Βιολογία β΄ λυκείου Επιμέλεια: Παυλίνα Κουτσοκώστα, βιολόγος Μεταβολισμός Βιολογία β΄ λυκείου Επιμέλεια: Παυλίνα Κουτσοκώστα, βιολόγος

Ενέργεια και οργανισμοί Δεν ζει κανείς μ’ αυτά που τρώει, αλλά μ’ αυτά που χωνεύει. Αλέξανδρος Δουμάς, 1802-1870,  Όλοι οι οργανισμοί χρησιμοποιούν την ενέργεια για να υλοποιήσουν τις δραστηριότητες της ζωής. Οι ζωικοί οργανισμοί εξασφαλίζουν ενέργεια, διασπώντας θρεπτικές ουσίες, που περιέχονται στην τροφή τους. Οι φυτικοί οργανισμοί εξασφαλίζουν ενέργεια με τη φωτοσύνθεση.

Είτε θα οξειδωθούν (καύση) για να παραχθεί ενέργεια Οι οργανισμοί για να εξασφαλίσουν ενέργεια, χρησιμοποιούν υλικά από το περιβάλλον τους. Τα υλικά αυτά όμως για να μπορέσουν να αξιοποιηθούν, πρέπει να μετατραπούν σε ενώσεις, που : Είτε θα οξειδωθούν (καύση) για να παραχθεί ενέργεια Είτε θα χρησιμοποιηθούν ως πρώτη ύλη για τη σύνθεση μορίων απαραίτητων ως δομικά ή λειτουργικά συστατικά. Το σύνολο των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στον οργανισμό προκειμένου να πραγματοποιηθούν όλα τα παραπάνω, λέγεται μεταβολισμός Η οξείδωση είναι αντίδραση ενός στοιχείου ή μιας χημικής ένωσης  με το οξυγόνο, αλλά επιτελείται με πολύ αργό ρυθμό και μάλιστα χωρίς να παράγεται ενέργεια. Η καύση είναι η αντίδραση ενός στοιχείου ή μιας χημικής ένωσης με το οξυγόνο και επιτελείται σε πιο γρήγορο ρυθμό και φυσικά αποδίδει ενέργεια. Είναι δηλαδή μια γρήγορη οξείδωση.

Με τον μεταβολισμό: Τα κύτταρα και γενικότερα οι οργανισμοί , διατηρούν σταθερές τις συνθήκες λειτουργίας, ακόμη και όταν το περιβάλλον μεταβάλλεται (μεταβολές θερμοκρασίας, συγκέντρωσης εξωκυτταρικών ουσιών, κ.λ.π.). Ο μεταβολισμός αποτελείται από : τον καταβολισμό: αντιδράσεις διάσπασης των πολύπλοκων οργανικών ενώσεων (π.χ. πολυσακχαρίτες) σε απλές τον αναβολισμό:αντιδράσεις σύνθεσης πολύπλοκων χημ. ενώσεων από απλές.

ας μη ξεχνάμε ότι η ενέργεια που παράγεται στα κύτταρα, αποθηκεύεται στους χημικούς δεσμούς των χημ. ενώσεων ή των μορίων και όταν αυτοί δεσμοί σπάζουν , τότε η ενέργεια αυτή απελευθερώνεται

Η μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται με τα ηλεκτροφόρα καλώδια. Πως όμως μεταφέρεται η ενέργεια μέσα στα κύτταρα; με τη σύνδεση - σύζευξη των εξώθερμων αντιδράσεων (αντιδράσεις διάσπασης) και των ενδόθερμων (αντιδράσεις σύνθεσης) .

Τα κύτταρα για να μεταφέρουν την ενέργεια από τις εξώθερμες στις ενδόθερμες αντιδράσεις, χρησιμοποιούν ένα μόριο "διαμεσολαβητή" , το ΑΤΡ (τριφωσφορική Αδενοσίνη), που είναι ένα τριφωσφορικό νουκλεοτίδιο (δηλ. έχει τρεις φωσφορικές ομάδες). σύνδεση της αδενίνης με ριβόζη δίνει την αδενοσίνη. Όταν συνδεθούν και τρεις φωσφορικές ομάδες προκύπτει το ATP

Οι τρεις φωσφορικές ομάδες βρίσκονται στη σειρά και οι χημικοί δεσμοί που συνδέουν τις δυο τελευταίες, περιέχουν μεγάλα ποσά ενέργειας και χαρακτηρίζονται δεσμοί υψηλής ενέργειας. οι δεσμοί αυτοί είναι ασταθείς και μπορούν εύκολα να διασπασθούν με υδρόλυση. Η Ενέργεια της τριφωσφωρικής αδενοσίνης για την οποία αναφερόμαστε δεν είναι τίποτε άλλο παρά η έντονη άπωση των αρνητικά φορτισμένων οξυγόνων

ενέργεια Το ΑΤΡ διασπάται συνεχώς σε ADP και αντίστροφα, δηλαδή σχηματίζεται συνεχώς από το ADP. Κάθε sec παράγονται από κάθε κύτταρο 106 μόρια ATP και άλλα τόσα υδρολύονται. ενέργεια

Τριφωσφορική αδενοσίνη (ΑΤΡ): συντίθεται από διφωσφορική αδενοσίνη (ΑDP) και φωσφορικό οξύ (Ρ) χρησιμοποιώντας την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση της γλυκόζης και των λιπαρών οξέων. Με τη διάσπαση του ΑΤΡ σε ΑDP και Ρ απελευθερώνεται η αποθηκευμένη χημική ενέργεια η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του κυττάρου.