Metabolizmas (gr. μεταβολή – „metabolē“ – kitimas, permaina, kaita) – cheminių reakcijų, vykstančių kiekvienoje ląstelėje, visuma. Jis įgalina ląsteles augti, daugintis, reaguoti į aplinką, judėti. Šiuo požiūriu metabolizmas yra gyvybės pagrindas. Skirstomas į dvi grupes:
- Anabolizmas – naudoja energiją kurti ląstelės blokus, pvz., baltymus ir nukleorūgštis.
- Katabolizmas – skaido organinius junginius ląsteliniame kvėpavime, kad būtų gauta energija.
Metabolizmas nulemia organizmo gyvenimo pobūdį. Kai kuriems prokariotams vandenilio sulfidas yra maisto medžiaga, o žinduoliams tai mirtini nuodai.
Pagrindinės medžiagos
| Tipas | Monomerinė forma | Polimerinė forma | polimerinės formos pavyzdžiai |
|---|---|---|---|
| Aminorūgštys | Aminorūgštys | Baltymai (polipeptidai) | Fibriliniai baltymai ir globuliniai baltymai |
| Karbohidratai | Monosacharidai | Polisacharidai | krakmolas, glikogenas ir celiuliozė |
| Nukleorūgštys | Nukleotidai | Polinukleotidai | DNR ir RNR |
Aminorūgštys ir baltymai
Baltymai yra sudaryti iš aminorūgščių, sujungtų peptidiniais ryšiais. Daug baltymų yra fermentai, kurie katalizuoja metabolizmo chemines reakcijas. Kiti baltymai turi struktūrinę arba mechaninę funkciją, tokie baltymai formuoja citoskeletą, sistemą, kuri palaiko ląstelės formą.
Lipidai
Lipidai yra įvairiausia grupė. Jie struktūriškai panaudojami ląstelės membranoje arba kaip energijos šaltinis. Lipidai dažniausiai apibūdinami kaip hidrofobinės arba amfipatinės molekulės, kurios tirpsta organiniuose tirpikliuose, pvz.: benzenas arba chloroformas.Riebalai arba triacilgliceroliai yra didelė grupė junginių, kurie turi 3 riebalų rūgštis ir glicerolį.Steroidai yra kita grupė lipidų, kurie gaminami ląstelėse, pvz., cholesterolis.
Angliavandeniai
Angliavandenis yra aldehidas arba ketonas su daug hidroksilo grupių. Angliavandeniai yra gausiai paplitusios biologinės molekulės ir atlieka tokia funkcijas: energijos kaupimas ir pernaša, karkaso sudarymas gyvūnuose ar augaluose.