Reactiepad (biochemie)

In een enkele cel komen, binnen het endomembraansysteem, vele reactiepaden voor. Langs ieder afzonderlijk reactiepad vindt, via meerdere stappen, ofwel de aanmaak plaats van een specifieke stof, een zogenaamd anabool reactiepad, ofwel de afbraak van een biomolecuul, een zogenaamd katabool reactiepad. Alle reactiepaden samen vormen het zogenaamde metabolisch netwerk van een cel. Een molecuul dat met een enzym interageert - de reactant - wordt een substraat genoemd. Metabole pathways bestaan uit een opeenvolging van onderling nauw verbonden chemische reacties: een substraat (reactant) is vaak het resultaat van een vorige reactie.

Alle metabole reacties zijn omkeerbare (reversibele) chemische processen. Als gevolg van de omstandigheden die binnen de cel heersen, is het in thermodynamisch opzicht voor de metabole flux echter het gunstigst om in één richting te verlopen.

Het eerst ontdekte metabole reactiepad is glycolyse, een 'katabool' proces waarbij glucose in eerste instantie via fosforylering door middel van adenosinetrifosfaat wordt omgezet in glucose 6-fosfaat. Deze fase in het metabolische proces is onomkeerbaar, om te voorkomen dat de glucose de cel verlaat. Wanneer er daarentegen sprake is van een teveel aan proteïne of lipiden, kan glycolyse in ongekeerde richting plaatsvinden, iets dat bekend staat als gluconeogenese. De glucose 6-fosfaat wordt hierbij als glycogeen of als zetmeel opgeslagen.

Regeling van metabole reactiepaden vindt meestal plaats door middel van inhibitie of via cycli zoals de citroenzuurcyclus. In eukaryoten verlopen de anabole en katabole reactiepaden gescheiden, dankzij organellen (onderling gescheiden celcompartimenten) of middels het gebruik van verschillende enzymen en cofactoren.