Метаболизм клетки (биология, 10 класс)
Определение
Метаболизм клетки включает множество химических реакций, происходящих в органеллах и необходимых для поддержания жизни.
Обмен веществ включает два процесса:
- катаболизм (диссимиляция, энергетический обмен) – совокупность химических реакций, направленных на распад сложных веществ с образованием энергии;
- анаболизм (ассимиляция, пластический обмен) – реакции биосинтеза, при которых с затратой энергии образуются сложные органические вещества.
Рис. 1. Катаболизм и анаболизм.
Оба процесса происходят одновременно и находятся в равновесии. Вещества, участвующие в анаболизме и катаболизме, поступают из внешней среды. Для нормального протекания метаболизма в животной клетке необходимы белки, жиры, углеводы, кислород, вода. В растения должны поступать вода, кислород и солнечный свет.
Диссимиляция и ассимиляция – взаимосвязанные процессы, не происходящие в разрыве друг от друга. Чтобы происходил анаболизм, необходима энергия, которая выделяется в процессе катаболизма. Для расщепления (диссимиляции) необходимы ферменты, которые синтезируются в процессе ассимиляции.
Катаболизм и анаболизм
Диссимиляция может происходить в присутствии или в отсутствии кислорода.
По отношению к кислороду все организмы делятся на два типа:
- аэробы – живут только в присутствии кислорода (животные, растения, некоторые грибы) ;
- анаэробы – могут существовать в отсутствии кислорода (некоторые бактерии и грибы).
При поглощении кислорода происходит процесс окисления, и сложные вещества распадаются на более простые. В бескислородной среде происходит брожение. В результате двух этих процессов высвобождается большое количество энергии.
Для аэробных организмов катаболизм проходит в три этапа, описанных в таблице.
Этап |
Что происходит |
Где происходит |
Энергия |
Подготовительный |
Ферментативное расщепление органических соединений: белки расщепляются до аминокислот, крахмал – до глюкозы, жиры – до жирных кислот и глицерина |
У одноклеточных организмов – в лизосомах, у многоклеточных – в желудочно-кишечном тpaкте |
Небольшое количество рассеивается в виде тепла |
Бескислородный |
Глюкоза расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК). При дальнейшем отсутствии кислорода ПВК в процессе брожения распадается либо до этилового спирта (спиртовое брожение), либо до молочной кислоты (молочнокислое брожение) Образование двух молекул АТФ |
В цитоплазме клетки |
Затраты в виде глюкозы в процессе гликолиза |
Кислородный |
Окисление ПВК до углекислого газа и воды |
В митохондриях |
Затраты энергии на образование молекул АТФ |
Рис. 2. Процесс гликолиза.
Метаболизм анаэробов включает два первых этапа.
- 1. Пластический и энергетический обмен
- 2. Ассимиляция и диссимиляция
- 3. Обмен веществ и энергии
- 4. Процесс фотосинтеза
Анаболизм происходит после подготовительного этапа. Из более простых организмов синтезируются сложные органические вещества, хаpaктерные для организма. Например, из аминокислот образуются ферменты, белки-переносчики, пигменты, нуклеиновые кислоты и т.д. Образованные вещества способствуют катаболизму.
В растениях фотосинтез является анаболизмом, а дыхание – катаболизмом. В процессе фотосинтеза образуется глюкоза, которая запасается в качестве энергии и расходуется на построение организма. Дыхание или окисление способствует высвобождению энергии путём расщепления глюкозы до воды и углекислого газа, которые в дальнейшем используются в процессе фотосинтеза.
Рис. 3. Фотосинтез и дыхание растений.
Что мы узнали?
Метаболизм включает энергетический и пластический обмен. В результате первого процесса образуются простые вещества, второй процесс направлен на создание сложных органических веществ, участвующих в катаболизме. Оба процесса параллельны и проходят с затратой энергии.
В статье приведены способы определения именительного падежа, а также различные примеры его использования...
27 03 2024 2:49:29
Генотип содержит информацию об определённых признаках, но они могут не проявляться в фенотипе, а также проявляться различным образом, в зависимости от того, как взаимодействуют гены...
25 03 2024 10:51:22
Некоторые из них очень особенные, но многие из них можно сгруппировать в отдельные группы по их назначению – это могут быть электроприборы, предметы мебели, посуда, одежда...
23 03 2024 14:42:57
22 03 2024 0:31:52
В ходе эволюции живые организмы смогли приспособиться к условиям обитания, которые, порой, бывают весьма суровыми...
21 03 2024 7:15:51
Какое именно значение паукообразных в природе и жизни человека, вы узнаете, прочитав данную статью...
19 03 2024 9:15:48
Топливо, металлы, строительные материалы, химическое сырье, драгоценные сплавы и камни – всеми этими природными богатствами люди пользуются в течение многих лет...
17 03 2024 19:47:18
Основоположник современного русского театра, основатель Артистического кружка, члeн-корреспондент Петербургской Академии наук и обладатель премии Уварова...
16 03 2024 7:36:39
Потомкам он запомнился как противоречивый и властный человек, затеявший в стране глобальные преобразования...
15 03 2024 15:17:25
В данной статье Вы узнаете о её компонентах, их особенностях и выполняемых функциях...
12 03 2024 23:20:17
Легко запутаться в их многообразии, ведь невозможно помнить обо всех случаях и нюансах употрeбления каждой из временных форм...
11 03 2024 17:31:28
Преобладание равнинного рельефа и большая протяженность территории делает зональность ярко выраженной...
10 03 2024 9:16:49
Эти части речи не имеют такой развитой системы окончаний, но изменяются другими способами...
09 03 2024 17:21:34
08 03 2024 7:13:58
Наиболее известен как стартовый куортербек комaнды «Грин Бэй Пэкерз»...
06 03 2024 11:58:35
Рассмотрим межотраслевые комплексы России подробнее...
05 03 2024 12:14:18
Дает представление о заселенности мегаполисов материка...
04 03 2024 21:13:52
Родился Дмитрий 12 октября 1350 года в Москве...
03 03 2024 1:11:45
Эта частица приобщает предмет или понятие, о котором идет речь, к классу аналогичных...
02 03 2024 5:20:10
На востоке его омывают воды Атлантического океана, на западе – Тихого, а северное побережье принадлежит Карибскому морю...
01 03 2024 3:54:49
В статье приведены правила его написания в предложении, исключения из правил, а также различные варианты использования деепричастного оборота...
29 02 2024 4:57:50
К нему относят такие классы: насекомые, высшие paки, паукообразные, трилобиты и многие другие...
28 02 2024 11:13:41
Его субъектами являются такие единицы, которые способны управлять капиталом, финансами, трудовыми ресурсами, информацией на уровне мирового масштаба...
27 02 2024 6:19:58
Отличительной его чертой являются предельно низкие температуры и уникальные природные явления...
26 02 2024 8:34:52
Они входят в состав живых организмов и участвуют в метаболизме...
24 02 2024 13:48:38
И это неудивительно, ведь ее омывают воды Атлантического и Северно-Ледовитого океанов, а также 9 морей...
23 02 2024 8:36:11
В нашей статье подведем ее итоги...
22 02 2024 15:35:59
В 1992 году в биографии Энжела Томаса Кордеро младшего, к моменту его ухода из спорта, было выиграно 7057 гонок за 22 года карьеры...
21 02 2024 20:50:44
«Отцом» данного термина является известный учёный-географ А...
20 02 2024 10:19:19
Для контроля соблюдения законов и наказания правонарушителей существуют правоохранительные органы...
19 02 2024 0:33:16
Пришелся он на конец 16 – начало 17 веков...
18 02 2024 20:54:46
В настоящий момент запасы энергетического и минерального сырья достаточно истощены, чем объясняется высокая доля импорта таких ресурсов в регионе...
17 02 2024 0:13:31
...
16 02 2024 12:15:35
По мере своего развития цивилизация накапливает их все больше...
15 02 2024 7:59:41
В его состав входят 9 субъектов, плотность населения в которых распределена неравномерно...
13 02 2024 10:42:18
К власти в стране пришли наиболее радикально настроенные политики, которые установили политический режим, позднее названный «якобинская диктатура»...
12 02 2024 0:21:11
Наиболее известна как одна из сестер-теннисисток Уильямс...
11 02 2024 23:44:45
Здесь вы найдёте всевозможные примеры не только по родам, но и числам, а также падежам...
10 02 2024 23:51:31
Природа, которая во многих регионах материка сохранилась в своем первозданном виде, до сих представляет большой интерес для исследователей и ученых во всем мире...
09 02 2024 14:21:22
В этой статье Вы сможете подробнее узнать об особенностях насекомых, их классификации...
08 02 2024 9:40:58
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 ::