу, људско тело може да употреби еквивалент своје тежине АТП молекула на дан.[18] АТП делује као мост између катаболизма и анаболизма. Катаболизмом се разлажу молекули, а анаболизмом се формирају. Катаболичке реакције генеришу АТП, а анаболичке реакције га конзумирају. АТП такође служи као преносник фосфатне групе у реакцијама фосфорилације.

Структура хемоглобина. Протеинске подјединице су обојене црвено и плаво, а хем група која садржи гвожђе зелено. Приказ је базиран на PDB: 1GZX​.

Витамин је органско једињење које је неопходно у малим количинама и које се не може формирати у ћелијама датог организма. У људској исхрани, већина витамина функционишу као коензими накони модификације; на пример, сви у води растворни витамини су фосфорилисани или су спрегнути са нуклеотидима кад се користе у ћелијама.[19] Никотинамид аденин динуклеотид {NAD+), дериват витамина B3 (ниацина), је важан коензим који делује као акцептор водоника. Стотине различитих типова дехидрогеназа уклањају електроне са својих субстрата и редукују NAD+ до NADH. Том редукцијом се формира коензим је затим супстрат за било коју од редуктаза у ћелији које редујукују своје супстрате.[20] Никотинамид аденин динуклеотид постоји у две сродне форме у ћелији, NADH и NADPH. NAD+/NADH форма је важнија у катаболичким реакцијама, док се NADP+/NADPH користи у анаболичким реакцијама.

Минерали и кофактори

Шаблон:Further2 Неоргански елементи играју критичне улоге у метаболизму; неки су изобилни (е.г. натријум и калијум), док други функционишу у веома малим концентрацијама. Око 99% масе сисара се састоји од елемената угљеник, азот, калцијум, натријум, хлор, калијум, водоник, фосфор, кисеоник и сумпор.[21] Органска једињења (протеини, липиди и угљени хидрати) садрже највећи део угљеника и азота; највећи део кисеоника и водоника је присутан у облику воде.[21]

Изобилни неоргански елементи делују као јонски електролити. Најважнији јони су натријум, калијум, калцијум, магнезијум, хлор, фосфор и органски јон бикарбонат. Одржавањем прецизних јонских градијената кроз ћелијске мембране одржава се осмотски притисак и pH.[22] Јони су такође критични за функцију нерва и мишића, пошто се акциони потенцијали у тим ткивима производе разменом електролита између екстрацелуларног флуида и ћелијског флуида, цитозола.[23] Електролити улазе и напуштају живе ћелије посредством протеина у ћелијској мембрани званих јонски канали. На пример, контракција мишића је зависна од кретања калцијума, натријума и калијума кроз јонске канале у ћелијској мембрани и Т-тубулама.[24]

Прелазни метали су обично присутни као микроелементи организмима, при чему су цинк и гвожђе најзаступљенији међу њима.[25][26] Tи метали се користе у појединим протеинима као кофактори и есенцијални су за активност ензима као што су каталазе и протеина који преносе кисеоник као што је хемоглобин.[27] Метални кофактори су снажно везани за специфична места у протеинима; мада ензимски кофактори могу да буду модификовани током катализе, они се увек враћају у своје почетно стање на крају каталитичке реакције. Метални микронутриенти се уносе у организме посредством специфичних транспортера и везују се за складишне протеине, као што је феритин или металотионеин, кад се не користе.[28][29]

Метаболички процеси

Метаболички процеси омогућују организму да расте, да се размножава, да одржава своју структуру и реагује на околину. Према метаболичким реакцијама, метаболизам се дели у две категорије:

Хемијске реакције метаболизма су подељене у метаболичке путеве у којима се одређено хемијско једињење претвара у нека друга уз помоћ ензима. Ензими су кључни у метаболизму зато што омогућују организму да брзо и ефикасно изводи биолошки пожељне, али термодинамички неповољне хемијске реакције, у којима ензими делују као катализатори. Ензими омогућују и контролу метаболичких путева, као одговор на промене у ћелијској околини или неки други подражај.

Неки од основних метаболичких путева у организму човека су:

Метаболизам појединог организма одређује која ће се хемијска једињења користити као храњиве материја, а која као отрови. Тако на пример, неки прокариоти користе водоник сулфид, као хранљиву материју док је већини животиња отров. Изненађујућа је сличност основних метаболичких путева међу великим бројем врста. Тако на пример карбоксилна киселина, међупродукта у циклусу лимунске киселине, је присутна у свим организмима, од бактерија као што је Escherichia coli па до великих вишећелијских организама, нпр. слон.

Базални метаболизам је назив за количину енергије која је потребна за одржавање основних животних функција организма.

Катаболизам

Катаболизам је група метаболичких процеса који разграђују велике сложене молекуле. Главна сврха разградње сложених молекула је добијање мањих молекула који касније служе као „материјал“ за изградњу сложених спојева за потребе организма (анаболичке реакције), а процеси се користи и за добивање енергије.

Катаболичке реакције се разликују од организма до организма, па се према начину на који организми добивају енергију и угљеник могу и поделити. Организми који користе органске молекуле као извор енергије називају се органотрофни организми, док литотрофни организми користе неорганска једињења, а фототрофни организми сунчеву светлост користе као потенцијални извор хемијске енергије.

Сви ови различити облици метаболизма зависе од редокс реакцијама које укључују пренос електрона с редуциране молекуле донора (нпр. органски молекули, вода, амонијак, водоник сулфид или jон гвожђа), на молекул акцептора електрона (нпр. кисеоник, нитрат или сулфат).

Класификација организама према њиховом метаболизму
извор енергије сунчева светлост фото-   -троф
молекуле хемо-
донор електрона органско једињење   органо-  
неорганско једињење лито-
извор угљиеника органско једињење   хетеро-
неорганско једињење ауто-

Анаболизам

Анаболизам је процес стварања комплексних једињења од једноставних органских молекула:

Анаболизам је низ метаболичких процес изградње сложених молекула, за које се троше прекурсори и енергија настала катаболизмом. Сложени молекули који углавном чине ћелијске структуре, настају поступно, корак по корак из малих једноставних молекула. Анаболизам се одвија у три основна корака. У првом кораку настају прекурсори сложених молекула као што су аминокиселине, моносахариди, исопреноиди и нуклеотиди. У другом кораку прекурсори се активирају, везањем енергије из АТПа, а у трећем кораку се прекурсори спајају у сложена једињења као што су протеини, полисахариди, липиди и нуклеинске киселине.

Организми се међусобно разликују према томе колико молекула могу изградити у својим ћелијама. Аутотрофни организми као што су биљке могу изградити сложене молекуле као што су полисахариди и протеини из једноставних молекула попут угљен диоксида и вода (фотосинтеза). За разлику од њих, хетеротрофним организмима потребни су извори сложенијих молекула као што су аминокиселине и моносахариди, како би изградиле своје сложене молекуле. Организми се могу даље поделити на фотоаутотрофне и фотохетеротрофне чији је извор енергије сунце, и на хемоаутотрофне и хемохетеротрофне чији је извор енергије реакција оксидације неорганских материја.

Метаболизам лекова

Метаболизам лекова је модификација или деградација лекова и других ксенобиотичких једињења путем следећих система:

Метаболизам азота

Азотни метаболизам подразумева процесе у којима се синтетише и у којима долази до испуштања азота из организама, као и биолошки процес азотног циклуса:

Енергија

Оксидацијска фосфорилација

У процесу оксидативне фосфорилације електрони настали у метаболичким путевима као што је нпр. кребсова циклуса преносе се на молекул кисеоника при чему се настала енергија користи за синтезу АТП-а. У еукариота пренос електрона обавља низ протеинских комплекса на унутрашњој мембрани митохондрија. Тај низ протеина користе енергију насталу преносом електрона за изпумпавање протона изван митохондрија и чини респираторни ланац. Протеински комплекси делују тако да преносе електрон из једног активног места у комплексу на друго, при чему у свакој реакцији електрон губи малу количину енергија, које се на тај начин врло ефикасно користи за испумпавање протона изван митохондрија. Изпумпавањем протона настаје на мембрани митохондрија електрокемијски градијент, због разлике у концетрацији протона. Изпумпани протони се враћају унутар митохондрија помоћу ензима АТП синтаза који користи њихов проток низ градијент са синтезу АТП-а из АДП-а. Тај проток се може користити и за друг процесе у ћелији.

Енергија из сунчеве светлости

Енергију из сунчеве светлости биљке, одређене групе бактерија и протиста, претварају хемијску енергију уз стварање органских једињења из неорганске материје у процесу фотосинтезе.

Енергија из неорганских једињења

Хемолитотрофни организми су одређени прокариоти који енергију добијају оксидацијом неорганских једињења. Ови организми могу користити водоник, једињења које садрже редуковани сумпор (сулфид, водоник сулфид, тиосулфат), гвожђе(II)-оксид или амонијак као електрон доноре. Електрони се у респираторном ланцу искориштавају за добивање АТП-а, док су електрон акцептори молекули као нпр. кисеоник или нитрити. Ови процеси који се одвијају у микроорганизмима могу бити од велике важности као што је нпр. нитрификација тла.

Историја

Историја истраживања метаболизма протеже се кроз неколико векова. Први концепт метаболизма сеже из 13. века од Ибн ал-Нафиса (1213-1288), који је установио да тело и његови делови су у сталном стању трошења енергије и храњења, па се стога у телу одвијају сталне промене. Први контролирани експеримент објавио је Санторио Санторио 1614. године у својој књизи Ars de statica medecina, где је описао промене своје тежине пре и после јела, спавања, рада, полног односа, поста, пијења, напрезања. Открио је да већина поједене хране је изгубљена у процесу који је он назвао „инсензибилна перспирација“. У раним истраживањима метаболички процеси нису откривени, те је живо ткиво покретала „витална сила“.

У 19. веку је истраживањем алкохолног врења, претварања шечера у алкохол помоћи гљивица, Луј Пастер закључио да врење катализује материја унутар гљивица коју је назва „фермент“. Даље је закључио да је алкохолно врење процес повезан за животом ћелија гљивица, а не са смрћу станица. То откриће, заједно с радом Фридриха Велера из 1828. године о хемијској синтези урее, доказало је да се органска једињења и хемијске реакције из ћелија не разликују у својим начелима од остале хемије.

Откриће ензима на почетку 20. века (Едуард Бухнер) одвојило је истраћивање хемијских реакција метаболизма од биолошког истраживања ћелије и означило настанак биохемије. У бројним открићимаа на подручју биохемије у првој пловини 20. века, посебно се истиче оно Ханса Кребса, откриће циклуса лимунске киселине.

Модерна биохемијска истраживања данас су значајно напредовала употребом нових техника хроматографије, дифракције x-зрака, НМР спектроскопије, радиоизотопног означавања и електронске микроскопије.

Види још

Референце

  1. ^ Voet D, Voet J (1995). Biochemistry (2 изд.). Wiley. 
  2. ^ Friedrich C (1998). „Physiology and genetics of sulfur-oxidizing bacteria”. Adv Microb Physiol. Advances in Microbial Physiology. 39: 235—89. ISBN 9780120277391. PMID 9328649. doi:10.1016/S0065-2911(08)60018-1. 
  3. ^ Pace NR (2001). „The universal nature of biochemistry”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (3): 805—8. Bibcode:2001PNAS...98..805P. PMC 33372Слободан приступ. PMID 11158550. doi:10.1073/pnas.98.3.805. 
  4. ^ Smith E, Morowitz H (2004). „Universality in intermediary metabolism”. Proc Natl Acad Sci USA. 101 (36): 13168—73. Bibcode:2004PNAS..10113168S. PMC 516543Слободан приступ. PMID 15340153. doi:10.1073/pnas.0404922101. 
  5. ^ Ebenhöh O, Heinrich R (2001). „Evolutionary optimization of metabolic pathways. Theoretical reconstruction of the stoichiometry of ATP and NADH producing systems”. Bull Math Biol. 63 (1): 21—55. PMID 11146883. doi:10.1006/bulm.2000.0197. 
  6. ^ Meléndez-Hevia E, Waddell T, Cascante M (1996). „The puzzle of the Krebs citric acid cycle: assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution”. J Mol Evol. 43 (3): 293—303. PMID 8703096. doi:10.1007/BF02338838. 
  7. ^ Michie K, Löwe J (2006). „Dynamic filaments of the bacterial cytoskeleton”. Annu Rev Biochem. 75: 467—92. PMID 16756499. doi:10.1146/annurev.biochem.75.103004.142452. 
  8. ^ а б в г Nelson, David L.; Michael M. Cox (2005). Lehninger Principles of Biochemistry. New York: W. H. Freeman and company. стр. 841. ISBN 0-7167-4339-6. 
  9. ^ Kelleher J, Bryan 3rd B, Mallet R, Holleran A, Murphy A, Fiskum G (1987). „Analysis of tricarboxylic acid-cycle metabolism of hepatoma cells by comparison of 14CO2 ratios”. Biochem J. 246 (3): 633—639. PMC 346906Слободан приступ. PMID 6752947. 
  10. ^ Hothersall J, Ahmed A (2013). „Metabolic fate of the increased yeast amino acid uptake subsequent to catabolite derepression”. J Amino Acids. 2013: e461901. PMC 3575661Слободан приступ. PMID 23431419. doi:10.1155/2013/461901. 
  11. ^ Fahy E, Subramaniam S, Brown H, Glass C, Merrill A, Murphy R, Raetz C, Russell D, Seyama Y, Shaw W, Shimizu T, Spener F, van Meer G, VanNieuwenhze M, White S, Witztum J, Dennis E (2005). „A comprehensive classification system for lipids”. J Lipid Res. 46 (5): 839—61. PMID 15722563. doi:10.1194/jlr.E400004-JLR200. 
  12. ^ „Nomenclature of Lipids”. IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN). Приступљено 2007-03-08. 
  13. ^ Hegardt F (1999). „Mitochondrial 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase: a control enzyme in ketogenesis”. Biochem J. 338 (Pt 3): 569—82. PMC 1220089Слободан приступ. PMID 10051425. doi:10.1042/0264-6021:3380569. 
  14. ^ Raman R, Raguram S, Venkataraman G, Paulson J, Sasisekharan R (2005). „Glycomics: an integrated systems approach to structure-function relationships of glycans”. Nat Methods. 2 (11): 817—24. PMID 16278650. doi:10.1038/nmeth807. 
  15. ^ Sierra S, Kupfer B, Kaiser R (2005). „Basics of the virology of HIV-1 and its replication”. J Clin Virol. 34 (4): 233—44. PMID 16198625. doi:10.1016/j.jcv.2005.09.004. 
  16. ^ а б Wimmer M, Rose I (1978). „Mechanisms of enzyme-catalyzed group transfer reactions”. Annu Rev Biochem. 47: 1031—78. PMID 354490. doi:10.1146/annurev.bi.47.070178.005123. 
  17. ^ Mitchell P (1979). „The Ninth Sir Hans Krebs Lecture. Compartmentation and communication in living systems. Ligand conduction: a general catalytic principle in chemical, osmotic and chemiosmotic reaction systems”. Eur J Biochem. 95 (1): 1—20. PMID 378655. doi:10.1111/j.1432-1033.1979.tb12934.x. 
  18. ^ а б Dimroth P, von Ballmoos C, Meier T (2006). „Catalytic and mechanical cycles in F-ATP synthases: Fourth in the Cycles Review Series”. EMBO Rep. 7 (3): 276—82. PMC 1456893Слободан приступ. PMID 16607397. doi:10.1038/sj.embor.7400646. 
  19. ^ Coulston, Ann; Kerner, John; Hattner, JoAnn; Srivastava, Ashini (2006). „Nutrition Principles and Clinical Nutrition”. Stanford School of Medicine Nutrition Courses. SUMMIT. 
  20. ^ Pollak N, Dölle C, Ziegler M (2007). „The power to reduce: pyridine nucleotides – small molecules with a multitude of functions”. Biochem J. 402 (2): 205—18. PMC 1798440Слободан приступ. PMID 17295611. doi:10.1042/BJ20061638. 
  21. ^ а б Heymsfield S, Waki M, Kehayias J, Lichtman S, Dilmanian F, Kamen Y, Wang J, Pierson R (1991). „Chemical and elemental analysis of humans in vivo using improved body composition models”. Am J Physiol. 261 (2 Pt 1): E190—8. PMID 1872381. 
  22. ^ Sychrová H (2004). „Yeast as a model organism to study transport and homeostasis of alkali metal cations” (PDF). Physiol Res. 53 Suppl 1: S91—8. PMID 15119939. 
  23. ^ Levitan I (1988). „Modulation of ion channels in neurons and other cells”. Annu Rev Neurosci. 11: 119—36. PMID 2452594. doi:10.1146/annurev.ne.11.030188.001003. 
  24. ^ Dulhunty A (2006). „Excitation-contraction coupling from the 1950s into the new millennium”. Clin Exp Pharmacol Physiol. 33 (9): 763—72. PMID 16922804. doi:10.1111/j.1440-1681.2006.04441.x. 
  25. ^ Mahan D, Shields R (1998). „Macro- and micromineral composition of pigs from birth to 145 kilograms of body weight”. J Anim Sci. 76 (2): 506—12. PMID 9498359. 
  26. ^ Husted S, Mikkelsen B, Jensen J, Nielsen N (2004). „Elemental fingerprint analysis of barley (Hordeum vulgare) using inductively coupled plasma mass spectrometry, isotope-ratio mass spectrometry, and multivariate statistics”. Anal Bioanal Chem. 378 (1): 171—82. PMID 14551660. doi:10.1007/s00216-003-2219-0. 
  27. ^ Finney L, O'Halloran T (2003). „Transition metal speciation in the cell: insights from the chemistry of metal ion receptors”. Science. 300 (5621): 931—6. Bibcode:2003Sci...300..931F. PMID 12738850. doi:10.1126/science.1085049. 
  28. ^ Cousins R, Liuzzi J, Lichten L (2006). „Mammalian zinc transport, trafficking, and signals”. J Biol Chem. 281 (34): 24085—9. PMID 16793761. doi:10.1074/jbc.R600011200. 
  29. ^ Dunn L, Rahmanto Y, Richardson D (2007). „Iron uptake and metabolism in the new millennium”. Trends Cell Biol. 17 (2): 93—100. PMID 17194590. doi:10.1016/j.tcb.2006.12.003. 

Литература

  • Rose, S. and Mileusnic, R., The Chemistry of Life. (Penguin Press Science, 1999), ISBN 0-14-027273-9
  • Schneider, E. D. and Sagan, D., Into the Cool: Energy Flow, Thermodynamics, and Life. (University Of Chicago Press, 2005), ISBN 0-226-73936-8
  • Lane, N., Oxygen: The Molecule that Made the World. (Oxford University Press, USA, 2004), ISBN 0-19-860783-0
  • Price, N. and Stevens, L., Fundamentals of Enzymology: Cell and Molecular Biology of Catalytic Proteins. (Oxford University Press, 1999), ISBN 0-19-850229-X
  • Berg, J. Tymoczko, J. and Stryer, L., Biochemistry. (W. H. Freeman and Company, 2002), ISBN 0-7167-4955-6
  • Cox, M. and Nelson, D. L., Lehninger Principles of Biochemistry. (Palgrave Macmillan, 2004), ISBN 0-7167-4339-6
  • Thomas D. Brock Madigan, M. T. Martinko, J. and Parker J., Brock's Biology of Microorganisms. (Benjamin Cummings, 2002), ISBN 0-13-066271-2
  • Da Silva, J.J.R.F. and Williams, R. J. P., The Biological Chemistry of the Elements: The Inorganic Chemistry of Life. (Clarendon Press, 1991), ISBN 0-19-855598-9
  • Nicholls, D. G. and Ferguson, S. J., Bioenergetics. (Academic Press Inc., 2002), ISBN 0-12-518121-3

Спољашње везе

Људски метаболизам

Базе података

Метаболички путеви