Metabolisme
Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup:Lipid dalam sel ditemukan dalam lemak penyimpanan, dalam lipoprotein (kombinasi lipid dan protein), dan dalam membran sel dan organel. Komponen pembangun lipid yaitu gliserol, asam lemak, dan sejumlah senyawa lain (misalnya serin, inositol, etanolamin).
Gliserol. Gliserol berasal dari zat antara glikolisis yaitu dihidroksiaseton fosfat, yang kemudian direduksi menjadi gliserol 1-fosfat dengan bantuan katalisis oleh gliserol 1-fosfat dehidrogenase.
Asam lemak. Jalur sintesis asam lemak memungkinkan sel untuk menghasilkan lipid yang diperlukan untuk pertumbuhan sel dan proliferasi dari prekursor yang berasal dari jalur metabolisme intrinsik lainnya. Aktivitas jalur sintesis asam lemak sangat terkait dengan pensinyalan mTOR, yang telah terbukti mendorong sintesis asam lemak melalui regulasi banyak enzim utama yang bertanggung jawab
untuk sintesis lipid "de novo", termasuk SREBP (protein pengikat elemen pengatur sterol), FASN (asam lemak sintase) dan ACC (asetil CoA karboksilase), dimana keduanya diinduksi oleh SREBP.
Sintesis asam lemak menggunakan produk yang berasal dari beberapa jalur metabolisme lainnya, terutama glikolisis, siklus TCA, dan jalur pentosa fosfat. Untuk sintesis asam lemak rantai lurus, sitrat yang berasal dari siklus TCA dapat diekspor dari mitokondria ke sitosol melalui pembawa sitrat, dimana ATP sitrat lyase mengubahnya menjadi asetil-koA, bersama dengan
oksaloasetat. Asetil-KoA yang berasal dari proses ini kemudian dapat dikarboksilasi oleh ACC untuk menghasilkan malonil-KoA. Selanjutnya, FASN bertindak dalam cara yang tergantung pada NADPH untuk memperpanjang rantai asam lemak yang baru terbentuk sampai produk seperti asam palmitat disintesis. Asam lemak dengan panjang rantai alternatif dapat disintesis menggunakan asam palmitat
sebagai substrat untuk pemanjangan, sementara reaksi desaturasi dapat dilakukan untuk menghasilkan asam lemak tak jenuh.
Sintesis asam lemak rantai cabang berbeda dengan sintesis asam lemak lurus, yaitu membutuhkan asam amino rantai cabang seperti valin dan leusin sebagai substrat untuk perpanjangan. Lebih lanjut, asam lemak dapat dikondensasikan dengan gliserol produk dari glikolisis untuk menghasilkan banyak kemungkinan kombinasi triasilgliserol dan fosfolipid, yang merupakan komponen kunci dari banyak struktur seluler.
Fosfatidilkolin. Pada sebagian besar sel, fosfatidilkolin disintesis melalui jalur sitidin 5-difosfat (CDP)-kolin, dimana kolin difosforilasi menjadi fosfokolin oleh kolin kinase kemudian dikonversi menjadi CDP-kolin oleh CPT:fosfokolin sitidiltransferase. Selanjutnya, CDP-kolin dikombinasikan dengan diasilgliserol oleh dua enzim yang
terintegrasi ke retikulum endoplasma: CDP-kolin:1.2-diasilgliserol kolinfosfotransferase (CPT) dan CDP-kolin: 1.2-diasilgliserol kolin/etanolamin fosfotransferase (CEPT). Jalur CDP-kolin terdapat di semua sel mamalia berinti. Namun, di hati, hingga 30% fosfatidilkolin dihasilkan oleh konversi fosfatidletanolamin menjadi fosfatidilkolin oleh fosfatidiletanolamin N-metiltransferase (PEMT).
Fosfatidiletanolamin. Fosfatidiletanolamin dapat disintesis oleh dua jalur utama: jalur CDP-etanolamin di retikulum endoplasma dan jalur fosfatidilserin dekarboksilase (PSD) di mitokondria. Jalur CDP-etanolamin mirip dengan sintesis fosfatidilkolin. Fosfoetanolamin diubah menjadi CDP-etanolamin oleh CTP:fosfoetanolamin sitidiltransferase
kemudian ditambahkan ke diasilgliserol oleh CEPT untuk membentuk fosfatidiletanolamin. Jalur PSD terjadi secara eksklusif di mitokondria, dimana fosfatidilserin didekarboksilasi oleh PSD untuk membentuk fosfatidiletanolamin. Sintesis fosfatidilserin, yang dikendalikan oleh dua sintase fosfatidilserin, merupakan langkah pembatas laju untuk sintesis fosfatidiletanolamin pada jalur PSD.
Jalur metabolisme obat, yaitu modifikasi dan penguraian obat-obatan dan senyawa ksenobiotik lainnya melalui sistem enzim khusus mencakup:Karena lingkungan sebagian besar organisme terus berubah, reaksi metabolisme harus diatur dengan baik untuk mempertahankan serangkaian kondisi konstan dalam sel, suatu kondisi yang disebut homeostasis. Regulasi metabolik juga memungkinkan organisme untuk merespons sinyal dan berinteraksi aktif dengan lingkungannya.
Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio Santorio pada tahun 1614 di dalam bukunya, "Ars de statica medecina" yang membuatnya terkenal di Eropa. Dia mendeskripsikan rangkaian percobaan yang dilakukannya, yang melibatkan penimbangan dirinya sendiri pada sebuah kursi yang digantung pada sebuah timbangan besar (lihat gambar) sebelum dan
sesudah makan, tidur, bekerja, berhubungan seksual, berpuasa makan atau minum, dan buang air besar. Dia menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui "perspiratio insensibilis" (mungkin dapat diterjemahkan sebagai "keringatan yang tidak tampak").