Het maakt niet uit wat je nu doet (zoals het lezen van dit artikel), omdat de cellen in je lichaam hard aan het werk zijn en meer doen dan je denkt. Ze gebruiken de energie die is opgeslagen in chemische bindingen om werk in het lichaam te doen dat nodig is om je in leven en functioneel te houden.
Alle chemische reacties die in uw lichaam plaatsvinden, worden gezamenlijk uw metabolisme. Deze reacties kunnen spontaan of niet spontaan zijn en kunnen energie absorberen of energie afgeven.
Reacties die energie vergen, maken gebruik van de energie die je lichaam geeft als je voedsel eet. Het voedsel dat je eet, wordt door je lichaam afgebroken, zodat je energie hebt voor verschillende cellulaire processen, waaronder groei en herstel.
Een metabolische route kan in beide richtingen bewegen: naar afbraak van moleculen of naar opbouw van moleculen.
Wat zijn metabole routes?
Metabole routes zijn een reeks chemische reacties die op de een of andere manier met elkaar verbonden zijn. In principe kan het product van de ene reactie de reactant van de volgende zijn.
Er zijn twee soorten metabole routes:
1. katabool: Katabole routes breken moleculen af en geven energie vrij. Het voedsel dat je eet als suiker of vet bevat bijvoorbeeld energie in de bindingen van deze macromoleculen. Wanneer het complexe molecuul wordt afgebroken in zijn samenstellende delen, komt energie die in die bindingen was opgeslagen vrij en kan deze door de cel worden gebruikt.
2. Anabool: Anabole routes bouwen moleculen uit kleinere componenten en vereisen energie-input. Wanneer uw cellen bijvoorbeeld DNA moeten maken om het bouwproces te repliceren, is het individu het proces anabool.
Katabolisme: een voorbeeld
Een belangrijk voorbeeld van katabolisme is de afbraak van glucose om energie te maken. Een zeer algemene vergelijking van dit zeer complexe proces omvat de afbraak van glucose (zoals de suiker in de plak cake die je als toetje had) tot koolstofdioxide (wat je uitademt) en water:
De meeste cellen in uw lichaam krijgen de energie die ze nodig hebben door de energie die wordt benut door de afbraak van glucose. De gratis energie vrijkomt door dit proces (cellulaire ademhaling) is ΔG° = -2.880 kJ.
In de cel vindt deze reactie niet in één keer plaats, maar in een reeks stappen door het gebruik van enzymen. Veel van de vrije energie die onderweg vrijkomt, wordt gebruikt om adenosinetrifosfaat of ATP te maken. ATP is de energie "valuta" van de cel. ATP wordt gebruikt om energie op te slaan totdat de cel het nodig heeft.
Wanneer de cel ATP nodig heeft, kan deze de hydrolyse van ATP van ATP in ADP (adenosinedifosfaat) gebruiken om 31 kJ energie vrij te maken. Dit kan worden gebruikt om iets in de cel te doen. Om bijvoorbeeld alanine en glycine (twee aminozuren) samen te voegen om een dipeptide te vormen, is 29 kJ vrije energie nodig. Het is dus geen spontaan proces.
Wanneer echter een enzym ATP-hydrolyse koppelt aan dipeptidevorming, kan de reactie spontaan plaatsvinden aangezien de netto vrije energieverandering dan -2 kJ is.
Anabolisme: een voorbeeld
Waar haal jij je energie vandaan? Waar komt de glucose vandaan? Nou, het komt van planten! Planten maken suiker door het proces van fotosynthese. Planten gebruiken lichtenergie om koolstofdioxide om te zetten in suiker:
Deze reactie is in feite het tegenovergestelde van cellulaire ademhaling. Planten slaan een deel van deze glucose op en kunnen een deel ervan gebruiken om zelf ATP te maken. Als je een salade eet, zal je lichaam uiteindelijk de suikers in dat voedsel gebruiken om het uiteindelijk af te breken en ATP te maken.