Kandungan
- Bagaimana Metabolisme Mengekalkan Homeostasis
- Contoh Homeostasis Glukosa
- Langkah Kitaran Krebs
- Enzim dalam Pernafasan Selular
Kitaran Krebs, yang dinamakan oleh biokimia Jerman-Inggeris, Hans Adolf Krebs, merupakan bahagian penting dalam metabolisme sel.
Untuk membesar dan menjalankan fungsi mereka di dalam badan, sel-sel perlu memetabolisme glukosa untuk menghasilkan tenaga. Mereka kemudian boleh menggunakan tenaga ini untuk mensintesis molekul organik keperluan tubuh dan untuk fungsi tertentu seperti pergerakan dalam sel-sel otot atau pencernaan dalam perut. Pada tahun 1937, Krebs menemui tindak balas kitar Krebs, yang juga dikenali sebagai kitaran asid sitrik, yang membentuk sebahagian besar proses metabolik ini.
Semasa membelah dan memetabolisme molekul glukosa, sel-sel mesti memastikan bahawa banyak pembolehubah badan seperti suhu, denyutan jantung dan pernafasan dikekalkan pada tahap stabil. Homeostasis menerangkan proses di mana sel mengawal selia kesan hormon, enzim dan metabolisme untuk memastikan tubuh berfungsi dengan baik, dalam batas yang selamat.
Sebahagian daripada metabolisme glukosa, peraturan kitaran Krebs membantu sel-sel dengan homeostasis mereka.
Bagaimana Metabolisme Mengekalkan Homeostasis
Organisma maju mengambil nutrien dan memetabolisme mereka supaya mereka boleh menjalankan aktiviti normal mereka. Sumber tenaga metabolik utama adalah pecahan glukosa ke dalam karbon dioksida dan air di hadapan oksigen.
Untuk mengekalkan homeostasis, tahap glukosa, oksigen dan produk metabolik semuanya perlu dikawal ketat. Setiap langkah proses metabolik, termasuk langkah kitaran Krebs, membantu mengawal bahan organik yang dikawalnya.
Langkah-langkah metabolik utama termasuk yang berikut:
Untuk setiap langkah, badan, organ dan selnya perlu menjaga pembolehubah badan seperti suhu, paras glukosa dan tekanan darah stabil pada paras normal. Peraturan homeostatik ini dikawal oleh tindakan hormon dan enzim yang diperlukan untuk setiap langkah metabolisme untuk diteruskan.
Jika terdapat terlalu banyak atau terlalu sedikit bahan tertentu, enzim akan mempercepat atau melambatkan langkah-langkah metabolik yang sesuai sehingga homeostasis ditubuhkan lagi.
Contoh Homeostasis Glukosa
Glukosa adalah input utama untuk pernafasan selular dan produk sampingannya digunakan dalam kitaran Krebs. Tahap glukosa dalam darah perlu dikawal dalam jarak yang ketat. Sekiranya tidak cukup glukosa mencapai sel-sel, mereka tidak lagi dapat menggunakan pernafasan selular dan kitaran Krebs sebagai sumber tenaga. Sebaliknya, mereka mungkin mula memecahkan lemak atau bahkan tisu otot.
Mempunyai terlalu banyak glukosa dalam darah juga boleh memudaratkan. Pertama, badan cuba untuk menghilangkan glukosa tambahan dengan mengeluarkannya dari darah di ginjal dan menghilangkannya melalui air kencing. Kencing yang berlebihan menghilangkan badan dan meningkatkan kepekatan glukosa dalam darah. Sekiranya paras glukosa menjadi terlalu tinggi, individu mungkin akan menjadi koma.
Peraturan glukosa dikendalikan oleh pankreas.
Jika tahap glukosa dalam darah terlalu tinggi, pankreas mengeluarkan insulin ke dalam aliran darah. Insulin menggalakkan penggunaan glukosa dalam sel dan membantu dengan pernafasan sel. Tahap glukosa dalam darah kemudian menurun. Sekiranya tahap glukosa terlalu rendah, pankreas memberi isyarat kepada hati untuk melepaskan lebih banyak glukosa. Hati dapat menyimpan glukosa berlebihan dan membebaskannya untuk membantu mengekalkan homeostasis glukosa.
Langkah Kitaran Krebs
Fungsi utama kitaran Krebs adalah untuk menukar enzim yang digunakan oleh rantaian pengangkutan elektron untuk menghasilkan tenaga. Kitaran itu bersifat mandiri kerana ia menggunakan semula bahan kimia konstituennya dalam urutan yang sentiasa mengulangi. Enzim NAD dan FAD ditukar kepada molekul tenaga tinggi NADH dan FADH2 yang boleh kuasa rantai pengangkutan elektron.
Kitaran Krebs terdiri daripada langkah-langkah berikut:
Melalui peranannya dalam pernafasan selular, kitaran Krebs mempengaruhi homeostasis glukosa. Melalui peraturan metabolisme glukosa, ia boleh memainkan peranan penting dalam homeostasis keseluruhan dalam badan.
Enzim dalam Pernafasan Selular
Enzim-enzim yang dihasilkan semasa respirasi selular membantu menjaga sel-sel di homeostasis.
Molekul seperti NAD dan FAD diperlukan untuk kitaran Krebs dan rantaian pengangkutan elektron untuk diteruskan. Enzim tambahan mempercepat atau melambatkan kitaran Krebs bergantung kepada isyarat sel. Isyarat sel menunjukkan ketidakseimbangan dan meminta kitar Krebs untuk membantu mengekalkan homeostasis bagi bahan dan pemboleh ubah yang dapat mempengaruhinya.
Sejak kitaran Krebs menjadi sebahagian daripada rantaian metabolik yang menggunakan glukosa dan oksigen semasa menghasilkan karbon dioksida dan air, kitaran boleh mempengaruhi tahap empat bahan tersebut dan memicu pelarasan dalam fungsi metabolik yang lain. Sebagai contoh, jika kadar metabolisme yang tinggi diperlukan kerana tubuh melakukan aktiviti berat, paras oksigen dalam sel mungkin turun. Kitaran Krebs perlahan memaksa badan untuk bernafas dengan lebih cepat dan jantung untuk mengepam lebih cepat, menyampaikan oksigen yang diperlukan ke sel-sel.
Jenis mekanisme yang sama boleh mempengaruhi pencetus seperti kelaparan, dahaga atau percubaan untuk meningkatkan atau menurunkan suhu badan. Kelaparan dan dahaga akan menyebabkan seseorang mencari makanan dan air. Seseorang yang merasa terlalu panas akan berpeluh, mencari tempat teduh dan keluarkan pakaian. Seseorang yang merasa sejuk akan menggigil, mencari tempat yang hangat dan menambah lapisan pakaian.
Melalui peranannya yang unik dalam metabolisme sel, yang Kitaran Krebs membantu mengekalkan homeostasis dalam badan dan pengaruh tingkah laku juga.