ВВЕДЕНИЕ
Метаболизм - это совокупность процессов превращения веществ и энергии в живом организме и обмен организма веществами и энергией с внешней средой, вследствие чего происходит постоянное обновление самого организма. С точки зрения физики живой организм существует за счет увеличения энтропии внешней среды в соответствии со вторым законом термодинамики: ∆G = AH - TAS, т. е. если (∆Sорганизма + ∆Sсреды) > 0, тогда ∆G < 0 и в организме могут происходить упорядоченные процессы.
Организм получает энергию в виде пищевых веществ, которые расщепляются в окислительных процессах катаболизма («мета- болическая воронка»). Часть этой энергии трансформируется в высокоэнергетические (макроэргические) соединения (большей частью в АТФ*). Последние, в свою очередь, используются организмом в восстановительных процессах анаболизма в качестве источника энергии для синтеза собственных высокомолекулярных соединений.
Внутриклеточный метаболизм основных классов питательных веществ - углеводов, белков и жиров - представляет собой раз- ветвленную метаболическую сеть, объединяемую в митохондриях общим амфиболическим путем - циклом трикарбоновых кислот (ЦТК). Метаболиты ЦТК участвуют в анаплеротических (восполняющих) реакциях, связывающих обмен разных классов соединений между собой.
* При гидролизе одной фосфоангидридной связи АТФ (АТФ →АДФ + Н3РО4) высвобождается примерно в два раза больше энергии (-∆G? = 7,3 ккал/моль), чем при гидролизе, например, глюкозо-6-фосфата (-∆G? = 3,3 ккал/моль).
Образование АТФ из АДФ и остатка фосфорной кислоты - ферментативный энергозависимый процесс, получивший название фос- форилирование АДФ. В зависимости от источника энергии и механизма образования макроэргической связи различают два основных способа синтеза АТФ: