Metabolizmus je súbor reakcií prebiehajúcich v bunke (organizme) zabezpečujúci premenu látok pri získavaní energie, tvorbe potrebných látok a odbúravaní nepotrebných látok, výmene látok s okolím, raste a rozmnožovaní. Nie je chaotický a náhodný proces, ale časovo a priestorovo zosúladený sled reakcií. 

Podstatou metabolizmu je regulovaná vysoko-špecifická katalýza biochemických reakcií. Druh katalyzátora a priebeh katalýzy závisí od úrovne organizácie živej hmoty a od druhu organizmu: úroveň bunky = enzýmy, vyššia úroveň = hormóny, nervová a imunitná regulácia. 

Rozlišujeme dva základné stupne bunkového metabolizmu:

Primárny metabolizmus

Primárny metabolizmus je súbor metabolických procesov pri získavaní energie (oxidácia cukrov a tukov) a pri reprodukcii základných stavebných zložiek bunky (replikácia nukleových kyselín, proteosyntéza, biosyntéza bunkovej steny).

Sekundárny metabolizmus 

Sekundárny metabolizmus je súbor metabolických procesov, ktoré nadväzujú na primárny metabolizmus (metabolizmus antibiotík, pigmentov).

Podľa toho či pri metabolizme dochádza k rozkladným alebo syntetickým reakciám sa rozlišuje:

Katabolizmus

Katabolizmus zahŕňa reakcie, pri ktorých dochádza k štiepeniu látok. Pri tomto procese prebiehajú reakcie, pri ktorých sa energia uvoľňuje. Patrí sem napr. trávenie (rozklad zložitých látok na jednoduchšie) a dýchanie.

Anabolizmus

Anabolizmus zahŕňa reakcie, pri ktorých sa tvoria zložitejšie látky z látok jednoduchších. Tieto procesy vyžadujú prísun energie. Patrí sem napríklad proteosyntéza (tvorba bielkovín z aminokyselín).

Každá bunka uskutočňuje dva základné druhy metabolizmu:

Látkový metabolizmus  

Látkový metabolizmus zahŕňa príjem, premenu a výdaj látok. Je pri ňom najdôležitejšie, aký zdroj živín organizmus využíva pre svoj život.

Energetický metabolizmus 

Energetický metabolizmus zahŕňa príjem energie, jej spracovanie na využiteľnú formu a výdaj nespotrebovanej energie. Bunka vie pre svoje potreby využívať iba chemickú energiu, ktorú vie transformovať na iné formy energie (napr. teplo, pohyb).

Získaná energia sa akumuluje v makroergických väzbách (označujú sa vlnovkou), najčastejšie fosfátových väzbách v niektorých látkách. Najbežnejší je ATP (adenozíntrifosfát) a jeho analógy.

ATP sa nazýva aj "energetická konzerva". Tvorí sa v mitochondriách, kde prebieha citrátový cyklus (Krebsov cyklus) a oxidácia mastných kyselín. Spotrebúva sa na rôznych miestach bunky. ATP nemôže prechádzať z bunky do bunky. Na dlhodobé uskladnenie energie slúžia tuky a cukry (škrob u rastlín, glykogén u živočíchov).

Energia sa z ATP uvoľňuje hydrolytickým štiepením.

ATP + H2O = ADP + H3PO4 + 50 kJ (energia)

Chemickou reakciou fosforyláciou dochádza opačnému procesu - zvyšovaniu počtu zvyškov kys. trihydrogénfosforečnej. Zásoby ATP sa fosforyláciou dopĺňajú (dýchanie, fotosyntéza).  

Časť chemickej energie, ktorá sa pri premene ATP uvoľní a bunka je schopná ju využiť (konať prácu) sa nazýva voľná energia. Pri každej premene sa časť premení na teplo, ktoré bunka vyžaruje do prostredia.

ATP (adenozíntrifosfát) je chemická látka patriaca medzi nukleotidy. Ide o trifosforylovaný adenozín s dvomi makroergickými väzbami. Makroergická väzba je väzba, pri ktorej hydrolytickom štiepení sa uvoľňuje energia. ATP slúži predovšetkým ako prenášač fosfátu v rámci energetického metabolizmu bunky a ako univerzálny zdroj energie všetkých živých organizmov.

ATP predstavuje primárny zdroj energie pre bunku. Pri hydrolytickom štiepení kyseliny trihydrogenfosforečnej z molekuly ATP sa uvoľňuje energia, pričom vzniká adenozíndifosfát (ADP). 

Energia, získaná pri hydrolýze (rozklade) ATP je väčšia ako energia, získaná pri hydrolýze iných typov zlúčenín. Preto sa jeo väzba nazýva makroergická a označuje sa vlnovkou. 

Energia uvoľnená pri hydrolyickom štiepení ATP sa v organizme využíva na široké spektrum chemických dejov, vyžadujúcich energiu. 

https://biopedia.sk/bunka/bioenergetika-bunky