चयापचयाचे प्रमाण आणि दिशा यांचे नियंत्रण संप्रेरकांमार्फत होते. उदाहरणार्थ, अवटू ग्रंथीदवारे थायरॉक्सिन नावाचे संप्रेरक स्रवले जाते. हे संप्रेरक चयापचयाचे प्रमाण ठरविते. स्वादुपिंडादवारे स्रवणारी इन्शुलीन आणि ग्लुकॅगॉन ही संप्रेरके शरीरातील कर्बोदकांचा उपचय होणार का अपचय होणार हे रक्तशर्करेच्या पातळीनुसार ठरवितात.
जेव्हा एखादी व्यक्ती विश्रांती घेत असते तेव्हाच्या चयापचयाच्या प्रमाणाला ‘आधार चयापचय प्रमाण’ (बेसल मेटाबॉलिक रेट; बीएमआर) म्हणतात. बीएमआर हा चयापचयातून निर्माण झालेल्या ऊर्जेचे मापन आहे. लिंग, वय आणि शरीराचा आकार इ. नुसार प्रत्येक व्यक्तीचा बीएमआर वेगवेगळा असतो. एखाद्या व्यक्तीला दिवसाकाठी लागणारा उष्मांक ठरविण्यासाठी आहारतज्ज्ञ त्या व्यक्तीचा बीएम्आर् मोजतात.
चयापचय अभिक्रियांमध्ये प्रामुख्याने कर्बोदके (स्टार्च आणि शर्करा), मेद आणि प्रथिने यांचे रेणू भाग घेतात. खाल्लेल्या अन्नातून हे पदार्थ मिळतात. पचनक्रियेत, पचनविकरांदवारे कर्बोदकांचे (स्टार्च आणि शर्करा यांचे) रूपांतर एक शर्करा ग्लुकोजमध्ये होते; मेदांचे रूपांतर मेदाम्ले आणि ग्लिसरॉलमध्ये होते, तर प्रथिनांचे रूपांतर ॲमिनो आम्लांत होते. तयार झालेली ही साधी संयुगे नंतर रक्तात शोषली जातात आणि रक्तातून सर्व पेशींपर्यंत पोहोचतात.
उपचय टप्प्यात साध्या व लहान रेणूंपासून जटिल संयुगे तयार होतात. या दरम्यान पेशी ॲमिनो आम्लांचा संयोग घडवून संरचनात्मक प्रथिने आणि कार्यात्मक प्रथिने तयार करतात. संरचनात्मक प्रथिने शरीरातील पेशी आणि पेशी-अंगकांची पटले यांची निर्मिती व ऊतींची दुरुस्ती करतात. कार्यात्मक प्रथिने जसे विकरे, प्रतिद्रव्ये आणि संप्रेरके यांच्यामार्फत विशिष्ट कार्य घडवून आणतात. यातील विकरे रासायनिक अभिक्रियांचा वेग वाढवितात, प्रतिद्रव्ये रोगांपासून संरक्षण करतात आणि संप्रेरके विविध शरीर-प्रक्रियांचे नियमन करतात.
उपचय होताना पेशी ग्लुकोज आणि मेदाम्लांचे रूपांतर ऊर्जा साठवून ठेवणाऱ्या रेणूंमध्ये करतात. यकृत आणि स्नायूंच्या पेशी ग्लुकोजचे रूपांतर ग्लायकोजेन नावाच्या संचयी रेणूत करतात. मेद ऊतींच्या पेशी मेदाम्ले आणि ग्लिसरॉल यांच्या संयोगातून शरीरातील मेद तयार करतात व साठवितात. तसेच अन्य काही जटिल रासायनिक अभिक्रियांदवारे अतिरिक्त ग्लुकोज आणि ॲमिनो आम्ले यांचे मेद पदार्थात रूपांतर होते.
अपचय क्रियेत ऊर्जा मिळविण्यासाठी ग्लुकोज, मेदाम्ले आणि ॲमिनो आम्ले यांचे अपघटन होते. अपचय प्रक्रियेत भाग घेणारी संयुगे एकतर नुकत्याच खाल्लेल्या अन्नापासून मिळतात, साठलेल्या ग्लायकोजेन किंवा मेद पदार्थांच्या अपघटनातून मिळतात किंवा शरीरातील प्रथिनांपासून मिळतात. यातील ग्लुकोजचा चयापचय दोन टप्प्यांत घडतो. पहिला टप्पा म्हणजे ग्लायकॉलिसिस. हा ऑक्सिजनशिवाय घडतो. यात ग्लुकोजचे अपघटन घडून येते आणि कमी प्रमाणात ऊर्जा निर्माण होते. दुसऱ्या टप्प्यांत, ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत पायरूव्हिक आम्लाचे रूपांतर ॲसिटिल को-एंझाइम-ए या संयुगात होते आणि क्रेब्ज चक्र सुरू होते. क्रेब्ज चक्रात, क्रमाने घडणाऱ्या रासायनिक अभिक्रियांमध्ये ॲसिटिल को-एंझाइम-ए आणि ऑक्सिजन यांच्या संयोगातून एटीपी (ॲडिनोसीन ट्रायफॉस्पेट), कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी तयार होतात. मेदाम्लांचाही चयापचय दोन पायऱ्यामध्ये घडतो. प्रथम, विकरांदवारे मेदाम्लाचे रूपांतर नूपच्या (एका वैज्ञानिकाचे नाव) बीटा ऑक्सिडीभवनाने ॲसिटिल को-एंझाइम-ए मध्ये होते आणि या संयुगाचा प्रवेश क्रेब्ज चक्रात होतो. ॲमिनो आम्ले नवीन प्रथिनांच्या निर्मितीसाठी जरी स्रोत म्हणून उपयोगी असली, तरी अतिरिक्त ॲमिनो आम्लांचा वापर शरीर ऊर्जास्रोत म्हणून करू शकते. मात्र ॲमिनो आम्लांचे चयापचय होण्यापूर्वी यकृतात किंवा इतर ऊतींमध्ये रासायनिक बदल व्हावे लागतात. त्यानंतर त्यांचा क्रेब्ज चक्रात प्रवेश होतो. अतिरिक्त ॲमिनो आम्लांपासून क्रेब्ज-हॅन्सलेट यूरिया चक्रादवारे यूरियाची निर्मिती होते आणि ते बाहेर टाकले जाते.
चयापचयातून मुक्त झालेली ही ऊर्जा ॲडिनोसीन ट्रायफॉस्फेट (एटीपी) या संयुगातील रासायनिक बंधामध्ये साठली जाते. या संयुगाचे रासायनिक विघटन होत असताना एटीपीमधील हे रासायनिक बंध तुटले जाऊन ऊर्जा मुक्त होते. ही ऊर्जा जीवन प्रक्रियांसाठी वापरली जाते.
Discover more from मराठी विश्वकोश
Subscribe to get the latest posts sent to your email.
