หลักเบื้องต้นของเมแทบอลิซึม

หลักการของเมแทบอลิซึม

การเจริญเติบโตและการดำรงชีวิตต้องใช้กลไกทางชีวเคมีเปลี่ยนรูปพลังงานมีเอมไซม์เป็นตัวเร่ง

กระบวนการเมแทบอลิซึม

เพื่อให้ได้พลังงานชีวเคมีและก่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนพลังงาน

เพื่อย่อยสลายหรือเปลี่ยนสารโมเลกุลขนาดใหญ่ให้เป็นขนาดเล็ก

เพื่อสังเคราะห์สารโมเลกุลใหญ่จากโมเลกุลโครงสร้าง

เพื่อสร้างหรือเปลี่ยนแปลงสารชีวโมเลกุลต่างๆ

แคเทบอลิซึมและแอนาบอลิซึม

แคเทบอลิซึมเป็นกระบวนการสลายสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ ให้เล็กลงประกอบด้วยปฎิกิริยาต่างๆ เพื่อให้ได้พลังงานในรูปแบบต่างๆ

ปฎิกิริยาสลายอาหารไม่ว่าจะเป็นคาร์โบไฮเดรต ลิพิด และโปรตีนได้เป็นโมเลกุลที่เล็กลงด้วยปฎิกิริยาออกซิเดชัน เช่นกรดแลกติก

พลังงานเคมีบางส่วนเก็บไว้ที่ ATP นอกจากนี้ยังให้อิเล็กตรอนในรูปของ NADPH,NADH และ FADH2

แอนาบอลิซึม เป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตจะสร้างหรือสังเคราห์สารโมเลกุลใหญ่จากสารต้นกำเนิด้ป็นปฎิกิริยารีดักชัน เช่นกรดนิวคลีอิก

ปฎิกิริยาต้องใช้พลังงานจากATP มาช่วยผลักดันให้เกิดอิเล็กตรอนจาก NADPH,NADH และ FADH2

ชีวพลังงาน

การสร้างATP

การเติมหมู่ฟอสเฟต
ที่ระดับซับสเตรท

เป็นการเคลื่อนย้ายหมู่ฟอสเฟตจากสารประกอบที่มีพลังงานสูงให้กับ ADP โดยตรง

การเติมหมู่ฟอสเฟตโดย
วิธีออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน

เป็นปฎิกิริยาการเติมหมู่ฟอสเฟตให้ ADP โดยเกิดปฎิกิริยาออกซิเดชันควบคู่ไป

ตัวรับอิเล็กตรอนจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

การนำอิเล็กตรอน
เข้าสู่ไมโทคอนเดรีย

ปฎิกิริยาออกซิเดชันเป็นการดึงอิเล็กตรอนจากสารที่ทำปฎิกิริยา

ระบบขนส่งกลีเซอรอล
ฟอสเฟตซัทเทิล

เป็นระบบขนส่ง NADH โดยใช้สารไดไฮดรอกซิอะซิโทนฟอสเฟต

ระบบขนส่งมา
เลทแอสพาเทตซัลเทิล

พบในเซลล์ตับ ไต หัวใจ หลักการขนส่งคล้ายวิธีแรก โดยNADH ขนส่งอิเล็กตรอนให้ออกซาโลอะซิเตต

ระบบขนส่งอิเล็กตรอน

เป็นกลุ่มเอมไซม์และสารประกอบอินทรีย์ต่างๆที่ร่วมกันทำหน้าที่คล้ายอิเล็กตรอน

ลำดับการขนส่งอิเล็กตรอน

กลุ่มของโปรตีน I

เป็นเอมไซม์ที่รับอิเล็กตรอนจาก NADH จากปฎิกิริยาต่างๆเพื่อส่งต่อไปให้ยูบิควิโนน

กลุ่มของโปรตีน II

กลุ่มของโปรตีน III

ทำหน้าที่รับอิเล็กตรอนที่ได้จากการอกซิไดซ์สารซักซิเนตเพื่อส่งต่อไปยัง UQ โดยมีเอมไซม์ซักซีเนต ดีไฮโดรจีเนส เป็นตัวเร่ง

ทำหน้าที่รับอิเล็กตรอนจาก UQH2 และส่งต่อไปยังCyt c

กลุ่มของโปรตีนVI

เป็นเอมไซม์ Cyt a และ Cyta3 ทำหน้าที่รับอิเล็กตรอน

การยับยั้งการสังเคราะห์ ATP

การยับยั้งเอนไซม์เอทีพีซิสเทส

โอลิโกะมัยซิน

สารลดแรงขับเคลื่อนโปรตอน

สาร 2,4 ไดไนโตรฟีนอล

การควบคุมเมแทบอลิซึม

การควบคุมการทำงาน
ของเอมไซม์ที่
เร่งปฎิกิริยา

สิ่งมีชีวิตจะควบคุมอัตราเร็วของเมแทบอลิซึมโดยการควบคุมอัตราการทำงานของเอมไซม์ แบ่งเป็น 2 ประเภท ใช้ตัวกระตุ้น หรือตัวยับยั้ง และควบคุมปริมาณเอนไซม์รูปที่สามารถทำงานได้

การควบคุมโดยฮอร์โมน

กาควบคุมความเข้มข้นของ
เอนไซม์ที่จำเพาะในเซลล์

สิ่งมีชีวิตในระดับที่ซับซ้อนขึ้นสามารถประสานเมแทบอลิซึมในอวัยวะหรือในเนื้อเยื่อให้มีอัตรเร็วสอดคล้องกันอย่างสมดุล

คสามเข้มข้นของเอนไซม์ชนิดหนึ่งจะขึ้นอยู่กับสมดุลระหว่างความเร็วในการสังเคราะห์และความเร็วในการสลายเอมไซม์นี้