Обмен веществ и энергии в клетке – основное свойство превращения
Источник:
|
Анаболизм и катаболизм
Обмен веществ или метаболизм – совокупность сложных химических реакций, происходящих в каждой клетке живого организма. Основное свойство обмена веществ и энергии – обеспечение взаимодействия внешней среды с организмом для поддержания жизни и нормального функционирования тканей и органов. Все жизненно необходимые вещества (вода, кислород, органические соединения) поступают из внешней среды. Без их доступа обмен веществ нарушается или прекращается, что приводит к гибели живого организма.
Метаболизм включает два тесно взаимосвязанных противоположных процесса:
- катаболизм или диссимиляция;
- анаболизм или ассимиляция.
Катаболизм или энергетический обмен – процесс распада сложных веществ (сахаров, жиров) на более простые. В результате образуется энергия в виде молекулы АТФ (аденозинтрифосфорная кислота или аденозинтрифосфат), которая является универсальным источником энергии. Часть образованных молекул АТФ участвует в синтезе различных веществ, часть – рассеивается в виде тепла.
Рис. 1. Формула АТФ.
Примеры катаболизма:
ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой- 1. Метаболизм
- 2. Пластический и энергетический обмен
- 3. Ассимиляция и диссимиляция, метаболизм
- 4. Обмен веществ и превращение энергии в клетке
- расщепление этанола;
- гликолиз – превращение глюкозы в кислоту, а затем – в воду и углекислый газ;
- внутриклеточное дыхание (окисление).
Анаболизм или пластический обмен включает сложные химические реакции, в результате которых образуются высокомолекулярные вещества, необходимые для постройки и обновления организма (белки, жиры, углеводы). Для проведения таких реакций нужна энергия, т.е. анаболизм происходит с участием АТФ.
Анаболизм можно наблюдать в виде:
- роста волос и ногтей;
- образование мышц;
- заживление ран, срастание костей и т.д.
Фотосинтез является анаболизмом, но вместо АТФ используется энергия солнечных лучей.
Рис. 2. Процесс фотосинтеза в клетке.
В результате катаболизма (распада) образуются простые вещества, которые могут соединяться при анаболизме (постройке) и вновь разрушаться при катаболизме с высвобождением АТФ. Хорошим примером являются жиры, которые образуются при ассимиляции, откладываются в тканях и расщепляются для получения энергии. Соотношение образованной и потраченной энергии называется энергетическим балансом. Анаболизм и катаболизм должны происходить параллельно без преобладания одного из процессов.
Этапы
Прежде чем пища превратится в энергию, она должна пройти долгий путь по желудочно-кишечному тpaкту, попасть в кровь и достигнуть каждой клетки, где начнётся метаболизм. Весь процесс делится на три стадии, которые описаны в таблице.
Этапы |
Где происходит |
Результат |
Подготовительный |
Желудочно-кишечный тpaкт |
Вещества, поступившие с пищей, расщепляются на молекулы и всасываются в кровь. Белки расщепляются до аминокислот, углеводы – до глюкозы, жиры – до жирных кислот и глицерина. Происходит незначительное выделение энергии |
Основной |
Органеллы (функциональные структуры) клеток |
Химические реакции анаболизма и катаболизма. Происходит образование АТФ и синтез специфичных для определённых тканей белков, обмен жиров и углеводов |
Заключительный |
Клетки |
Образование и выведение конечных продуктов распада – воды и углекислого газа. Выведение происходит через почки, кишечник, лёгкие, потовые железы |
Рис. 3. Схема обмена веществ.
На протяжении всего метаболизма задействованы катализаторы – ферменты, которые ускоряют синтез или распад. Ферменты действуют избирательно: каждый вид участвует в строго определённых реакциях. Например, амилаза помогает расщепить крахмал в ротовой полости.
Регуляцию обмена веществ осуществляет гипоталамус, где находятся центры теплообмена, ощущений голода, жажды, насыщения. Нейроны гипоталамуса реагируют на уровень глюкозы, изменение давления, температуры и т.д. В соответствии с полученной информацией гипоталамус корректирует метаболизм.
Что мы узнали?
Кратко узнали об основных стадиях и этапах метаболизма, взаимодействии и примерах катаболизма и анаболизма, о значении ферментов для метаболизма и центре контроля всех внутриклеточных процессов.
Они формируются при определенных условиях и, в зависимости от происхождения, обладают особенными, хаpaктерными свойствами...
19 04 2024 9:17:57
В первом случае изменчивость затрагивает генотип, во втором – фенотип...
18 04 2024 2:11:30
Гитлер окончательно уверовал в непобедимость своей армии и реализовал план нападения на Советский Союз? но «блицкриг» провалился...
15 04 2024 8:19:36
На них построены взаимосвязи между ценой на любой товар, стоимостью услуг, предлагаемых производителями...
14 04 2024 2:55:34
В обществознании существует несколько понятий, относящихся к человеку...
13 04 2024 10:34:46
Он также снимался в популярном телесериале «Крутой Уокер: правосудие по-техасски»...
12 04 2024 9:11:48
За время своей карьеры он пережил многие политические скандалы, а также многочисленные суды...
11 04 2024 3:58:13
Так же, как и любой материк, Северная Америка богата полезными ископаемыми...
10 04 2024 15:18:17
09 04 2024 6:32:49
Пришелся он на конец 16 – начало 17 веков...
08 04 2024 22:34:58
Во избежание этого рекомендуется ознакомиться с правилами использования этой части речи, а также исключениями из этих правил...
07 04 2024 23:53:10
До этого он занимал пост производственного директора компании...
06 04 2024 12:45:12
australis – «южный») – самый маленький материк Земли, который расположен одновременно в Восточном и Южном полушарии...
05 04 2024 4:36:21
И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...
04 04 2024 23:32:43
Содержит перечень государств, которые включены в состав континента...
03 04 2024 13:21:34
Родился 19 февраля 1473 года в Торуне, Польша...
02 04 2024 12:16:17
Биография Колчака богата историческими событиями...
31 03 2024 11:47:27
Он является одним из крупнейших районов страны, входящим в ось «Центр-Урал-Поволжье»...
30 03 2024 21:42:57
Его получают в лабораториях и промышленным путём из природных материалов...
29 03 2024 16:24:21
Оно приобрело название «реформация», а противоположное ему – «контрреформация»...
27 03 2024 10:16:15
Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...
26 03 2024 23:21:23
На основе палеонтологических, генетических, археологических данных были выявлены стадии антропогенеза...
25 03 2024 16:25:59
Также его называют нефтяной столицей России, поскольку здесь находятся богатые залежи газа и нефти...
24 03 2024 17:52:32
В этой области занято 6,6% работающего населения...
23 03 2024 15:48:24
Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...
22 03 2024 6:41:44
12 лет Боб Коузи играл за комaнду «Бостон Селтикс»...
21 03 2024 22:33:47
В статье показаны способы образования подобных деепричастий, приведены наглядные примеры, а также исключения из правил...
20 03 2024 2:12:56
«Отцом» данного термина является известный учёный-географ А...
19 03 2024 13:30:11
В отличие от пастбищной цепи она начинается с редуцентов, т...
18 03 2024 4:59:27
При этом они не функционируют сугубо автономно, но постоянно взаимодействуют...
17 03 2024 17:25:51
Наиболее известна как звезда комaнды «Хьюстон Кометс» Женской Национальной Баскетбольной Ассоциации...
16 03 2024 10:38:47
Его изучение началось еще в Древней Греции, когда к строению атома было приковано внимание не только ученых, но и философов...
15 03 2024 6:27:33
Рассмотрим кратко понятие семейного права и основные источники семейного права РФ...
14 03 2024 5:33:24
Для того чтобы нормы российского основного закона не нарушались, существует специальный орган, осуществляющий контроль – Конституционный Суд РФ...
13 03 2024 6:53:37
При рождении в биографии Льюиса было получено имя Фредерик Карлтон Льюис...
12 03 2024 5:31:35
Современное положение таково, что в этом регионе есть государства с двумя формами правления – республика и монархия...
10 03 2024 4:25:34
В зависимости от назначения, числительные делятся на три обширные группы, каждая из которых подробно описана в этой статье...
08 03 2024 16:16:49
Основными формами такого участия являются выборы и референдум...
06 03 2024 7:56:18
Оно бывает разным, особенно, в английском языке...
05 03 2024 19:21:55
Кто-то может жить только в условиях леса, а кому-то подавай пресный водоем...
04 03 2024 18:18:52
Его реалистические и инновационные волнующие романы стали популярными после того, как он подал рекламу исполнительной власти в исключительно письменной форме...
03 03 2024 17:48:14
Затрагивает вопросы, которые имеют отношение к сложной экологической ситуации в регионе...
02 03 2024 14:22:47
Материковая — это суша и на ней есть горы, равнины и низменности – их видно и всегда можно по ним пройти...
01 03 2024 12:41:24
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 :: Знания -10 :: Знания -11 :: Знания -12 :: Знания -13 :: Знания -14 :: Знания -15 :: Знания -16 :: Знания -17 :: Знания -18 :: Знания -19 :: Знания -20 :: Знания -21 ::