19 Nov 2014 Metabolic Integration (เมแทบอลิซึมผสมผสาน) 01402313 Biochemistry II 19 Nov 2014 Metabolic Integration (เมแทบอลิซึมผสมผสาน)

แบ่งเมแทบอลิซึมเป็น 3 ส่วน 1. Catabolism - สารอาหารที่เป็นแหล่งพลังงาน ถูกออกซิไดซ์เป็น CO2 และ H2O - อิเล็กตรอนส่งให้ออกซิเจนผ่าน electron transport chain - เข้า oxidative phosphorylation - สร้าง ATP - อิเล็กตรอนบางส่วนไปรีดิวซ์ NADP+ เป็น NADPH ใช้ใน anabolism

แบ่งเมแทบอลิซึมเป็น 3 ส่วน Catabolism ประกอบด้วย Glycolysis Citric acid cycle Electron transport and oxidative phosphorylation Pentose phosphate pathway สารตัวกลางต่าง ๆ ใน pathway เหล่านี้ก็ทำหน้าที่เป็น substrate ใน anabolism ด้วย

แบ่งเมแทบอลิซึมเป็น 3 ส่วน 2. Anabolism - เป็นปฏิกิริยาการสังเคราะห์โมเลกุลต่าง ๆ ภายในเซลล์ - ด้วยเหตุผลทางเทอร์โมไดนามิกส์ ทำให้เคมีของ anabolism สลับซับซ้อนกว่า catabolism (ใช้พลังงานมากกว่าและมีหลายขั้นตอนกว่า) - ส่วนมากใช้สารตัวกลางที่มาจาก glycolysis และ citric acid cycle โดยใช้ NADPH เป็น reducing power และใช้ ATP เป็นแหล่งพลังงาน

แบ่งเมแทบอลิซึมเป็น 3 ส่วน 3. Macromolecular synthesis and growth - สารที่ได้จาก anabolism เป็นองค์ประกอบในการสร้างสารโมเลกุลใหญ่ โดยใช้พลังงานจาก ATP - การสังเคราะห์โปรตีนใช้พลังงานหลักจาก GTP - การสังเคราะห์ฟอสโฟลิพิดใช้พลังงานหลักจาก CTP การสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตใช้พลังงานหลักจาก UTP สารโมเลกุลใหญ่ทำหน้าที่ทางชีวภาพและเป็นข้อมูล โปรตีน กรดนิวคลิอิกและลิพิดจะประกอบตัวเองเป็นเมมเบรน การเจริญเติบโตคือการรวมตัวของสารโมเลกุลใหญ่และแบ่งหน้าที่กับข้อมูลไปให้เซลล์ลูกในระหว่างที่มีการแบ่งเซลล์

อวัยวะหลักมีบทบาททางเมแทบอลิซึมเฉพาะด้าน สมอง - มี respiratory metabolism สูง - ในผู้ใหญ่ที่กำลังพักผ่อน 20% ของออกซิเจนใช้ในสมอง (แม้จะมีมวลเพียง 2% ของมวลร่างกาย) - ไม่มีแหล่งพลังงานสำรอง ไม่มีไกลโคเจน โปรตีนที่ใช้ได้ หรือไขมัน - ใช้พลังงานจาก glucose ที่ส่งมาทางเลือด - ในสภาวะขาดอาหาร ใช้ ketone bodies

อวัยวะหลักมีบทบาททางเมแทบอลิซึมเฉพาะด้าน กล้ามเนื้อ - ในขณะพักผ่อน ใช้ออกซิเจนประมาณ 30% ของร่างกาย - ขณะออกกำลังกายอย่างหนัก อาจเกิดเมแทบอลิซึมถึง 90% ของร่างกาย - ขณะพัก กล้ามเนื้อใช้กรดไขมันอิสระ กลูโคสหรือ ketone bodies เป็นแหล่งพลังงาน โดยมีไกลโคเจนสะสมอยู่ 2% และมี phosphocreatine 0.08% - phosphocreatine ใช้ในการสร้าง ATP

อวัยวะหลักมีบทบาททางเมแทบอลิซึมเฉพาะด้าน หัวใจ - กล้ามเนื้อหัวใจมี mitochondria มาก ใช้พลังงานจากกรดไขมันเป็นหลัก มี phosphocreatine และไกลโคเจนสะสมอยู่เพียงเล็กน้อย

อวัยวะหลักมีบทบาททางเมแทบอลิซึมเฉพาะด้าน adipose tissue - มี triacylglycerol สะสมอยู่ได้ถึง 65% ของน้ำหนัก ในรูป oil droplets - นอกจากเป็นพลังงานสะสมแล้ว ยังมีการสังเคราะห์และย่อยสลายอยู่ตลอดด้วย

อวัยวะหลักมีบทบาททางเมแทบอลิซึมเฉพาะด้าน ตับ - เป็นศูนย์กลางของเมแทบอลิซึมในสัตว์มีกระดูกสันหลัง - สารอาหารส่วนใหญ่ไปยังตับเพื่อย่อยสลายและส่งต่อไป (ยกเว้น triacylglycerol จากอาหาร ซึ่งจะเกิดเมแทบอลิซึมส่วนใหญ่ใน adipose tissue)