მეტაბოლიზმი

ცოცხალი ორგანიზმი გარესამყაროსთან ყოველთვის ურთიერთკავშირშია. უჯრედულ დონეზე ორგანიზმისა და გარემო არეს შორის ურთიერთობა ნივთიერებათა და ენერგიის ცვლის მეშვეობით მიმდინარეობს, სწორედ ეს არის სიცოცხლის ძირითადი განმსაზღვრელი ნიშანი, შესაბამისად როდესაც ხდება გარემო არის ცვლილება, ორგანიზმი ცდილობს შიდა არის მუდმივობის შენარჩუნებას, რასაც ჰომეოსტაზი ეწოდება.

ნივთიერება ორგანიზმში სუნთქვითა და კვებით ხვდება, რის შემდეგაც მიმდინარეობს მისი მონელება, ანუ მაკრომოლეკულებისგან ჰიდროლიზის მეშვეობით მონომერების მიღება, რასაც მოსდევს მისი უჯრედშიდა ცვლაში ჩართვა. ამ პროცესში შეიძლება გამოიყოს სამი ძირითადი ეტაპი - 

1. პროდუქტების მიღება - შეწოვა & მონელება.

2. უჯრედული შუალედური ცვლა - სინთეზი & დაშლის რეაქციები.

3. ნივთიერებათა ცვლის საბოლოო პროდუქტებისა & ენერგიის გამოყოფა. გამოყოფილი ენერგია ისევ უჯრედის მიერ გამოიყენება სხვადასხვა სახის რეაქციებისთვის, მაგალითად დაშლისა და სინთეზის რეაქციები. საბოლოოდ უჯრედში სტაციონალური მდგომარეობა ყალიბდება. დაშლისა და სინთეზის რეაქციებს მეტაბოლიზმი ეწოდება. მეტაბოლიზმში წარმოიქმნება შუალედი პროდუქტები ანუ ე.წ მეტაბოლიტები.

უჯრედში მიმდინარე სინთეზურ რეაქციებს ანაბოლიზმის სახელწოდებაში აერთიანებენ, ხოლო დაშლის რეაქციებს კატაბოლიზმი ეწოდება. ეს ორი რეაქცია ქმნის მეტაბოლიზმს.

კატაბოლიზმის დროს რთული ორგანული ნივთიერებები იშლება მარტივ & დაბალამოლეკულურ ნაერთებად, რასაც თან ახლავს ენერგიის გამოთავისუფლება, რომელიც მოიხმარება შემდგომ პროცესებში. გამოყოფილი ენერგია ან სითბოს სახეს იღებს ან ATP-ის მაკროერგულ ბმებში აკუმულირდება.

კატაბოლიზმში გამოიყოფა სამი ფაზა -

1. მაკრომოლეკულები იშლება დაბალმოლეკულურ ნაწილებად. ამის რამოდენიმე მაგალითი არსებობს, ლიპიდების დაშლით ვიღებთ აზოტოვან ფუძეებს, გლიცერინსა და ცხიმოვან მჟავებს. ცილების შემთხვევაში, მათი დაშლის შედეგად მიიღება ამინომჟავები. პოლისაქარიდების დაშლით ვიღებთ გლუკოზას.

2. ეს ნაერთები გარდაიქმნება უფრო მარტივ, ორ ან სამ ნახშირბადის ატომის შემცველ ნაერთებად, რომლებიც საბოლოოდ წარმოქმნის აცეტილ-კოA-ს.

3. აცეტილ კოA ერთვება კრებსის ციკლში, სადაც საბოლოოდ დაიშლება CO2-ად და H2O-ად. ამ დროს გამოიყოფა დიდი რაოდენობით ენერგია, რომლის უმრავლესობაც აკუმულირდება ATP-ის მაკროერგულ ბმებში.

ანაბოლური რეაქციების დროს კი პირიქით, დაბალმოლეკულური ნაერთებიდან ხდება მაღალმოლეკულური ნაერთების აწყობა. ანაბოლურ პროცესებსაც სამ ფაზად ყოფენ -

1. წარმოიქმნება მაკრომოლეკულების შემადგენელი კომპონენტების წინამორბედები.

2. სინთეზირდება მაკრომოლეკულების შემადგენელი კომპონენტები.

3. მათი გამოყენებით ხდება მაკრომოლეკულების აწყობა. ცილების შემთხვევაში მათი საშენი მასალაა ამინომჟავები, ნუკლეინის მჟავებისათვის ნუკლეოტიდები, გლიკოგენისათვის გლუკოზა და სხვა. ამ რეაქციებისთვის საჭირო ენერგიის მიღება ATP-ს ხარჯზე მიმდინარეობს.