Metabolizam predstavlja skup svih kemijskih reakcija u organizmu koje u konačnici služe održanju života. Za odvijanje životnih funkcija organizmu je potreban stalni dotok energije. Katabolizmom, odnosno kataboličkim reakcijama nazivamo one reakcije kojima dobivamo jednostavne molekule za izgradnju i održavanje staničnih struktura, te energiju za različite aktivnosti stanice. Anabolizam je skup biosintetskih reakcija koje služe izgradnji staničnih makromolekula i sustava, a za to troše energiju dobivenu kataboličkim reakcijama. Metaboličke reakcije grupirane su u nizove kemijskih reakcija koje se sukcesivno odvijaju prema krajnjem produktu a nazivamo ih metabolički putevi.

Organizme koji ovise o vanjskom izvoru organskih tvari nazivamo heterotrofnim organizmima. Za razliku od njih, autotrofni organizmi su sposobni sami proizvesti organske molekule potrebne kao izvor energije i za izgradnju vlastitog organizma.

STHG

G u kemijskim reakcijama ovisi o prirodi reaktanata (G0) i njihovim koncentracijama.

Usmjereni tok metaboličkih reakcija omogućava:

-Koncentracija reaktanata

- Povezivanje egzergonih i endergonih reakcija

ba

dc

BcAc

DdCcRTGG

)(.)(

)(.)(ln0

aA + bB cC + dD

A B G0' = +20 kJ/mol (1) ATP ADP + Pi G0' = -37 kJ/mol (2) ako su gornje reakcije povezane: A + ATP B + ADP + Pi G0' = -17 kJ/mol (3)

Organizacija metabolizma i regulacijski mehanizmi :

1.Metabolička specijalizacija organa, tkiva i stanica

2. Postojanje staničnih odjeljaka

3. Membrana

4. Enzimi

5. Regulacija hormonima

6. Mali broj vrsta kemijskih reakcija

7. Mehanizam tih kemijskih reakcija je vrlo jednostavan

CH3

C O

COO- H+ CO2

CH3

C O

HH+ +

NADH NAD+

CH3

C OH

H

H

piruvat acetaldehid etanol

CH3

C O

COO- NADH+ + H+NAD+

C HOH

piruvat laktat

CH3

COO-

glukoza, fruktozaGLIKOLIZA

dihidroksiaceton-fosfat gliceraldehid-3-fosfat

NAD+ + Pi

NADH + H+

1,3-difosfoglicerat

NAD+

NADH + H+

fosfoglicerat

H2O

H3PO4

glicerol

GL

IKO

LIZ

A

piruvat

NADH NAD+

H+

sukcinat fumarat

H+

H+H+

H+

e-

e-

e-

e-e-

O2

2H2O

H+

H+

matriks

citosol

ADP + Pi ATP

I II

III IV

Qcit.

AT

P sin

.