เส้นทางการเผาผลาญชนิดต่าง ๆ มีอะไรบ้าง?

เส้นทางการเผาผลาญรวมถึงปฏิกิริยาทางเคมีขั้นพื้นฐานที่ให้พลังงานกับเซลล์ให้มีชีวิตและซ่อมแซมตัวเอง การหายใจของเซลล์เป็นกิจกรรมการเผาผลาญส่วนกลางและดำเนินการผ่านเส้นทางที่แตกต่างกันสามแบบคือ glycolysis, วงจร Krebs และ oxidative phosphorylation ซึ่งทำให้โมเลกุลที่อุดมไปด้วยพลังงานเป็นเซลล์เชื้อเพลิง เส้นทางการเผาผลาญที่แตกต่างกันมีความเชี่ยวชาญในการผลิตโปรตีนกรดนิวคลีอิกและโมเลกุลที่จำเป็นอื่น ๆ ผลพลอยได้ที่เป็นพิษจากการเผาผลาญจะถูกกำจัดไปในทางเดินของวงจรยูเรีย

ปฏิกิริยาการเผาผลาญมีสองระดับคือ: anabolism ซึ่งใช้พลังงานเพื่อสร้างโปรตีนและส่วนประกอบของเซลล์อื่น ๆ และ catabolism ซึ่งสร้างพลังงานโดยการแบ่งอาหารออกเป็นสารประกอบที่อุดมด้วยพลังงาน เส้นทางการเผาผลาญส่วนใหญ่ตกอยู่ในประเภทใดประเภทหนึ่งเหล่านี้ เส้นทางสู่ถูกเร่งโดยเอนไซม์ที่ควบคุมปฏิกิริยาทางเคมีของแต่ละบุคคลมักจะผลิตสารประกอบกลางจำนวนมากและปฏิกิริยาลูกโซ่ในกระบวนการ ในหลาย ๆ จุดในวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตโมเลกุลเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการเผาผลาญที่แตกต่างกันดังนั้นเอนไซม์ชนิดเดียวกันนี้จึงควบคุมการเผาผลาญโดยตรงในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด

การหายใจของเซลล์เปลี่ยนอาหารเป็นโมเลกุลพลังงานสูง adenosine triphosphate (ATP) ที่เซลล์ใช้เป็นพลังงาน มันประกอบด้วยเส้นทางการเผาผลาญสามทาง อย่างแรกคือ glycolysis คือการแยกกลูโคสน้ำตาลหกคาร์บอนออกเป็นสองโมเลกุลของน้ำตาลคาร์บอนสามโมเลกุลและเข้าสู่ acetyl coenzyme A. Glycolysis สร้างโมเลกุล ATP สองโมเลกุลพร้อมกับโมเลกุลที่มีพลังงานสูงอื่น ๆ ในการเผาผลาญอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่นเกิดขึ้นในแบคทีเรียและยีสต์บางชนิด glycolysis เรียกว่าการหมักและเป็นรูปแบบขั้นตอนเดียวของการหายใจของเซลล์

ในสัตว์ glycolysis เป็นเพียงก้าวแรกของการหายใจของเซลล์ เส้นทางการเผาผลาญที่สองของมันคือวัฏจักรกรดซิตริกหรือที่เรียกว่าวงจร Krebs หรือ TCA สิ่งนี้เริ่มต้นเมื่อ acetyl coenzyme A จาก glycolysis ถูกเปลี่ยนเป็นสารเคมีที่ใช้พลังงานหลายชนิดและเป็นโมเลกุล ATP สองโมเลกุล เส้นทางการเผาผลาญสุดท้ายในการหายใจของเซลล์คือออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชั่นซึ่งต้องใช้ออกซิเจนและชุดโมเลกุลที่มีอิเลคตรอนในการเริ่มต้น เส้นทางนี้ใช้การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากสารเคมีที่อุดมด้วยพลังงานไปยังออกซิเจนเพื่อผลิตพลังงานของ ATP

เบต้า - ออกซิเดชั่นเป็นเส้นทางการเผาผลาญที่เปลี่ยนกรดไขมันให้เป็น ATP เมแทบอลิซึมของไขมันเกี่ยวข้องกับทั้ง catabolism เพื่อสร้าง ATP และ anabolism เพื่อผลิตฟอสโฟไลปิด โปรตีนจะถูกแบ่งออกเป็นกรดอะมิโนที่เป็นส่วนประกอบในเส้นทางที่แตกต่างกันเริ่มต้นด้วยการย่อยอาหารและดำเนินการต่อในระดับเซลล์ เส้นทางการเผาผลาญที่พบได้ทั่วไปอีกสองอย่างคือวัฏจักรยูเรียซึ่งกำจัดสารพิษที่เกิดจากการเผาผลาญไนโตรเจนจากร่างกายและไกลโคเจนซึ่งแปลงกลูโคสให้เป็นแป้งเพื่อการเก็บรักษาในระยะยาว