METABOLIZAMMETABOLIZAM

TerminTermin metabolizammetabolizam obuhvataobuhvata svesvehemijskehemijske reakcijereakcije kojekoje sese odvijajuodvijaju uuorganizmuorganizmu..

PojamPojam jeje izvedenizveden iziz grkegrke reirei kojakoja znaiznaipromenapromena..

SkoroSkoro svesve reakcijereakcije uu ivimivim sistemimasistemimakatalizirajukataliziraju enzimienzimi ii odvijajuodvijaju sese uu nizunizu fazafazakojekoje sese oznaavajuoznaavaju terminomterminom metabolikimetabolikiputeviputevi..

MetabolikiMetaboliki putput moemoe bitibiti sastavljensastavljen odod dvadvadodo 2020 enzimenzim--kataliziranihkataliziranih fazafaza neophodnihneophodnihzaza konverzijukonverziju supstratasupstrata ((molekulemolekulereaktanta)reaktanta) uu produktprodukt..

SvakoSvako jedinjenjejedinjenje uesnikuesnik oznaavaoznaava seseterminomterminom metabolitmetabolit..terminomterminom metabolitmetabolit..

ProcesProces katabolizmakatabolizma sese odnosiodnosi nana konverzijukonverzijuvelikihvelikih kompleksnihkompleksnih molekulamolekula uujednostavnije,jednostavnije, manjemanje..

NekeNeke odod ovihovih reakcijareakcija otputajuotputaju hemijskuhemijskuenergijuenergiju ii tadatada sese ddeeoo oveove hemijskehemijske energijeenergijekonzerviekonzervie tokomtokom metabolikemetabolike konverzijekonverzijekonzerviekonzervie tokomtokom metabolikemetabolike konverzijekonverzijeADPADP uu ATPATP..

AnabolizamAnabolizam sese odnosiodnosi nana konverzijukonverziju malihmalihmolekulamolekula uu veevee uu procesuprocesu biosintezebiosinteze..

OveOve reakcijereakcije zahtevajuzahtevaju hemijskuhemijsku energiju,energiju,kojakoja sese obezbeujeobezbeuje iziz ATPATP..

PutPut biosintezebiosinteze jedinjenjajedinjenja nijenije prostoprostoreverzibilanreverzibilan svomsvom putuputu katabolizamakatabolizama..

PuteviPutevi mogumogu dada budubudu potpunopotpuno nezavisni,nezavisni, iliili PuteviPutevi mogumogu dada budubudu potpunopotpuno nezavisni,nezavisni, iliilimogumogu dada imajuimaju ii nekeneke zajednikezajednikeintermedijarneintermedijarne produkteprodukte

IzuavanjeIzuavanje metabolizmametabolizma podrazumevapodrazumevaprouavanjeprouavanje::

razlaganja,razlaganja, pretvaranja,pretvaranja, kretanjakretanja ii sintezusintezu pojedinihpojedinih neorganskihneorganskih ii organskihorganskih ii sintezusintezu pojedinihpojedinih neorganskihneorganskih ii organskihorganskih

sastojakasastojaka hranehrane odod momentamomenta resorpcijeresorpcije tjtj..ulaskaulaska uu unutranjuunutranju

sredinusredinu dodo momentamomenta izluivanjaizluivanja tihtih materijamaterija,, iliili njihovihnjihovih

proizvodaproizvoda razlaganjarazlaganja prekopreko organaorgana zazaizluivanjeizluivanje..

CelokupniCelokupni prometpromet materijematerije predstavljapredstavljajedinstvenujedinstvenu celinucelinu

IzIz metodolokihmetodolokih razlogarazloga naukanauka oo prometuprometumaterijematerije delideli sese uu tritri poglavljapoglavlja::

intermedijarniintermedijarni metabolizam,metabolizam, intermedijarniintermedijarni metabolizam,metabolizam, kvantitativnikvantitativni metabolizmetabolizaamm ii

energetskienergetski metabolizammetabolizam..

KvantitativniKvantitativni metabolizammetabolizam::

kojukoju koliinukoliinu hranehrane trebamotrebamo unositiunositi zaza vremevremerazliitihrazliitih aktivnostiaktivnosti ii stanjastanja organizmaorganizma..

KvalitativniKvalitativni (intermedijarni) metabolizam:(intermedijarni) metabolizam: intermedijarneintermedijarne materijematerije svihsvih hranjivihhranjivih supstancisupstanci intermedijarneintermedijarne materijematerije svihsvih hranjivihhranjivih supstancisupstanci

prolazeprolaze ovajovaj metabolizammetabolizam tokomtokom razlaganjarazlaganja iliilisintezesinteze hemijskihhemijskih jedinjenjajedinjenja uu organizmuorganizmu..

EnergetskiEnergetski metabolizammetabolizam--

prouavaprouava energetskeenergetske promenepromene..

EnergetskiEnergetski metabolizammetabolizam jeje interesantaninteresantan sasastanovitastanovita ispitivanjaispitivanja endokrinihendokrinih lezdalezdakojekoje uestvujuuestvuju uu regulacijiregulaciji energetskogenergetskogkojekoje uestvujuuestvuju uu regulacijiregulaciji energetskogenergetskogprometaprometa..

OsnovniOsnovni (bazalni)(bazalni) metabolizammetabolizam onajonaj deodeo energetskogenergetskog metabolizmametabolizma pripri

kojemkojem sese oslobodioslobodi energijaenergija pripri mirovanjumirovanju (posebno(posebno varenjavarenja ii miinogmiinog tonusa),tonusa), ispitujeispituje sese uu zamraenimzamraenim ii tihimtihim

prostorijamaprostorijama 1212--1414 satisati nakonnakon obrokaobroka pripritemperaturitemperaturi termiketermike neutralnostineutralnosti..

IskljuujeIskljuuje sese nervninervni (donekle)(donekle) ii ulniulni sistem,sistem, iskljuiiskljui sese ii termoregulacija,termoregulacija, jerjer sese ispitivaniispitivani organizmaorganizma dridri nana

temperaturitemperaturi nana kojojkojoj regulatorniregulatorni sistemsistemmirujemirujemirujemiruje

toto jeje temperaturatemperatura odod 3232 00CC akoako jeje ovekoveknagnag

termikatermika neutralnostneutralnost zaza obuenogobuenog ovekaoveka jeje2424 stepenastepena

UU timtim uslovimauslovima svasva osloboenaosloboena energijaenergijapredstavljapredstavlja bazalnibazalni metabolizammetabolizam..

AkoAko jeje poveanopoveano luenjeluenje tirozinatirozina(hiperfunkcija(hiperfunkcija titnetitne lezde)lezde) ondaonda jejepoveanpovean bazalnibazalni metabolizammetabolizam..

BazalniBazalni metabolizammetabolizam jeje znaajanznaajan uufiziologijifiziologiji zaza ispitivanjeispitivanje funkcijefunkcije endokrinihendokrinihlijezdalijezda..

OsloboenaOsloboena energijaenergija sese moemoe ustanovitiustanoviti nanabazibazi potronjepotronje kiseonikakiseonika..

PriblinoPriblino popo 11 litrilitri kiseonikakiseonika oslobodioslobodi sese2020,,1717 kJkJ ((44..8282 kcal)kcal) energijeenergije..

KvalitativniKvalitativni metabolizammetabolizam

vrednostvrednost bazalnogbazalnog metabolizmametabolizma zazaodraslogodraslog oveka=oveka=18001800 kCal/kCal/2424hh

JednakoJednako jeje okooko 44..186186 kJkJ ((11 kCal)kCal) popo 11/kg/kgtelesnetelesne mase/satmase/sat..telesnetelesne mase/satmase/sat..

BazalniBazalni metabolizammetabolizam popo 11 kgkg telesnetelesnemasemase jeje veivei kodkod homeoteramahomeoterama manjihmanjihdimenzijadimenzija mimi ii slonslon

toto jeje manjimanji organizamorganizam toto veivei bazalnibazalnimetabolizammetabolizam..

RespiratorniRespiratorni kolinikkolinik (kvocijent)(kvocijent) RQ=VCORQ=VCO22// VOVO22 UU mlml dnevnodnevno..

GlukozaGlukoza iliili skrobskrob sadresadre vievie kiseonikakiseonika negonego GlukozaGlukoza iliili skrobskrob sadresadre vievie kiseonikakiseonika negonegomastimasti..

ZaZa glukozuglukozu RQ=RQ=11,, zaza proteineproteine RQ=RQ= 00,,8585,, zaza mastimasti RQ=RQ= 00,,77.. RQRQ zavisizavisi ii odod drugihdrugih faktorafaktora.. RQRQ zavisizavisi ii odod drugihdrugih faktorafaktora.. pripri napornomnapornom raduradu RQRQ sese penjepenje ii dodo 22 zbogzbog

hiperventilacijehiperventilacije ii pojaanogpojaanog izbacivanjaizbacivanjaCOCO22..

PriPri acidoziacidozi RQRQ raste,raste, aa obrnutoobrnuto pripri alkalozialkalozi..

SviSvi metabolikimetaboliki procesiprocesi uu naemnaem organizmuorganizmuodvijajuodvijaju sese prekopreko metabolikihmetabolikih lanacalanaca ii ciklusaciklusa aastojestoje podpod kontrolomkontrolom enzimaenzima..

MetabolilkiMetabolilki ciklusciklus podrazumevapodrazumeva sledeesledee fazefaze::

polaznopolazno jedinjenjejedinjenje stalnostalno dolazidolazi iziz vanjskevanjskesredinesredine ii komponentekomponente lancalanca susu uvekuvek prisutneprisutne uumalimmalim koliinamakoliinama..

II nana poetkupoetku ii nana krajukraju ciklusaciklusa sese nalazinalazi istoistojedinjenjejedinjenje njimenjime poinjepoinje ii njimenjime sese zavravazavrava..

HessovHessov zakonzakon

KoliinaKoliina osloboeneosloboene energijeenergije nene zavisizavisi ododpreenogpreenog putaputa negonego odod poetnogpoetnog ii zavrnogzavrnogstanjastanja..

SmisaoSmisao metabolikihmetabolikih procesaprocesa jeje postepenopostepeno SmisaoSmisao metabolikihmetabolikih procesaprocesa jeje postepenopostepenooslobaanjeoslobaanje energijeenergije..

MetabolikiMetaboliki procesiprocesi uu organizmuorganizmu mogumogu se,se,uu glavnimglavnim crtama,crtama, klasifikovatiklasifikovati uu dvedvegrupegrupe::

anabolikianaboliki (asimilacioni)(asimilacioni) procesiprocesi UU kojimakojima sese uu organizmuorganizmu sintetiusintetiu UU kojimakojima sese uu organizmuorganizmu sintetiusintetiu

specifinaspecifina jedinjenjajedinjenja iziz sastojakasastojaka uneenihuneenihiziz spoljnespoljne sredinesredine iliili iziz nekihnekih proizvodaproizvodarazgradnje,razgradnje,

katabolikikataboliki (disimilacioni)(disimilacioni) procesiprocesi pripri kojimkojim sese uu organizmuorganizmu razgraujurazgrauju

jedinjenjajedinjenja onaona kojakoja susu uneenauneena iziz ivotneivotne sredinesredine onaona kojakoja susu sastavnisastavni deodeo sopstvenogsopstvenog

organizmaorganizma

elijieliji trebatreba zaza odvijanjaodvijanja njenihnjenih normalnihnormalnihfunkcija,funkcija, prisustvoprisustvo jednogjednog mehanizmamehanizma kojikojizahvatazahvata stvorenustvorenu slobodnuslobodnu energijuenergiju ii prevodiprevodijeje uu gorivogorivo kojekoje moemoe koristitikoristiti elijaelija zaza svojsvojradrad..

OsloboenaOsloboena tzvtzv.. slobodnaslobodna energijaenergija prevodiprevodi sese uu OsloboenaOsloboena tzvtzv.. slobodnaslobodna energijaenergija prevodiprevodi sese uuvezeveze bogatebogate energijomenergijom

ToTo susu najeenajee fosfatnafosfatna jedinjenjajedinjenja makroenergetskimakroenergetski fosfatifosfati

njihovanjihova sese energijaenergija moemoe direktnodirektno koristitikoristiti zazadaljedalje reakcijereakcije..

UU organizmuorganizmu ivotinjaivotinja energijaenergija sese oslobaaoslobaa priprioksidativnojoksidativnoj razgradnjirazgradnji organskihorganskih jedinjenjajedinjenja iipripri razliitimrazliitim izomerizacijamaizomerizacijama..

NajvieNajvie energijeenergije osklobaajuosklobaaju jedinjenjajedinjenja bogatabogatavodonikomvodonikom

masnemasne kiselinekiseline masnemasne kiselinekiseline

palmitinskapalmitinska kiselinakiselina oksidacijomoksidacijom dajedaje GG 1013210132 kJ/molkJ/mol

glukozaglukoza dajedaje GG 28742874 kJ/molkJ/mol

EntalpijaEntalpija jeje deodeo unutarnjeunutarnje energijeenergije sistemasistema kojakojasese oslobaaoslobaa sagorevanjemsagorevanjem..

PredstavljaPredstavlja razlikurazliku izmeuizmeu egzotermnihegzotermnih iiendotermnihendotermnih reakcijareakcija sistemasistema

SlobodnaSlobodna energijaenergija jeje deodeo entalpije,entalpije, iskoristljiviskoristljivzaza radrad uu uslovimauslovima izotermijeizotermije..

EntropijaEntropija jeje veliinaveliina kojakoja sese nene moemoe direktnodirektnomeriti,meriti, aa odnosiodnosi sese nana oblikoblik energijeenergije kojikoji nijenijeiskoristljiviskoristljiv zaza rad,rad, ii odrodraaavaava tenjutenju kaka neredu,neredu,odnosnoodnosno dezorganizacijidezorganizaciji..

PorastPorast unutranjeunutranje energijeenergijetermodinamikogtermodinamikog sistemasistema jednakjednak jeje

koliinikoliini toplotnetoplotne energijeenergije dodatedodate sistemusistemu minusminus radrad kojikoji sistemsistem izvriizvri nana okruenjeokruenje.. UU otvorenimotvorenim termodinamitermodinamikimkim sistemimasistemima

materijamaterija moemoe dada ulaziulazi ii izlaziizlazi iziz granicagranicasistemasistema..

PrviPrvi zakonzakon termodinamiketermodinamike zaza otvoreneotvorenesistemesisteme glasiglasi::

porastporast unutranjeunutranje energijeenergije sistemasistema jednakjednakjeje

koliinikoliini energijeenergije dodatedodate sistemusistemu (( materijommaterijom koliinikoliini energijeenergije dodatedodate sistemusistemu (( materijommaterijomkojakoja ulaziulazi uu sistem,sistem, ii toplotom)toplotom)

minusminus koliinakoliina energijeenergije izgubljenaizgubljena izlaskomizlaskommaterijematerije ii ostvarenimostvarenim radomradom odod stranestranesistemasistema

EntalpijaEntalpija sese estoesto raunraunaa kaokao sumasuma razlikarazlika kojakoja opisujeopisuje promenepromene unutarunutar

egzotermnihegzotermnih ii endotermnihendotermnih reakcijareakcija.. NajmanjaNajmanja jeje uu ekvilibrijumuekvilibrijumu ovihovih reakcijareakcija.. HolandskiHolandski fiziarfiziar OnnesOnnes jeje vrlovrlo preciznoprecizno ii

jednostavnojednostavno definisaodefinisao entalpijuentalpiju..jednostavnojednostavno definisaodefinisao entalpijuentalpiju..ToTo jeje promenapromena koliinekoliine toplotetoplote kojakoja sese

desidesi kadakada jedanjedan molmol supstancesupstance potpunopotpunoreagujereaguje sasa kiseonikomkiseonikom ii dajedaje produktproduktpripri temperaturitemperaturi odod 298298 KK ii pritiskupritisku odod11 atmatm..

ZaZa jednostavanjednostavan sistemsistem sasa konstantnimkonstantnimbrojembrojem estica,estica, razlikarazlika uu entalpijientalpiji jeje

maksimalnamaksimalna koliinakoliina termalnetermalne energijeenergije kojakojamoemoe dada sese dobijedobije iziz termodinamikogtermodinamikogprocesaprocesa uu komekome jeje pritisakpritisak konstantankonstantan

MetodeMetode prouavanjaprouavanja intermedijarnogintermedijarnogmetabolizmametabolizma

InIn vivovivo

oglediogledi sasa normalnomnormalnom ishranomishranom eksperimentalniheksperimentalnihivotinjaivotinja..ivotinjaivotinja..

NaknadnoNaknadno sese ukljuujeukljuuje nekaneka dodatnadodatnakomponentakomponenta

pratiprati sese odrazodraz togtog davanjadavanja nana odgovarajuimodgovarajuimmetabolitimametabolitima uu tkivima,tkivima, telesnimtelesnim tenostimatenostima iliiliekskretima,ekskretima,

metodmetod tzvtzv.. bilansnihbilansnih ogledaogleda

primenjujeprimenjuje sese uu prouavanjuprouavanju globalnogglobalnogaspektaaspekta metabolizmametabolizma pojedinihpojedinih sastojaka,sastojaka, nanaprimerprimer proteinaproteina..

StrogoStrogo sese vodivodi raunarauna oo koliinikoliini unesenogunesenogsastojkasastojka ii koliinikoliini odgovarajuegodgovarajueg izluenogizluenogsastojkasastojka uu odreenomodreenom vremenskomvremenskom perioduperiodu..

BitnoBitno jeje znatiznati kodkod ovihovih ogledaogleda staroststarost ivotinjeivotinjekaokao ii toto dada lili jeje periodperiod rastenjarastenja uu tokutoku iliili jejezavrenzavren..

ProuavanjeProuavanje delovanjadelovanja vitaminavitamina pratipratisese::

izostavljanjemizostavljanjem iliili otklanjanjemotklanjanjem jednogjednog odod vitaminavitamina iziz

hranehranehranehrane

zatimzatim sese pratiprati uticajuticaj nana metabolikemetabolikereakcijereakcije

PoreenjemPoreenjem sasa kontrolnomkontrolnom grupomgrupomorganizamaorganizama kojakoja imaima uravnoteenuuravnoteenu ishranuishranu

UpotrebaUpotreba markiranihmarkiranih jedinjenjajedinjenja veomaveoma jejepogodnapogodna metodametoda zaza praenjepraenje pojedinihpojedinih fazafazaintermedijarnogintermedijarnog metabolizmametabolizma..

AkoAko sese ivotinjiivotinji dada nekineki markiranimarkirani sastojaksastojakhranehrane ondaonda jeje moguemogue uu raznimraznim tkivimatkivimapratitipratiti pojedinepojedine metabolikemetabolike fazefaze togtogpratitipratiti pojedinepojedine metabolikemetabolike fazefaze togtogsastojkasastojka..

OvakoOvako sese najlakenajlake pratiprati prelazprelaz jednogjednogjedinjenjajedinjenja uu drugo,drugo, kaokao ii prenosprenos pojedinihpojedinihgrupagrupa..

InIn vitrovitro PrimenjujePrimenjuje sese tehnikatehnika perfuzijeperfuzije pojedinihpojedinih

izolovanihizolovanih organaorgana.. PerfuzionaPerfuziona tenosttenost sese ispitujeispituje nana startu,startu,

tokomtokom tokomtokom ii nana krajukraju ogledaogleda.. IspitivaniIspitivani organiorgani (ili(ili renjevirenjevi tkiva)tkiva) dredre sese uu

pogodnojpogodnoj sredini,sredini, kojakoja nekoneko vremevreme omoguavaomoguavanormalnunormalnu biohemijskubiohemijsku odnosnoodnosno metabolikumetabolikuaktivnostaktivnost..

OvimOvim ogledimaogledima moemoe sese pratitipratiti

raspodelaraspodela enzimaenzima uu pojedinimpojedinim frakcijamafrakcijamaelijeelije

tete takotako pratitipratiti fazefaze metabolikihmetabolikih reakcija,reakcija,vezanevezane zaza katalitikukatalitiku aktivnostaktivnost ispitivanihispitivanihvezanevezane zaza katalitikukatalitiku aktivnostaktivnost ispitivanihispitivanihenzimaenzima..

Metabolizam Metaboliki putevi Metabolit Katabolizam Anabolizam Kvantitativni metabolizam Kvalitativni metabolizam Energetski metabolizam Bazalni metabolizam Metaboliki ciklus Hessov zakon Asimilacioni procesi Disimilacioni procesi Disimilacioni procesi Makroenergetski fosfati Oksidativna razgradnja Entalpija Entropija Bilansni ogledi Markirana jedinjenja