化学結合は代謝においてどのように重要ですか

あなたの体の細胞はあなたが知っている以上のことをしているので、あなたが今何をしているのか(この記事を読むように)は関係ありません。 彼らはあなたを生き生きと機能させるために必要な体内での仕事をするために化学結合に蓄えられたエネルギーを使っています。

あなたの体の中で起こるすべての化学反応は、まとめてあなたのと呼ばれます 代謝. これらの反応は自発的または非自発的のいずれかであり、エネルギーを吸収または放出する可能性があります。

エネルギーを必要とする反応は、食べ物を食べるときに体に与えるエネルギーを利用します。 あなたが食べる食物はあなたの体によって分解されるので、あなたは成長と修復を含む様々な細胞プロセスのためのエネルギーを持っています。

代謝経路は、分子の分解または分子の構築のいずれかの方向に移動できます。

代謝経路とは何ですか?

代謝経路は、何らかの方法で接続されている一連の化学反応です。 基本的に、ある反応の生成物は次の反応物である可能性があります。

代謝経路には2つのタイプがあります。

1. 異化作用: 異化経路は分子を分解し、エネルギーを放出します。 たとえば、砂糖や脂肪として食べる食品には、これらの高分子の結合にエネルギーが含まれています。 複雑な分子がその構成要素に分解されると、それらの結合に蓄積されたエネルギーが放出され、細胞が使用できるようになります。

2. 同化: 同化経路は、より小さな成分から分子を構築し、エネルギー入力を必要とします。 たとえば、構築のプロセスを複製するために細胞がDNAを作成する必要がある場合、個々のプロセスは同化作用があります。

異化作用:例

異化作用の1つの重要な例は、エネルギーを作るためのブドウ糖の分解です。 この非常に複雑なプロセスの非常に一般的な方程式には、ブドウ糖(デザート用に持っていたケーキのスライスの砂糖など)の二酸化炭素(吐き出すもの)と水への分解が含まれます。

あなたの体のほとんどの細胞は、ブドウ糖の分解から利用されるエネルギーを通して彼らが必要とするエネルギーを手に入れます。 ザ・ 無料エネルギー このプロセス(細胞呼吸)によって放出されるのは、ΔG°= -2,880kJです。

細胞内では、この反応は一度に起こるのではなく、酵素を使った一連のステップで起こります。 途中で放出される自由エネルギーの多くは、アデノシン三リン酸(ATP)の製造に使用されます。 ATPは細胞のエネルギー「通貨」です。 ATPは、細胞が必要とするまでエネルギーを貯蔵するために使用されます。

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細胞がATPを必要とする場合、ATPからADP(アデノシン二リン酸)へのATPの加水分解を使用して、31kJのエネルギーを放出することができます。 これは、セル内で何かを行うために使用できます。 たとえば、アラニンとグリシン(2つのアミノ酸)を結合してジペプチドを形成するには、29kJの自由エネルギーが必要です。 そのため、それは自発的なプロセスではありません。

ただし、酵素がATP加水分解とジペプチド形成を結合すると、正味の自由エネルギーの変化が-2 kJになるため、反応を自発的に行うことができます。

同化作用:例

どこでエネルギーを得ますか? ブドウ糖はどこから来るのですか? まあ、それは植物から来ています! 植物は光合成の過程で砂糖を作ります。 植物は光エネルギーを使用して二酸化炭素を砂糖に変換します。

この反応は基本的に細胞呼吸の反対です。 植物はこのブドウ糖の一部を貯蔵し、それを使用して独自のATPを作ることができます。 あなたがサラダを食べるとき、あなたの体は最終的にそれを分解してATPを作るためにその食物の砂糖を使うことになります。

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