Метаболи́зм (от
греч. μεταβολή — «превращение, изменение»), или
обмен веществ — набор
химических реакций, которые возникают в живом
организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Метаболизм обычно делят на две стадии: в ходе
катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых; в процессах
анаболизма с затратами энергии синтезируются такие вещества, как
белки, сахара, липиды и
нуклеиновые кислоты.
Обмен веществ происходит между клетками организма и межклеточной жидкостью, постоянство состава которой поддерживается кровообращением: за время прохождения крови в капиллярах через проницаемые стенки капилляров плазма крови 40 раз полностью обновляется с интерстициальной жидкостью. Серии химических реакций обмена веществ называют
метаболическими путями, в них при участии
ферментов одни биологически значимые молекулы последовательно превращаются в другие. Ферменты играют важную роль в метаболических процессах потому, что:
- действуют как биологические катализаторы и снижают энергию активации химической реакции;
- позволяют регулировать метаболические пути в ответ на изменения среды клетки или сигналы от других клеток.
Особенности метаболизма влияют на то, будет ли пригодна определенная молекула для использования организмом в качестве источника энергии. Так, например, некоторые
прокариоты используют
сероводород в качестве источника энергии, однако этот газ ядовит для
животных.
[1] Скорость обмена веществ также влияет на количество пищи, необходимой для организма.
Основные метаболические пути и их компоненты одинаковы для многих видов, что свидетельствует о единстве происхождения всех живых существ.
[2] Например, некоторые
карбоновые кислоты, являющиеся
интермедиатами цикла трикарбоновых кислот присутствуют во всех организмах, начиная от
бактерий и заканчивая
многоклеточными организмами эукариот.
[3] Сходства в обмене веществ, вероятно, связаны с высокой эффективностью метаболических путей, а также с их ранним появлением в истории
эволюции.
[4][5]
Содержание