Andar de bicicleta ao longo da vida: o metabolismo

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Metabolismo (Do grego metabole, o que significa “mudança”) é a palavra para as reacções químicas que ocorrem miríade no corpo, em particular no que se referem à geração, armazenar, e gasto de energia. Todas as reações metabólicas são ou catabólico ou anabólico.

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• reações catabólicos quebrar moléculas de alimentos para liberar energia (ponta de memória: pode ser catastrophic quando as coisas quebram).

• reações anabolizantes necessitam de uma fonte de energia para construir compostos que o corpo necessita.

A alteração química de moléculas na célula é referido como metabolismo celular. enzimas podem ser utilizados como catalisadores, acelerando reacções químicas sem ser alterada pelas reacções. As moléculas que reagem com enzimas são chamadas substratos.

Trifosfato de adenosina (ATP) é uma molécula que armazena energia numa célula até que a célula precisa. Enquanto o tri- prefixo indica, uma única molécula de ATP é composto por três grupos de fosfato ligados a uma base azotada de adenina. energia de ATP é armazenado em ligações de alta energia que unem os segundo e terceiro grupos fosfato. (A ligação de alta energia é simbolizado por uma linha ondulada).

Quando uma célula necessita de energia, que remove um ou dois destes grupos fosfato, libertando energia e converter ATP em qualquer da molécula de dois fosfato difosfato de adenosina (ADP) ou a molécula de uma-fosfato monofosfato de adenosina (AMP). Mais tarde, através de reacções metabólicas adicionais, os segundo e terceiro grupos fosfato contendo energia são recolocados à adenosina, reformar uma molécula de ATP até que a energia seja necessário novamente.

Oxidação-redução (redox) reacções são um par importante de reacções que ocorrem em hidratos de carbono, lípidos, e o metabolismo de proteínas. Quando uma substância é oxidado, ele perde elétrons. Quando uma substância é reduzido, ele ganha elétrons. A oxidação e a redução ocorrem em conjunto, de modo que sempre que uma substância é oxidado, outra é reduzido. O corpo usa este emparelhamento-reacção química para o transporte de energia em um processo conhecido como a cadeia respiratória, ou o cadeia de transporte de electrões.

metabolismo de carboidratos envolve uma série de reacções respiração celular. Todos os carboidratos alimentos são eventualmente dividido em glucose, portanto, metabolismo de carboidratos é realmente o metabolismo da glicose. O metabolismo da glicose produz energia que está então armazenada em moléculas de ATP.

O processo de oxidação em que a energia é libertada a partir de moléculas, tais como glucose, e transferidos para outras moléculas é chamada respiração celular. Ela ocorre em todas as células do corpo, e é fonte da célula de energia. A oxidação completa de uma molécula de glicose irá produzir 38 moléculas de ATP. Ela ocorre em três fases: glicolise, a Ciclo de Krebs, e a de electrões da cadeia de transporte:

1. Glicolise

   Do grego glyco (Açúcar) e lise (Decomposição), esta é a primeira fase de ambos aeróbico (Com oxigénio) e anaeróbio (Sem oxigénio) respiração. A utilização de energia a partir de duas moléculas de ATP e duas moléculas de NAD⁺(Nicotinamida adenina dinucleótido), glicólise usa um processo chamado fosforilação para converter uma molécula de glicose seis átomos de carbono - o menor molécula que o sistema digestivo podem produzir durante a decomposição de um hidrato de carbono - em duas moléculas de três carbonos Ácido pirúvico ou piruvato, bem como quatro moléculas de ATP e duas moléculas de NADH (Nicotinamida adenina dinucleótido).

   
   
   
   

   Tendo lugar no citoplasma da célula, a glicólise não necessitam de oxigênio para ocorrer. O piruvato e NADH movimento para dentro da célula de mitocôndria, onde um aeróbio (com oxigénio) processo converte-os em ATP.

2. ciclo de Krebs

   Também conhecido como o ciclo do ácido tricarboxilico ou ciclo do ácido cítrico, esta série de reações químicas que produzem energia começa na mitocôndria após piruvato chega de glicólise. Antes do ciclo de Krebs pode começar, o piruvato perde um grupo de dióxido de carbono para formar acetil coenzima A (Acetil-CoA).

   Em seguida, combina acetil-CoA com uma molécula de quatro carbonos (ácido oxaloacético, ou OAA) para formar uma molécula de ácido cítrico a seis átomos de carbono que, em seguida, entra no ciclo de Krebs. A CoA é libertada intacta para se ligar com outro grupo acetilo. Durante a conversão, dois átomos de carbono são perdidos como dióxido de carbono, e a energia é libertada. Uma molécula de ATP é produzido cada vez que uma molula de acetil-CoA é dividida. O ciclo continua através de oito passos, rearranjando os átomos de ácido cítrico para produzir diferentes moléculas intermediárias chamados cetoácidos.

   O ácido acético é quebrada por carbono (ou descarboxilado) E oxidado, gerando três moléculas de NADH, uma molécula de FADH2 (flavina adenina dinucleótido), e uma molécula de ATP. A energia pode ser transportada para a cadeia de transporte de electrões e utilizado para produzir mais moléculas de ATP. OAA é regenerado para obter o próximo ciclo indo, e dióxido de carbono produzido durante este ciclo é exalado dos pulmões.

3. cadeia de transporte de electrões

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   A cadeia de transporte de electrões é uma série de compostos de energia ligadas à membrana mitocondrial interna. As moléculas de electrões na cadeia são chamados citocromos. Estas proteínas de transferência de electrões contêm um heme, ou ferro, grupo. Hidrogénio a partir de fontes alimentares oxidados atribui ao coenzimas que por sua vez se combinam com o oxigénio molecular. A energia libertada durante estas reacções é utilizado para acoplar grupos de fosfato inorgânico para formar ADP e moléculas de ATP.

   Pares de electrões transferidos para NAD⁺ passar pelo processo de transporte de electrões e produzir três moléculas de ATP pela fosforilação oxidativa. Pares de electrões transferidos para FAD introduzir o transporte de electrões, após a primeira fosforilação e produzir apenas duas moléculas de ATP. fosforilação oxidativa é importante porque faz com que a energia disponível de uma forma que as células podem usar.

   No final da cadeia, duas moléculas de hidrogénio positivamente carregadas combinam-se com dois electrões e um átomo de oxigénio para formar água. A molécula final a qual os electrões são passados ​​é oxigénio. Os electrões são transferidos de uma molécula para outra, produzindo moléculas de ATP.

metabolismo lipídico requer apenas partes dos processos envolvidos no metabolismo de hidratos de carbono. Lipídios contêm cerca de 99 por cento da energia armazenada do corpo e pode ser digerida na hora das refeições, mas como pessoas que se queixam de gorduras indo “direto para os seus quadris” podem atestar, os lipídios são mais propensos a ser armazenado em tecido adiposo - o material geralmente identificado com a gordura corporal.

Quando o corpo está pronto para metabolizar lípidos, uma série de reacções catabólicas rompe dois átomos de carbono a partir da extremidade de uma cadeia de ácido gordo para formar acetil-CoA, que entra depois no ciclo de Krebs para produzir ATP. Essas reacções continuar a tira dois átomos de carbono de cada vez até toda a cadeia de ácido gordo é convertido em moléculas de acetil-CoA.

metabolismo de proteínas centra-se em produzir os aminoácidos necessários para a síntese de moléculas de proteína no interior do corpo. Mas, em adição à energia libertada para a cadeia de transporte electrónico durante o metabolismo de proteínas, o processo também produz subprodutos, tais como o amoníaco e ácido ceto.

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A energia é liberada de entrar na cadeia de transporte de elétrons. O fígado converte a amónia em ureia, que o sangue transporta para os rins para eliminação. O ácido ceto entra no ciclo de Krebs e é convertido em ácidos pirúvico para produzir ATP.

Uma última coisa: Que dor severa e fadiga que você sente em seus músculos após o exercício extenuante é o resultado do acúmulo de ácido láctico durante respiração anaeróbica. Glicólise continua porque não precisam de oxigênio para ter lugar. Mas a glicólise não precisam de um suprimento constante de NAD⁺, que normalmente vem da cadeia de transporte de electrões dependente de oxigénio a conversão de NADH em NAD volta⁺.

Na sua ausência, o corpo começa um processo chamado a fermentação do ácido láctico, em que uma molécula de piruvato combina-se com uma molécula de NADH para produzir uma molécula de NAD⁺ além de uma molécula do ácido láctico subproduto tóxico.