Xác định được đặc điểm của trao đổi chất trong tế bào.

Dưới đây là những đặc điểm cơ bản của quá trình trao đổi chất (metabolism) trong tế bào: 1. Phân thành hai chiều hướng - Dị hóa (catabolism): phân hủy các phân tử lớn (đường, lipid, protein…) thành các sản phẩm nhỏ hơn, giải phóng năng lượng (dưới dạng ATP, NADH…). - Tổng hợp (anabolism hay đồng hóa): dùng năng lượng để lắp ráp các phân tử nhỏ thành các đại phân tử cần thiết cho tế bào (protein, acid nucleic, lipid màng…). 2. Do enzyme xúc tác - Mỗi bước phản ứng có ít nhất một enzyme đặc hiệu. - Enzyme tăng tốc phản ứng, giảm năng lượng hoạt hóa, đảm bảo tính đặc hiệu và hiệu suất cao. 3. Năng lượng được “nối ghép” (energy coupling) - Năng lượng giải phóng từ quá trình dị hóa được tập trung vào ATP, GTP, NADH, FADH₂… - Sau đó các đồng phân tử năng lượng này cung cấp “xăng” cho quá trình tổng hợp và hoạt động tế bào. 4. Mạng lưới tương tác liên tục - Sản phẩm của con đường này đồng thời là chất nền cho con đường khác. - Các quá trình được nối với nhau thành hệ thống khép kín nhưng linh hoạt, cho phép điều chỉnh nhanh chóng theo nhu cầu tế bào. 5. Điều hòa chặt chẽ - Điều hòa theo kiểu phản hồi âm (feedback inhibition) hoặc dương (feed-forward activation). - Kiểm soát bằng cơ chế allosteric, điều hòa biểu hiện gen mã hóa enzyme, tín hiệu nội bào–ngoại bào (hormone, chất truyền tin). 6. Phân vùng không gian (phân ngăn) - Mỗi con đường chuyển hóa thường diễn ra ở một bào quan nhất định (glycolysis ở tế bào chất, chu trình Krebs và chuỗi hô hấp ở ty thể…). - Giúp tối ưu hóa môi trường phản ứng (pH, nồng độ ion…) và kiểm soát riêng biệt. 7. Trạng thái động cân bằng (steady state) - Tế bào luôn trao đổi chất với môi trường, giữ lượng chất trung gian và năng lượng ở mức ổn định dù có biến động đầu vào. - Cơ chế tự điều chỉnh để duy trì hoạt động sống trong giới hạn cho phép. Tóm lại, trao đổi chất trong tế bào là một hệ thống các phản ứng enzyme-khuyếch đại, có tính đặc hiệu, liên kết chặt chẽ, được điều hòa linh hoạt, nhằm mục đích chuyển hóa năng lượng và vật chất để duy trì sự sống và sinh trưởng.