4.5: Uunganisho na Njia Zingine za Metabolic
- Page ID
- 174487
Umejifunza kuhusu catabolism ya glucose, ambayo hutoa nishati kwa seli zilizo hai. Lakini vitu vilivyo hai hutumia zaidi ya glucose tu kwa chakula. Je, sandwich ya Uturuki, ambayo ina protini, hutoa nishati kwa seli zako? Hii hutokea kwa sababu wote wa pathways catabolic kwa wanga, protini, na lipids hatimaye kuungana katika glycolysis na citric acid mzunguko pathways (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Njia za kimetaboliki zinapaswa kufikiriwa kama porous-yaani, vitu vinaingia kutoka kwa njia nyingine, na vitu vingine vinatoka kwa njia nyingine. Njia hizi hazifungwa mifumo. Wengi wa bidhaa katika njia fulani ni reactants katika njia nyingine.
Uunganisho wa Sugars Nyingine kwa Kimetaboliki
Glycogen, polymer ya glucose, ni molekuli ya muda mfupi ya kuhifadhi nishati katika wanyama. Wakati kuna ATP ya kutosha, glucose ya ziada inabadilishwa kuwa glycogen kwa kuhifadhi. Glycogen hufanywa na kuhifadhiwa katika ini na misuli. Glycogen itachukuliwa nje ya kuhifadhi ikiwa viwango vya sukari vya damu vinashuka. Uwepo wa glycogen katika seli za misuli kama chanzo cha glucose inaruhusu ATP kuzalishwa kwa muda mrefu wakati wa zoezi.
Sucrose ni disaccharide iliyotokana na glucose na fructose iliyounganishwa pamoja. Sucrose imevunjika ndani ya tumbo mdogo, na glucose na fructose huingizwa tofauti. Fructose ni moja ya monosaccharides tatu malazi, pamoja na glucose na galactose (ambayo ni sehemu ya maziwa sukari, lactose disaccharide), ambayo ni kufyonzwa moja kwa moja katika mfumo wa damu wakati digestion. Catabolism ya fructose na galactose hutoa idadi sawa ya molekuli za ATP kama glucose.
Uunganisho wa Protini kwa Kimetaboliki ya
Protini huvunjika na aina mbalimbali za enzymes katika seli. Mara nyingi, amino asidi hutumiwa tena kuwa protini mpya. Kama kuna ziada amino asidi, hata hivyo, au kama mwili ni katika hali ya njaa, baadhi amino asidi itakuwa shunted katika njia ya glucose catabolism. Kila asidi amino lazima kikundi chake cha amino kiondolewe kabla ya kuingia katika njia hizi. Kikundi cha amino kinabadilishwa kuwa amonia. Katika wanyama wa wanyama, ini huunganisha urea kutoka molekuli mbili za amonia na molekuli ya dioksidi kaboni. Hivyo, urea ni bidhaa kuu ya taka katika wanyama kutoka nitrojeni inayotokana na amino asidi, na inaacha mwili katika mkojo.
Uunganisho wa Lipids kwa Kimetaboliki ya G
Lipids zinazounganishwa na njia za glucose ni cholesterol na triglycerides. Cholesterol ni lipid inayochangia kubadilika kwa membrane ya seli na ni mtangulizi wa homoni za steroid. Ya awali ya cholesterol huanza na CoA ya acetyl na inaendelea kwa mwelekeo mmoja tu. Mchakato hauwezi kuachwa, na ATP haijazalishwa.
Triglycerides ni aina ya hifadhi ya muda mrefu ya nishati katika wanyama. Triglycerides kuhifadhi juu ya nishati mara mbili kama wanga. Triglycerides hufanywa kwa glycerol na asidi tatu za mafuta. Wanyama wanaweza kufanya zaidi ya asidi ya mafuta wanayohitaji. Triglycerides inaweza kufanywa na kuvunjwa kupitia sehemu za njia za catabolism ya glucose. Glycerol inaweza kuwa phosphorylated na inaendelea kupitia glycolysis. Asidi ya mafuta huvunjika katika vitengo viwili vya kaboni ambavyo huingia mzunguko wa asidi ya citric.
EVOLUTION KATIKA ACTION: Njia za usanisinuru na metabolism ya mkononi
Photosynthesis na kimetaboliki ya mkononi hujumuisha njia kadhaa ngumu sana. Kwa ujumla hufikiriwa kwamba seli za kwanza ziliondoka katika mazingira yenye maji-“ supu” ya virutubisho. Ikiwa seli hizi zinazalisha tena kwa ufanisi na idadi yao ilipanda kwa kasi, inafuata kwamba seli zitaanza kufuta virutubisho kutoka katikati ambayo waliishi, kwa kuwa walibadilisha virutubisho ndani ya seli zao wenyewe. Hali hii ya nadharia ingekuwa imesababisha uteuzi wa asili kupendelea viumbe wale ambao wangeweza kuwepo kwa kutumia virutubisho vilivyobaki katika mazingira yao na kwa kufanyia virutubisho hivi kuwa vifaa ambavyo wangeweza kutumia kuishi. Zaidi ya hayo, uteuzi ingekuwa neema viumbe wale ambao wanaweza dondoo thamani maximal kutoka virutubisho inapatikana.
Aina ya awali ya usanisinuru iliendelea iliyounganisha nishati ya jua kwa kutumia misombo mengine isipokuwa maji kama chanzo cha atomi za hidrojeni, lakini njia hii haikuzalisha oksijeni huru. Ni mawazo kwamba glycolysis maendeleo kabla ya wakati huu na inaweza kuchukua faida ya sukari rahisi kuwa zinazozalishwa, lakini athari hizi hawakuwa na uwezo wa kikamilifu dondoo nishati kuhifadhiwa katika wanga. Aina ya baadaye ya usanisinuru ilitumia maji kama chanzo cha ioni za hidrojeni na kuzalisha oksijeni huru. Baada ya muda, anga ikawa oksijeni. Mambo yaliyo hai yamebadilishwa kutumia hali hii mpya na kuruhusiwa kupumua kama tunavyojua kufuka. Wakati mchakato kamili wa usanisinuru kama tunavyojua uliendelea na angahewa ikawa oksijeni, seli hatimaye ziliweza kutumia oksijeni iliyofukuzwa na usanisinuru ili kuondoa nishati zaidi kutoka molekuli za sukari kwa kutumia mzunguko wa asidi citric.
Muhtasari
Kuvunjika na awali ya wanga, protini, na lipids huunganisha na njia za catabolism ya glucose. Karoli ambazo zinaweza pia kulisha katika catabolism ya glucose ni pamoja na galactose, fructose, na glycogen. Hizi huunganisha na glycolysis. Asidi ya amino kutoka kwa protini huunganisha na catabolism ya glucose kupitia piruvati, acetyl CoA, na vipengele vya mzunguko wa asidi ya citric. Cholesterol awali huanza na acetyl CoA, na vipengele vya triglycerides huchukuliwa na acetyl CoA na kuingia mzunguko wa asidi citric.