stofwisselingswegen

Stofwisselingswegen zijn de reeks biochemische reacties in levende organismen die stoffen omzetten en energie leveren voor cellulaire processen. Via enzymen gekatalyseerde stappen vormen deze routes een complex netwerk dat betrokken is bij afbraak (catabolisme), opbouw (anabolisme) en het beheer van energierijke moleculen. Ze verbinden de belangrijkste stofwisselingsroutes met elkaar en vormen zo het centrale metabolisme van de cel.

Een gangbare indeling onderscheidt catabole en anabole routes. Catabole pathways halen energie en bouwstenen uit grotere moleculen, zoals glycolyse, de citroenzuurcyclus en de ademhalingsketen. Anabole routes zetten simpele bouwstenen om in complexe macromoleculen, bijvoorbeeld gluconeogenese, vetzuursynthese en aminozuurbiosynthese.

Regulatie vindt plaats via feedbackinvloed en allostere regulatie van enzymen; in veel organismen spelen hormonale signaalstoffen een rol. De richting en snelheid van stofwisselingswegen hangen af van het energieniveau van de cel en de verhouding van cofactoren zoals ATP, NADH en NADPH.

In eukaryoten vindt compartimentering plaats: glycolyse en delen van de pentosefosfaatroute in het cytosol, de citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering in mitochondria, en bij planten ook fotosynthese in chloroplasten. De centrale stofwisseling—glycolyse, de citroenzuurcyclus en de elektronentransportketen—fungeert als kernkoppeling tussen afbraak en opbouw.

Door hun werking zijn stofwisselingswegen essentieel voor groei, onderhoud en aanpassing van organismen; verstoringen kunnen leiden tot ziekten en vormen een belangrijk onderwerp in geneeskunde en biotechnologie.