Метаболи́зм, или обме́н веще́ств, — это химические реакции, поддерживающие жизнь в живом организме. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.
Цитозо́ль — жидкое содержимое клетки. Большую часть цитозоля занимает внутриклеточная жидкость. Цитозоль разбивается на компартменты при помощи разнообразных мембран. У эукариот цитозоль располагается под плазматической мембраной и является частью цитоплазмы, в которую, помимо цитозоля, входят митохондрии, пластиды и другие органеллы, но не содержащаяся в них жидкость и внутренние структуры. Таким образом, цитозоль представляет собой жидкий матрикс, окружающий органеллы. У прокариот большая часть химических реакций метаболизма происходит в цитозоле, и лишь небольшая их часть происходит в мембранах и периплазматическом пространстве. У эукариот, хотя многие реакции протекают в органеллах, некоторые реакции, например, гликолиз или синтез жирных кислот, происходят в цитозоле.
Фруктоза (левулоза, фруктовый сахар), C6H12O6 — моносахарид из группы кетогексоз, изомер глюкозы. Один из наиболее распространённых в природе сахаров: встречается как в индивидуальном состоянии, так и в составе дисахаридов (сахарозы) и полисахаридов (инулина). Широко применяется в пищевой промышленности как подсластитель. Выполняет важные биохимические функции в организме человека.
Никотинамидадениндинуклеоти́д — кофермент, имеющийся во всех живых клетках. NAD представляет собой динуклеотид и состоит из двух нуклеотидов, соединённых своими фосфатными группами. Один из нуклеотидов в качестве азотистого основания содержит аденин, другой — никотинамид.
Гиалуро́новая кислота́, гиалурона́н, гиалурона́т — линейный гетерополисахарид, несульфированный гликозаминогликан, входящий в состав соединительной, эпителиальной и нервной тканей. От других гликозаминогликанов, присутствующих в организме человека, гиалуронан отличается высокой молекулярной массой и тем, что он не сульфонирован и не подвергается модификации после синтеза в организме. Гиалуронан — единственный гликозаминогликан, находящийся в свободном состоянии в промежуточном веществе межклеточного пространства дермы, а также в соединительной ткани всех позвоночных.
Метаболомика — это «систематическое изучение уникальных химических „отпечатков пальцев“ специфичных для процессов, протекающих в живых клетках» — конкретнее, изучение их низкомолекулярных метаболических профилей. Метаболом представляет собой совокупность всех метаболитов, являющихся конечным продуктом обмена веществ в клетке, ткани, органе или организме. В то время как данные об экспрессии мРНК генов и данные протеомного анализа не раскрывают полностью всего того, что может происходить в клетке, метаболические профили могут дать мгновенный снимок физиологических процессов в клетке. Одна из задач системной биологии и функциональной геномики — интегрирование данных протеомики, транскриптомики и метаболической информации для получения более целостного представления о живых организмах.
Керата́нсульфа́ты — полимерные сульфатированные гликозаминогликаны. Содержатся в костной и хрящевой ткани, роговице. Гликановая цепь кератансульфатов представляет собой сульфированный по оксиметильной группе поли-N-ацетиллактозамин. Одним концом гликановая цепь связана с белком, который называют ко́ровым ; он обычно является частью клеточной поверхности или компонентом внеклеточного матрикса.
Шикима́тный путь — метаболический путь, промежуточным метаболитом которого является шикимовая кислота (шикимат). Шикиматный путь отмечается как специализированный путь биосинтеза бензоидных ароматических соединений. Шикиматным путём в природе синтезируются такие известные соединения, как фенилаланин, тирозин, триптофан, бензоат, салицилат. Шикиматный путь является источником ароматических предшественников терпеноидных хинонов, токоферолов, фолата, флавоноидов, лигнинов, суберинов, меланинов, таннинов и огромного множества других соединений, играющих в природе различную роль. Шикиматный путь — один из древнейших эволюционно консервативных метаболических путей; как источник фундаментальных составляющих живой материи фактически представляет собой часть первичного метаболизма. Значение шикиматного пути велико, так как этот путь является единственным установленным путём биосинтеза ряда важнейших природных соединений, в том числе значимых в плане их практического использования. В строгом смысле под шикиматным путём следует понимать только общую часть разветвлённого метаболического процесса — путь биосинтеза хоризмовой кислоты (хоризмата).
УДФ-глюкуронилтрансфераза — название фермента, который катализирует процесс глюкуронирования.
Путь Э́нтнера — Ду́дорова, или КДФГ-путь — путь окисления глюкозы, приводящий к образованию из одной молекулы глюкозы двух молекул пирувата, одной молекулы АТФ и двух молекул восстановленных пиридиновых нуклеотидов. Хотя ранее считалось, что он имеет место лишь у небольшого числа грамотрицательных бактерий, в настоящее время установлено, что этот путь распространён в природе чрезвычайно широко и используется различными группами грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также некоторыми археями и даже эукариотами.
Глюкозные транспортёры — большая группа мембранных белков, отвечающих за перенос глюкозы через клеточную мембрану. Поскольку глюкоза является жизненно важным источником энергии, эти белки присутствуют у всех типов живых организмов.
GLUT2 — белок-переносчик глюкозы, осуществляющий перенос глюкозы через клеточную мембрану посредством облегченной диффузии. Это основной переносчик глюкозы между печенью и кровью, также он принимает участие в почечной реабсорбции глюкозы. Также способен переносить фруктозу. GLUT2, в отличие от GLUT4, не регулируется инсулином.
Фруктозо-2,6-бисфосфат — регуляторная молекула всех эукариот, аллостерически, влияющая на активность ферментов фосфофруктокиназы 1 (ФФК-1) и фруктозо-1,6-бисфосфатазы (ФБФаза-1). Усиливает гликолиз и подавляет глюконеогенез. Представляет собой эфир фосфорной кислоты и фруктозы.
URA3 — ген на V-й хромосоме дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Его систематическое название — YEL021W. URA3 часто используется в молекулярно-биологических исследованиях дрожжей как маркёрный ген. Он кодирует оротодин-5'-фосфатдекарбоксилазу, фермент, который катализирует одну из реакций синтеза пиримидиновых рибонуклеотидов.
GLUT4, также известный как SLC2A4 — инсулинзависимый белок-переносчик глюкозы, осуществляет перенос глюкозы, посредством облегчённой диффузии через клеточную мембрану под контролем инсулина. Содержится в отсутствии инсулина почти полностью в цитоплазме. Впервые был обнаружен в клетках жировой ткани и мышечной ткани. Свидетельство об открытии нового глюкозного транспортёра принадлежит цитологу Дэвиду Джеймсу, который предоставил его в 1988 году. Ген, кодирующий GLUT4 был клонирован и картирован в 1989. Ген, кодирующий данный белок у человека — SLC2A4, расположен в 17 хромосоме.
N-Ацетилглюкозамин — органическое соединение, N-ацетил производное аминосахара глюкозамина, один из основных компонентов пептидогликана клеточной стенки бактерий. Является мономером хитина. Является ингибитором высвобождения эластазы из полиморфно-ядерных лейкоцитов человека, однако это намного слабее, чем ингибирование N-ацетил-галактозоамином. Синтезируется всеми эукариотами, поскольку является частью обязательной олигосахаридной модификации, присоединяемой к белкам в цис-зоне аппарата Гольджи.
Липогенез — процесс, посредством которого ацетил-КоА превращается в жирные кислоты. Ацетил-КоА представляет собой промежуточную стадию метаболизма простых сахаров, например таких как глюкоза. Посредством липогенеза и последующего синтеза триглицеридов организм эффективно запасает энергию в виде жиров.
Альфа-аминоадипиновая полуальдегидная синтаза — фермент, кодируемый геном AASS у людей. Участвует в расщеплении лизина. Он подобен ферментам, кодируемыми генами LYS1 и LYS9 у дрожжей, и связан, хотя и не похож по структуре с бифункциональным ферментом, найденным в растениях. У людей мутации в гене AASS и соответствующий альфа-аминоадипиновый фермент полуальдегидсинтазы связаны с семейной гиперлизинемией. Это состояние наследуется по аутосомно-рецессивному типу и не считается особенно негативным состоянием, что делает его редким заболеванием.
Галактозилгалактозилксилозилпротеин-3-бета-глюкуронозилтрансфераза типа 1 — фермент из семейства глюкуронозилтрансфераз, продукт гена человека B3GAT1. Активность фермента образует эпитопы CD57 на поверхности других клеток. В иммунологии антиген CD57 — эпитоп, содержащий остатки углевода сульфоглюкуронила, связанные с несколькими белками адгезии нервной системы.
Штефан Шустер — немецкий биофизик, один из ведущих специалистов в области организации метаболизма и математического моделирования в биологии, профессор биоинформатики в Университете имени Фридриха Шиллера в Йене.
Медиафайлы на Викискладе