Η μεταβολική οδός είναι μια σειρά από χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν μέσα σε ένα κύτταρο. Μέσα σε καθεμία από αυτές τις οδούς, μια χημική ουσία μετατρέπεται σε μια άλλη χημική ουσία μέσω μιας σειράς βημάτων. Αυτές οι αντιδράσεις καταλύονται από ένζυμα και συχνά απαιτούν βιταμίνες και μέταλλα για να λειτουργήσουν σωστά.
Μία από τις πρώτες μελέτες των μεταβολικών οδών έγινε από έναν Βρετανό γιατρό ονόματι Archibald Garrod το 1909. Ανακαλύφθηκε ότι οι πιο σημαντικές μεταβολικές οδοί για τον άνθρωπο είναι η γλυκόλυση – η πρώτη οδός που ανακαλύφθηκε -, ο κύκλος του Krebs, η οξειδωτική φωσφορυλίωση και η γλυκονεογένεση. Η συλλογή όλων των οδών μέσα στο ανθρώπινο σώμα ονομάζεται μεταβολικό δίκτυο και αυτό καθορίζει τις φυσιολογικές και βιοχημικές ιδιότητες ενός κυττάρου.
Τα ένζυμα θεωρούνται πολύ σημαντικά για τη μεταβολική οδό του οργανισμού. Δρουν ως καταλύτες σε διάφορες χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στα κύτταρα του σώματος. Τα ένζυμα μετατρέπουν τα υποστρώματα σε διάφορα μόρια ή προϊόντα. Δεδομένου ότι τα ένζυμα είναι εκλεκτικά και θα καταλύουν μόνο μερικές επιλεγμένες αντιδράσεις, το σύνολο των ενζύμων που παράγονται σε ένα κύτταρο καθορίζει ποιες μεταβολικές οδούς εμφανίζονται σε αυτό το κύτταρο. Η ενζυμική δραστηριότητα μπορεί να επηρεαστεί από άλλα μόρια. Οι αναστολείς θα μειώσουν τη δραστηριότητά τους, ενώ οι ενεργοποιητές θα την αυξήσουν.
Ο μεταβολισμός του σώματος χωρίζεται σε δύο φάσεις: τον αναβολισμό και τον καταβολισμό. Ο αναβολισμός χρησιμοποιεί ενέργεια για την κατασκευή των συστατικών ενός κυττάρου, όπως οι πρωτεΐνες, ενώ ο καταβολισμός περιλαμβάνει τη διάσπαση της οργανικής ύλης. Το αποτέλεσμα αυτής της μεταβολικής διαδικασίας μπορεί είτε να αποθηκευτεί από τα κύτταρα είτε να χρησιμοποιηθεί για την έναρξη μιας άλλης μεταβολικής οδού. Η μεταβολική οδός και οι δραστηριότητές της θα εξαρτηθούν και από άλλους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας και του χημικού περιβάλλοντος, γνωστό και ως επίπεδο pH.
Η μεταβολική οδός συνήθως πιστεύεται ότι ταξιδεύει προς μία κατεύθυνση και αποτελείται από μια σειρά χημικών αντιδράσεων που συνδέονται μεταξύ τους. Αυτές οι διαδικασίες επιτρέπουν στους ζωντανούς οργανισμούς να αναπτυχθούν και να προσαρμοστούν στο περιβάλλον τους. Η μεταβολική διαδικασία θα καθορίσει επίσης ποιες ουσίες είναι θρεπτικές και ποιες είναι δηλητηριώδεις. Η ταχύτητα του μεταβολισμού σε έναν οργανισμό είναι επίσης γνωστή ως μεταβολικός ρυθμός.
Άλλες μεταβολικές οδοί που εμφανίζονται στους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς περιλαμβάνουν την οξείδωση των λιπαρών οξέων και τον κύκλο της ουρίας. Στον άνθρωπο, ο κύκλος της ουρίας λαμβάνει χώρα κυρίως στο ήπαρ και περιλαμβάνει την παραγωγή ουρίας από αμμωνία. Η οξείδωση των λιπαρών οξέων είναι η διαδικασία κατά την οποία τα μόρια λίπους διασπώνται σε ελεύθερα λιπαρά οξέα και μονογλυκερίδια.