Vseeno je, kaj počnete trenutno (na primer branje tega članka), ker celice v vašem telesu težko delajo več, kot veste. Energijo, shranjeno v kemičnih vezah, uporabljajo za opravljanje dela v telesu, ki je potrebno, da ostanejo živi in funkcionalni.
Vse kemične reakcije, ki potekajo v vašem telesu, se skupaj imenujejo vaše presnovo. Te reakcije so lahko spontane ali ne spontane in lahko absorbirajo energijo ali sproščajo energijo.
Reakcije, ki zahtevajo energijo, porabijo energijo, ki jo dajete telesu, ko jeste hrano. Hrano, ki jo jeste, telo razgradi, tako da imate energijo za različne celične procese, vključno z rastjo in obnovo.
Presnovna pot se lahko premika v katero koli smer: proti razgradnji molekul ali proti gradnji molekul.
Kaj so presnovne poti?
Presnovne poti so vrsta kemičnih reakcij, ki so na nek način povezane. V bistvu je produkt ene reakcije lahko reaktant naslednje.
Obstajata dve vrsti presnovnih poti:
1. Katabolno: Katabolne poti razgrajujejo molekule in sproščajo energijo. Na primer hrana, ki jo jeste kot sladkor ali maščoba, vsebuje energijo v vezi teh makromolekul. Ko se kompleksna molekula razgradi na sestavne dele, se energija, ki je bila shranjena v teh vezah, sprosti in jo celica lahko uporabi.
2. Anabolični: Anabolične poti gradijo molekule iz manjših komponent in zahtevajo vnos energije. Na primer, ko morajo vaše celice izdelati DNK, da lahko ponovijo postopek gradnje, je postopek posameznika anaboličen.
Katabolizem: primer
Pomemben primer katabolizma je razgradnja glukoze za pridobivanje energije. Zelo splošna enačba tega zelo zapletenega postopka vključuje razgradnjo glukoze (kot je sladkor v rezini torte, ki ste jo imeli za sladico) na ogljikov dioksid (kaj izdihnete) in vodo:
Večina celic v telesu dobi energijo, ki jo potrebuje, z energijo, ki se izkoristi iz razgradnje glukoze. The prosta energija sproščen s tem postopkom (celično dihanje) je ΔG ° = -2.880 kJ.
V celici se ta reakcija ne zgodi naenkrat, temveč v vrsti korakov z uporabo encimov. Večina proste energije, ki se sprosti ob tej poti, se porabi za tvorbo adenozin trifosfata ali ATP. ATP je energijska "valuta" celice. ATP se uporablja za shranjevanje energije, dokler je celica ne potrebuje.
Ko celica potrebuje ATP, lahko s hidrolizo ATP iz ATP v ADP (adenozin difosfat) sprosti 31 kJ energije. S tem lahko nekaj naredimo v celici. Na primer, združitev alanina in glicina (dveh aminokislin) v dipeptid zahteva 29 kJ proste energije. Kot tak ne gre za spontan proces.
Ko pa encim poveže hidrolizo ATP s tvorbo dipeptida, lahko reakcija poteka spontano, saj je neto sprememba proste energije -2 kJ.
Anabolizem: primer
Od kod črpate energijo? Od kod prihaja glukoza? No, prihaja iz rastlin! Rastline proizvajajo sladkor s postopkom fotosinteze. Rastline uporabljajo svetlobno energijo za pretvorbo ogljikovega dioksida v sladkor:
Ta reakcija je v bistvu nasprotna celičnemu dihanju. Rastline shranjujejo nekaj te glukoze in jo lahko uporabijo za izdelavo lastnega ATP. Ko pojeste solato, vaše telo na koncu uporabi sladkorje v tej hrani, da jo na koncu razgradi in tvori ATP.