Metabolism avser varje kemisk process som förekommer inom eller mellan celler. Det finns två typer av metabolism: Anabolism, där mindre molekyler syntetiseras för att göra större. och katabolism, där större molekyler är uppdelade i mindre. De flesta kemiska reaktionerna i celler kräver en katalysator för att komma igång. Enzymer, som är stora proteinmolekyler som finns i kroppen, ger den perfekta katalysatorn eftersom de kan ändra kemikalierna i cellerna utan att förändra sig själva.

Metabolism förklaras

Metabolism är ett paraplybete som hänvisar till vilken cellulär process som helst som innebär en kemisk reaktion. Glykolys är ett exempel på en katabolisk cellulär process; i denna process är glukos uppdelad i pyruvat. När syre och vätgas kombineras för att bilda vatten i slutet av elektrontransportkedjan, det är ett exempel på en anabole process, där mindre molekyler kombinerar för att skapa en större molekyl.

Enzymer som katalysatorer

De flesta kemiska reaktionerna i cellerna förekommer inte spontant. Istället behöver de en katalysator för att få dem igång. I många fall kan värme vara en katalysator, men detta är ineffektivt eftersom värme inte kan appliceras på molekyler på ett kontrollerat sätt. Således kräver de flesta kemiska reaktioner interaktion med ett enzym. Enzymer binder med speciella reaktanter tills kemiska reaktionen uppstår och frigör sig själva. Enzymerna själva förändras inte av den kemiska reaktionen.

Lås-och-nyckel-modell

Enzymer bindar inte indiscriminately till molekyler; istället är varje enzym utformat för att binda endast till en viss molekyl, känd som substratet. På substratet finns en vikad grupp av polypeptidkedjor, vilka bildar ett spår. Det korrekta enzymet kommer att ha en liknande grupp av polypeptidkedjor, så att den kan binda till substratet. Andra enzymer kommer att innehålla polypeptidkedjor som inte matchar.

I 1894 kallade forskaren Emil Fischer denna modell lås-och-tangentmodellen eftersom enzymet och substratet passar ihop som en nyckel i ett lås. Enligt en passage om ämnesomsättning publicerad av Titan Education är detta inte helt korrekt eftersom vissa enzymer bryts upp ojämnt i slutet av katalytisk process.

Exempel på

Ett exempel på ett enzym som passar lås och nyckelmodell är sucrase. Sucrase innehåller polypeptidkedjor som gör det möjligt att binda till sackaros. När sukras och sackaros binder, reagerar de med vatten och sackaros bryts ner i glukos och fruktos. Enzymet frigörs sedan och kan återanvändas för att bryta ner en annan sackarosekvens.

Ojämn brytning

Pankreaslipas verkar som en katalysator för att bryta ner triglycerider. Till skillnad från sackaros bryts inte triglycerider jämnt i två molekyler av olika ämnen. Istället bryts triglycerider ner i två monoglycerider och en fettsyra.