さまざまなタイプの代謝経路とは何ですか？

代謝経路には、細胞に活力を与えて自らを修復するエネルギーを提供する基本的な化学反応が含まれます。 細胞呼吸は中心的な代謝活動であり、解糖、クレブス回路、酸化的リン酸化の3つの異なる経路を介して作動し、エネルギーを豊富に含む分子が細胞に燃料を供給します。 さまざまな代謝経路は、タンパク質、核酸、およびその他の必須分子の製造に特化しています。 代謝の毒性副産物は、尿素サイクル経路で廃棄されます。

代謝反応には2つのクラスがあります。タンパク質をはじめとする細胞成分を構築するためにエネルギーを使用するアナボリズムと、食物をエネルギーに富む化合物に分解してエネルギーを生成する異化です。 ほとんどの代謝経路は、これらのカテゴリーのいずれかに分類されます。 経路は、個々の化学反応を調節する酵素によって触媒され、通常、プロセスで多くの中間化合物と連鎖反応を生成します。 生命の進化の多くの時点で、異なる代謝のニーズを満たすために同じ分子が使用されてきたため、同じ酵素が多くの異なる生物の代謝を指揮しています。

細胞呼吸は食物を高エネルギー分子であるアデノシン三リン酸（ATP）に変換します。ATPは細胞がエネルギーに使用します。 3つの代謝経路で構成されています。 これらの最初の解糖作用は、6炭素糖であるグルコースを3炭素糖の2分子とアセチル補酵素Aに分割することです。解糖は、他のエネルギーの豊富な分子とともに2分子のATPを生成します。 一部のバクテリアや酵母で起こるような嫌気性代謝では、解糖は発酵と呼ばれ、細胞呼吸の単一ステップ形式です。

動物では、解糖は細胞呼吸の最初のステップにすぎません。 2番目の代謝経路は、クレブスまたはTCAサイクルとしても知られるクエン酸サイクルです。 これは、解糖からのアセチル補酵素Aがいくつかのエネルギーを運ぶ化学物質と2つのATP分子に変換されるときに始まります。 細胞呼吸の最後の代謝経路は酸化的リン酸化であり、これには酸素と一連の電子伝達分子が必要です。 この経路では、エネルギーの豊富な化学物質から酸素への電子の移動を使用して、ATPの生成を促進します。

ベータ酸化は、脂肪酸をATPに変換する代謝経路です。 脂肪の代謝には、ATPを生成する異化作用とリン脂質を生成する同化作用の両方が含まれます。 タンパク質は多くの異なる経路で構成アミノ酸に分解され、消化から始まり、細胞レベルでの処理を続けます。 他の2つの一般的な代謝経路は、窒素代謝によって形成された毒素を体内から除去する尿素サイクルと、長期保存のためにグルコースをデンプンに変換する糖新生です。