proces metabolizmu
Proces metabolizmu obejmuje całokształt reakcji biochemicznych zachodzących w organizmie, które umożliwiają pozyskiwanie energii i składników odżywczych potrzebnych do utrzymania homeostazy, wzrostu i funkcjonowania komórek. Dzieli się na dwa główne szlaki: katabolizm (rozkład złożonych substancji do prostszych z uwolnieniem energii) i anabolizm (synteza złożonych cząsteczek z prostszych substratów, wymagająca nakładu energii).
Kluczowymi etapami katabolizmu są glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch oddechowy. Glikoliza zachodzi w cytoplazmie i prowadzi do przekształcenia glukozy w pirogronian z wytworzeniem ATP. Cykl Krebsa odbywa się w macierzy mitochondrialnej, gdzie acetylo-CoA ulega serii reakcji z wytworzeniem NADH i FADH2. Łańcuch oddechowy wykorzystuje te nośniki do produkcji ATP w procesie fosforylacji oksydacyjnej.
Anabolizm obejmuje m.in. glukoneogenezę (synteza glukozy z niecukrowych substratów), glikogenogenezę (synteza glikogenu), lipogenezę (synteza lipidów) oraz syntezę białek. Procesy te są ściśle regulowane przez układ hormonalny, w którym kluczową rolę odgrywają insulina i glukagon utrzymujące homeostazę glukozy, oraz przez czynniki transkrypcyjne odpowiadające na zmiany w dostępności składników odżywczych.
Zaburzenia metabolizmu mogą prowadzić do wielu chorób, w tym cukrzycy, otyłości, dyslipidemii, chorób spichrzeniowych glikogenu, wad wrodzonych metabolizmu aminokwasów czy kwasów organicznych. Diagnostyka obejmuje badania biochemiczne krwi i moczu, testy obciążeniowe oraz specjalistyczne badania genetyczne i enzymatyczne.