Metabolizma
Metabolizma sözcüğü, bitkilerin, hayvanların ve daha basit yapılı canlıların hücrelerindeki bütün biyokimyasal tepkimeleri tanımlayan çok genel bir terimdir. Örneğin fotosentez, solunum, sindirim ve özümleme birer metabolizma olayıdır. Bütün bu süreçlerde, madde ile enerji arasında gerçekleşen karmaşık dönüşümler canlının büyümesini, dokularını onarmasını, hareket etmesini, irkilmesini ve üremesini, kısacası yaşamını sürdürmesini sağlar.
Enerji olmadan yaşamsal etkinliklerin hiçbiri sürdürülemez. Fotosentez yeteneği olan bitkiler, bazı bakteriler ve mavi-yeşil suyosunları, doğrudan güneş enerjisini kullanabilen ayrıcalıklı canlılardır. Oysa hayvanlar, yaşam için gerekli olan enerjiyi yedikleri yiyeceklerden sağlamak zorundadırlar. Yiyeceklerdeki büyük besin molekülleri parçalanarak daha basit bileşenlerine ayrıştırılırken kimyasal enerji açığa çıkar. Daha sonra canlı, bu enerjiden yararlanarak, dokularında tuttuğu basit molekülleri bu kez kendisi için gerekli olan karmaşık moleküller halinde bireşimler. İşte madde ile enerji arasındaki bu ters yönlü dönüşümler, hayvanlardaki metabolizma süreçlerinin temelidir. Yiyeceklerin basit bileşenlerine ayrıldığı ve enerjinin açığa çıktığı yıkım süreçlerine katabolizma, enerji tüketilerek karmaşık yapılı vücut bileşenlerinin bireşimlendiği yapım süreçlerine de anabolizma denir. Vücuttaki bu dönüşüm süreçlerinin en önemlileri karbonhidrat, protein ve lipit (yağ) metabolizmalarıdır. Örneğin protein metabolizmasında, hayvansal ve bitkisel yiyeceklerle alman büyük protein molekülleri yıkıma uğrayarak aminoasitlere ayrılır; daha sonra bu aminoasitler değişik bir kimyasal yapı içinde yeniden birbirlerine bağlanarak canlının kendi proteinlerine dönüşür. Aynı biçimde karbonhidrat metabolizması da, örneğin nişasta gibi karmaşık bir karbonhidratın parçalanarak glikoz gibi basit bir karbonhidrata dönüşmesini sağlar. Bu tepkimelerden her biri, enzim denen biyolojik katalizörler aracılığıyla ve canlının genetik yapısının denetimi altında gerçekleşir. Daha açık bir deyişle, her tepkimenin gerçekleşmesini sağlayan ayrı bir enzim ve bu enzimin vücutta üretilebilmesi için gerekli bilgiyi taşıyan ayrı bir gen vardır.
Katabolizma tepkimelerinde açığa çıkan enerji, adenozin trifosfat (ATP) denen özel bir bileşik halinde depolanır. Adenin gibi bir nükleik asit bileşeni, riboz gibi bir şeker ve üç fosfat grubundan oluşan bu bileşik yapısındaki fosfat gruplarını yitirerek önce adenozin difosfata (ADP), sonra adenozin monofosfata (AMP) indirgendiğinde enerji serbest kalır. Anabolizma tepkimelerinde tüketilen, işte bu ATP’nin indirgenmesiyle açığa çıkan enerjidir.
İnsan yalnızca koşarken, çalışırken ya da ağır bir yükü kaldırırken değil, hiçbir iş yapmaz gibi gözüktüğü dinlenme anlarında da enerji tüketir. Çünkü kalbin çalışması, soluk alıp vermek, beyin ile öbür dokular arasındaki sinir iletisinin sürmesi, vücut sıcaklığının belirli düzeyde tutulması hep enerji gerektiren süreçlerdir. İnsanın, yediklerini sindirmek ya da herhangi bir kas hareketi yapmak için ek bir enerji tüketmeksizin, yalnızca hücre içi etkinliklerini sürdürmek üzere kullandığı enerji miktarına bazal metabolizma denir. Yemek yedikten en az 12 saat sonra ve mutlak dinlenme halindeyken ölçülen bazal metabolizma hızı, insanın sağlık durumunun en önemli göstergelerinden biridir.
