Przemiana materii i energii

                   Przemiana (metabolizm) obejmuje procesy anaboliczne (syntezy) i kataboliczne (rozkładu) zachodzące we wszystkich komórkach organizmu. Przemiany dotyczą wszystkich składników pokarmowych i energii.

Spis treści:

- przemiana węglowodanów
- przemiana tłuszczowców
- przemiana białek
- przemiana składników mineralnych
- przemiana energii

Przemiana węglowodanów

           Węglowodany są przede wszystkim źródłem energii. Najwięcej energii organizm czerpie z glukozy w wyniku jej przemian katabolicznych. Jest ona stale obecna we krwi i wykorzystywana jest jako źródło energii w wielu tkankach i komórkach. Jeżeli ilość glukozy we krwi jest niewystarczająca (mała ilość skrobi w mieszankach paszowych- główne źródło glukozy) organizm zaczyna ja syntetyzować (glukoneogeneza) z innych związków (glicerol, aminokwasy, kwas mlekowy) przede wszystkim w wątrobie i nerkach. Proces ten wymaga dostarczenia energii (w postaci ATP).
Komórki wykorzystują glukozę dzięki hormonowi insulinie, która umożliwia przechodzenie tego cukru prostego do wnętrza komórki. Rozkład glukozy (glikoliza) jest jednym z najważniejszych procesów dostarczających energii. W tym procesie może również być wykorzystana fruktoza. Inne cukry pochodzące z trawienia węglowodanów muszą ulec wcześniej przemianie do glukozy lub fruktozy. W wyniku procesu glikolizy powstają 4 cząsteczki ATP (adenozynotrifosforan), który jest nośnikiem energii wykorzystywanym w wielu procesach metabolicznych w organizmie oraz 2 cząsteczki pirogronianiu, który stanowi szkielet węglowy większości związków organicznych. Wcześniej w tym procesie są zużywane 2 cząsteczki ATP, z tego względu zysk energetyczny tego procesu to 2 cząsteczki ATP z 1 cząsteczki glukozy.
Końcowym wspólnym etapem utleniania węglowodanów, aminokwasów i kwasów tłuszczowych, którego efektem jest wytworzenie związków wysokoenergetycznych (ATP) jest cykl Krebsa. Proces ten w odróżnieniu od glikolizy (cytoplazma) zachodzi w mitochondriach komórki. Pirogronian ulega oksydacyjnej dekarboksylacji wynikiem której jest synteza acetylo-CoA (aktywny octan) związku uczestniczącego w wielu ważnych reakcjach (m.in. procesy acetylacji, biosynteza długołańcuchowych kwasów tłuszczowych, cholesterolu). W wyniku dalszych przemian powstaje szczawiooctan. Szybkość przemian zależy od zapotrzebowania komórki na energię w postaci ATP.
             Cykl pentozofosforanowy jest bocznym szlakiem rozkładu heksoz (po odłączeniu jednej cząsteczki CO2 powstaje cząsteczka cukru pięciowęglowego), który wykazuje wysoka aktywność w niektórych tkankach. Proces ten dostarcza zredukowanego NADP do przemian anabolicznych związanych z syntezą kwasów tłuszczowych, steroidów, aminokwasów endogennych oraz pentoz do syntezy nukleotydów i kwasów nukleinowych.
Łatwo dostępnym magazynem energii w komórkach zwierząt jest glikogen zbudowany podobnie jak skrobia z glukozy. Glukoza w komórce jest wykorzystywana do celów energetycznych, część jest przekształcana w glikogen, który jest magazynowany przede wszystkim w komórkach wątroby (może stanowić do 10% masy tego narządu). Innym przykładem syntezy (procesów anabolicznych) jest wytwarzanie laktozy (dwucukier zbudowany z glukozy i galaktozy) w gruczole mlekowym. Glukoza dociera do gruczołu mlekowego wraz z krwią, a galaktoza jest syntetyzowana w gruczole mlekowym. Syntaza laktozowa łączy galaktozę z glukozą tworząc laktozę.