Metabolisme

Metabolisme (uit het Grieks: μεταβολή metabolē, "verandering") is de reeks levensonderhoudende chemische transformaties in de cellen van organismen. De drie belangrijkste doelen van het metabolisme zijn de omzetting van voedsel / brandstof in energie om cellulaire processen uit te voeren, de omzetting van voedsel / brandstof in bouwstenen voor eiwitten, lipiden, nucleïnezuren en sommige koolhydraten, en de eliminatie van stikstofhoudende afvalstoffen. Deze door enzymen gekatalyseerde reacties laten organismen groeien en zich reproduceren, hun structuren behouden en reageren op hun omgeving. Het woord metabolisme kan ook verwijzen naar de som van alle chemische reacties die voorkomen in levende organismen, inclusief de spijsvertering en het transport van stoffen in en tussen verschillende cellen, in welk geval de reeks reacties in de cellen intermediair metabolisme of intermediair metabolisme wordt genoemd.

Metabolisme is meestal verdeeld in twee categorieën: katabolisme, het afbreken van organisch materiaal, bijvoorbeeld het afbreken van glucose tot pyruvaat, door cellulaire ademhaling en anabolisme, het opbouwen van componenten van cellen zoals eiwitten en nucleïnezuren. Meestal maakt het afbreken energie vrij en bouwt energie op.

De chemische reacties van het metabolisme zijn georganiseerd in metabole routes, waarbij één chemische stof door een reeks stappen wordt omgezet in een andere chemische stof, door een opeenvolging van enzymen. Enzymen zijn cruciaal voor het metabolisme, omdat ze organismen in staat stellen om gewenste reacties te genereren die energie vereisen die niet vanzelf zal optreden, door ze te koppelen aan spontane reacties die energie afgeven. Enzymen werken als katalysatoren waardoor de reacties sneller kunnen verlopen. Enzymen maken ook de regulering van metabole routes mogelijk in reactie op veranderingen in de celomgeving of in signalen van andere cellen.