Mikä on aineenvaihduntareitti?

Aineenvaihduntareitti on sarja kemiallisia reaktioita, joita tapahtuu solussa. Kullakin näistä reiteistä yksi kemikaali muutetaan toiseksi kemikaaliksi useiden vaiheiden kautta. Näitä reaktioita katalysoivat entsyymit ja ne vaativat usein vitamiineja ja kivennäisaineita toimiakseen kunnolla.

Yksi ensimmäisistä aineenvaihduntareittitutkimuksista tehtiin brittiläisen lääkärin nimeltä Archibald Garrod vuonna 1909. Havaittiin, että tärkeimmät aineenvaihduntareitit ihmisille ovat glykolyysi – ensimmäinen löydetty reitti -, Krebsin sykli, oksidatiivinen fosforylaatio ja glukoneogeneesi. Kaikkia ihmiskehossa olevia reittejä kutsutaan aineenvaihduntaverkoksi, ja tämä määrittää solun fysiologiset ja biokemialliset ominaisuudet.

Entsyymien katsotaan olevan erittäin tärkeitä kehon aineenvaihduntareitille. Ne toimivat katalysaattoreina erilaisissa kemiallisissa reaktioissa, joita tapahtuu kehon soluissa. Entsyymit muuttavat substraatit erilaisiksi molekyyleiksi tai tuotteiksi. Koska entsyymit ovat selektiivisiä ja katalysoivat vain muutamia valittuja reaktioita, solussa valmistettu entsyymisarja määrittää, mitkä metaboliset reitit esiintyvät kyseisessä solussa. Muut molekyylit voivat vaikuttaa entsyymiaktiivisuuteen; estäjät vähentävät aktiivisuuttaan, kun taas aktivaattorit lisäävät sitä.

Kehon aineenvaihdunta on jaettu kahteen vaiheeseen: anabolia ja katabolia. Anabolismi käyttää energiaa solun komponenttien, kuten proteiinien, rakentamiseen, kun taas kataboliaan liittyy orgaanisen aineen hajoaminen. Tämän aineenvaihduntaprosessin tulos voidaan joko tallentaa soluihin tai käyttää toisen aineenvaihduntareitin käynnistämiseen. Aineenvaihduntareitti ja sen toiminta riippuvat myös muista tekijöistä, mukaan lukien lämpötila ja kemiallinen ympäristö, joka tunnetaan myös pH -tasona.

Aineenvaihduntareitin uskotaan yleensä kulkevan yhteen suuntaan, ja se koostuu joukosta kemiallisia reaktioita, jotka liittyvät toisiinsa. Näiden prosessien ansiosta elävät organismit voivat kasvaa ja sopeutua ympäristöönsä. Aineenvaihduntaprosessi määrittää myös, mitkä aineet ovat ravitsevia ja mitkä myrkyllisiä. Aineenvaihdunnan nopeus elimistössä tunnetaan myös nimellä aineenvaihdunta.

Muita aineenvaihduntareittejä, joita esiintyy useimmissa elävissä organismeissa, ovat rasvahappojen hapettuminen ja ureakierto. Ihmisillä ureakierto tapahtuu pääasiassa maksassa, ja siihen kuuluu urean tuotanto ammoniakista. Rasvahappojen hapettuminen on prosessi, jossa rasvamolekyylit hajoavat vapaiksi rasvahapoiksi ja monoglyserideiksi.