Hva er de forskjellige typene av stoffskifteveier?

Metabolismeveier inkluderer de grunnleggende kjemiske reaksjonene som gir celler energi til å forbli i live og reparere seg selv. Cellulær respirasjon er den sentrale metabolske aktiviteten, og den fungerer gjennom tre forskjellige veier - glykolyse, Krebs-syklusen og oksidativ fosforylering - som lager energirike molekyler som brensler celler. Ulike metabolismebaner er spesialiserte for produksjon av proteiner, nukleinsyrer og andre essensielle molekyler. Giftige biprodukter av stoffskifte avhendes i ureasyklusveien.

Det er to klasser av metabolisme-reaksjoner: anabolisme, som bruker energi på å bygge proteiner og andre cellulære komponenter, og katabolisme, som genererer energi ved å bryte ned mat til energirike forbindelser. De fleste metabolske veier faller inn i en av disse kategoriene. Baner katalyseres av enzymer som regulerer hver enkelt kjemiske reaksjon, og produserer vanligvis mange mellomliggende forbindelser og kjedereaksjoner i prosessen. På mange punkter i livets utvikling har de samme molekylene blitt brukt for å oppfylle forskjellige metabolske behov, slik at de samme enzymene leder metabolismen i mange forskjellige organismer.

Cellulær respirasjon konverterer mat til et høyenergimolekyl, adenosintrifosfat (ATP), som celler bruker til energi. Den består av tre metabolske veier. Den første av disse, glykolyse, er splitting av glukose, et seks-karbon sukker, i to molekyler av et tre-karbon sukker og til acetyl-koenzym A. Glykolyse genererer to molekyler av ATP sammen med andre energirike molekyler. Ved anaerob metabolisme, som forekommer i noen bakterier og gjær, kalles glykolyse fermentering og er en enkelt trinn-form av cellulær respirasjon.

Hos dyr er glykolyse bare det første trinnet i cellulær respirasjon. Den andre metabolismebanen er sitronsyresyklusen, også kjent som Krebs- eller TCA-syklusen. Dette begynner når acetylkoenzym A fra glykolyse omdannes til flere energibærende kjemikalier, og til to ATP-molekyler. Den siste av stoffskifteveiene i cellulær respirasjon er oksidativ fosforylering, som krever oksygen og en serie elektronbærende molekyler for å komme i gang. Denne traseen bruker overføring av elektroner fra de energirike kjemikaliene til oksygen for å drive produksjonen av ATP.

Beta-oksidasjon er en metabolsk vei som omdanner fettsyrer til ATP. Metabolismen av fett involverer både katabolisme for å danne ATP og anabolisme for å produsere fosfolipider. Proteiner blir brutt opp i sine bestanddele aminosyrer i mange forskjellige veier, begynner med fordøyelsen og fortsetter med prosessering på cellenivå. To andre vanlige metabolismeveier er ureasyklusen, som fjerner giftstoffene som dannes av nitrogenmetabolisme fra kroppen, og glykogenese, som omdanner glukose til stivelse for langtidslagring.