Aine- ja energiavahetus
 

Aine- ja energiavahetuseks ehk metabolismiks nimetatakse kõiki organismis asetleidvaid sünteesi- ja lagundamisprotsesse kokku.

Assimilatsiooni moodustavad kõik organismis toimuvad biosünteesiprotsessid kokku. Selle käigus sünteesitakse organismile vajalikke ühendeid: valke, lipiide, suhkruid, nukleiinhappeid jt. Protsesside toimumiseks vajatakse lähteaineid ja täiendavat energiat.

Dissimilatsiooniks nimetatakse kõiki organismis toimuvaid lagundamis- ehk biodegratatsiooniprotsesse kokku. Lagundamisprotsessidega kaasneb enamasti energai vabanemine. Vabanev energia talletatakse ca 40%-lise kasuteguriga eneriarikastesse ühenditesse.

Makroergilised ühendid on orgaanilised ained, millesse salvestatud keemilist energiat saab kasutada erinevates biosünteesiprotsessides. Üheks peamiseks makroergiliseks ühendiks, mis osaleb nii assimilatsiooni- kui ka dissimilatsiooniprotsessides, on ATP. Adenosiintrifosfaat ehk ATP on universaalne energia talletaja ja ülekandja, mida leidub kõikide organismide rakkudes. ATP molekul on ribonukleotiid, mis on moodustunud lämmastikaluse adeniini, riboosi ja kolme fosfaatrühma omavahelisel ühinemisel. ATP moodustub põhiliselt glükolüüsi, käärimise, hingamise ja fotosünteesi käigus. Lisaks ATP-le kasutatakse rakkudes veel teisi makroergilisi ühendeid (GTP, CTP, UTP).

 

Glükolüüs

Energia vabaneb süsivesikute, lipiidide, valkude ja teiste orgaaniliste ühendite oksüdatsioonil. Organism võtab energeetilisel eesmärgil esmalt kasutusele süsivesikud, seejärel lipiidid ning kõige lõpus valgud.

Ühe klükoosi molekuli lagundamisel on organism võimeline sünteesima kuni 38 ATP molekuli. Glükoosi lagundamine jaguneb kolmeks dissimilatsiooniprotsessiks: glükolüüsiks, tsitraaditsükliks ja hingamisahelaks.

Glükoosi aeroobne lagundamine koosneb glükolüüsist, tsitraaditsüklist ja hingamisahelast. Anaeroobsel glükolüüsil toimub käärimine.