Նյութափոխանակություն կամ մետաբոլիզմ, օրգանիզմների կենսապահովման քիմիական ռեակցիաների ամբողջություն:
Մետաբոլիզմի 3 հիմնական ուղղություններն են՝
- սննդանյութերի փոխակերպումն էներգիայի՝ բջջային գործընթացների իրականացման համար,
- սննդանյութերի փոխարկումը սպիտակուցների, լիպիդների, նուկլեինաթթուների և որոշ ածխաջրերի կառուցվածքային միավորների
- ազոտային արգասիքների հեռացումը: Ֆերմենտներով կատալիզվող այս ռեակցիաներն օրգանիզմներին թույլ են տալիս աճել և բազմանալ, պահպանել իրենց կառուցվածքը և պատասխանել իրենց շրջակա միջավայրի ազդակներին:
Նյութափոխանակությունը սովորաբար բաժանում են 2 կատեգորիայի. կատաբոլիզմ՝ օրգանական միացությունների ճեղքումն է, օրինակ՝ բջջային շնչառության ընթացքում գլյուկոզի ճեղքումը մինչև ԱԵՖ-ի անջատում և պիրուվատ (պիրոխաղողաթթու), և անաբոլիզմ՝ բջջի կառուցվածքային բաղադրիչների սինթեզն է, որոնցից են սպիտակուցներն ու նուկլեինաթթուները: Սովորաբար ճեղքման արդյունքում էներգիան արտադրվում է, սինթեզի ժամանակ՝ օգտագործվում:
Պլաստիկ և էներգետիկ նյութափոխանակություն
Բջջում ընթացող ռեակցիաները կարելի է բաժանել երկու խմբի։ Ռեակցիաների առաջին խումբը նպատակաուղղված է բջիջն էներգիայով ապահովելուն։ Սրանք ճեղքավորման ռեակցիաներ են, որոնց ամբողջությունը կազմում է բջջի էներգիական փոխանակությունը, դիսիմիլյացիա կամ կատաբոլիզմը ։ Այս ռեակցիաների արդյունքում խոշոր մոլեկուլները ճեղքվում են ավելի փոքր և պարզ մոլեկուլների, ինչն ուղեկցվում է էներգիայի անջատմամբ։ Այդ էներգիան բջիջն օգտագործում է իր կենսագործունեության տարբեր գործընթացների իրականացման համար (շարժում, նյութերի կենսասինթեզ, բջջի բաժանում և այլն), և մի ձևից այն կարող է ձևափոխվել մեկ այլ ձևի։
Կենսաբանական օքսիդացման ընթացքում առաջանում են ածխաթթու գազ, ամոնիակ, նատրիումի, ֆոսֆորի, քլորի միացություններ, որոնք հեռացվում են օրգանիզմից։ Այդ ընթացքում առաջանում է նաև էներգիա, որն օգտագործվում է բջջի կենսագործունեության, ինչպես նաև նոր նյութերի սինթեզման համար։ Հաշվարկները ցույց են տվել, որ 70 կգ զանգված ունեցող մարդու օրգանիզմում ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության պայմաններում 1 օրում քայքայվող ածխաջրերի, ճարպերի, սպիտակուցների ճեղքման հետևանքով առաջանում է 12600 կՋ էներգիա։
Պլաստիկ և էներգետիկ փոխանակությունները միասին կազմում են բջջի նյութափոխանակությունը կամ մետաբոլիզմը, որի միջոցով իրականանում է բջջի կապն արտաքին միջավայրի հետ։
Պլաստիկ և էներգիական փոխանակություններն անքակտելիորեն կապված են միմյանց հետ։ Նախ՝ պլաստիկ փոխանակության ելանյութերն էներգիական փոխանակության վերջանյութերն են և հակառակը։ Երկրորդ՝ էներգիական փոխանակության արդյունքում անջատվում է էներգիա, իսկ պլաստիկ փոխանակության ռեակցիաներն ուղեկցվում են էներգիայի կլանմամբ։ Երրորդ՝ և՛ պլաստիկ, և՛ էներգիական փոխանակության ռեակցիաները հիմնականում իրականանում են ֆերմենտների մասնակցությամբ, որոնք սինթեզվում են պլաստիկ փոխանակության արդյունքում։
Նյութափոխանակությունը սովորաբար բաժանում են 2 կատեգորիայի. կատաբոլիզմ՝ օրգանական միացությունների ճեղքումն է, օրինակ՝ բջջային շնչառության ընթացքում գլյուկոզի ճեղքումը մինչև ԱԵՖ-ի անջատում և պիրուվատ (պիրոխաղողաթթու), և անաբոլիզմ՝ բջջի կառուցվածքային բաղադրիչների սինթեզն է, որոնցից են սպիտակուցներն ու նուկլեինաթթուները: Սովորաբար ճեղքման արդյունքում էներգիան արտադրվում է, սինթեզի ժամանակ՝ օգտագործվում:
Պլաստիկ և էներգետիկ նյութափոխանակություն
Բջջում ընթացող ռեակցիաները կարելի է բաժանել երկու խմբի։ Ռեակցիաների առաջին խումբը նպատակաուղղված է բջիջն էներգիայով ապահովելուն։ Սրանք ճեղքավորման ռեակցիաներ են, որոնց ամբողջությունը կազմում է բջջի էներգիական փոխանակությունը, դիսիմիլյացիա կամ կատաբոլիզմը ։ Այս ռեակցիաների արդյունքում խոշոր մոլեկուլները ճեղքվում են ավելի փոքր և պարզ մոլեկուլների, ինչն ուղեկցվում է էներգիայի անջատմամբ։ Այդ էներգիան բջիջն օգտագործում է իր կենսագործունեության տարբեր գործընթացների իրականացման համար (շարժում, նյութերի կենսասինթեզ, բջջի բաժանում և այլն), և մի ձևից այն կարող է ձևափոխվել մեկ այլ ձևի։
Պլաստիկ և էներգետիկ փոխանակությունները միասին կազմում են բջջի նյութափոխանակությունը
Պլաստիկ և էներգիական փոխանակություններն անքակտելիորեն կապված են միմյանց հետ։ Նախ՝ պլաստիկ փոխանակության ելանյութերն էներգիական փոխանակության վերջանյութերն են և հակառակը։ Երկրորդ՝ էներգիական փոխանակության արդյունքում անջատվում է էներգիա, իսկ պլաստիկ փոխանակության ռեակցիաներն ուղեկցվում են էներգիայի կլանմամբ։ Երրորդ՝ և՛ պլաստիկ, և՛ էներգիական փոխանակության ռեակցիաները հիմնականում իրականանում են ֆերմենտների մասնակցությամբ, որոնք սինթեզվում են պլաստիկ փոխանակության արդյունքում։