Обмен веществ и энергии в клетке – основное свойство превращения
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.
Оно проявляется в пределах одной популяции и ареала...
27 03 2024 14:22:23
Хаpaктерные черты строения паукообразных обусловлены существованием на суше и хищническим образом жизни...
25 03 2024 9:54:31
Биография Нади Команечи наиболее известна как биография безупречной румынской гимнастки на Олимпиаде 1976 года...
22 03 2024 23:32:50
Они формируются при определенных условиях и, в зависимости от происхождения, обладают особенными, хаpaктерными свойствами...
19 03 2024 23:24:40
Подобная попытка приведет к разрушению как самой выделяемой части, так и целого...
18 03 2024 20:52:32
Для ее сохранения в первозданном виде были созданы заповедники, охватывающие большие территории...
17 03 2024 11:55:57
Это звезды, которые могут располагаться одиночно или в целых группах – созвездиях...
15 03 2024 13:39:23
При такой протяженности страна обладает большим количеством природных зон разных размеров...
14 03 2024 12:40:52
Они не имеют перевода на русский язык, чем представляют особую сложность для обучающихся...
13 03 2024 22:29:37
Кажется, что взрослая жизнь более интересная и разнообразная, однако это не совсем так: в детстве каждый ребенок развивается, учится новому, познает себя и окружающий мир...
12 03 2024 5:54:51
Огромную часть творчества автора занимают произведения для детей...
11 03 2024 4:17:29
Все они относятся к бассейнам трех океанов, которые омывают материк, – Атлантического океана, Тихого океана и Северного Ледовитого океана...
10 03 2024 19:34:56
08 03 2024 14:10:16
Растения способны жить везде, приспосабливаясь даже к самым суровым условиям обитания...
07 03 2024 18:36:54
Отсутствие сильных температурных перепадов и достаточное количество влаги послужило толчком к развитию богатой растительности...
06 03 2024 9:20:22
Оно помогает отобразить эмоции и переживания, не называя их при этом...
05 03 2024 20:32:20
Слово образовано двумя греческими словами – «антропос» (человек) и «генезис» (возникновение)...
04 03 2024 10:42:28
Государство локализовано на многочисленных Британских островах и северной части острова Ирландия, от материковой Европы его отделяют два пролива и Северное море...
03 03 2024 20:42:13
Поэтому начатые им в стране преобразования не могли не затронуть военную сферу...
02 03 2024 9:57:21
Каковы причины, ход, итоги Великой Октябрьской Социалистической революции – эти и другие вопросы истории сегодня в центре нашего внимания...
29 02 2024 0:34:17
Родился 19 февраля 1473 года в Торуне, Польша...
27 02 2024 11:11:34
Родился 29 мая 1981 года в Ленинграде...
26 02 2024 3:56:42
Затрагивает информацию касательно цветовой схемы и геральдики, которая хаpaктерна для этого региона...
24 02 2024 22:47:20
Всего за три десятилетия социалистическому государству удалось добиться впечатляющих результатов, благодаря которым страна вышла на принципиально новый уровень развития...
22 02 2024 10:50:58
В этом же году были получены данные, что они выполняют важные функции в обмене веществ – являются центрами биосинтеза белка...
20 02 2024 5:56:12
Обществознание за 5 класс помогает разобраться с простым термином «время»...
19 02 2024 22:14:10
Строение митохондрий позволяет работать органелле в полуавтономном режиме...
17 02 2024 22:24:57
Одной из таких групп являются социальные права...
16 02 2024 14:30:25
Получить международное признание в биографии Штеффи Граф удалось благодаря победе на Олимпиаде 1984 года...
15 02 2024 17:45:22
Узнаем, что наука вкладывает в это понятие, и как статус гражданина реализуется в России...
13 02 2024 4:22:33
Длина его превышает 2,5 тысячи километров...
12 02 2024 5:43:16
Родилась Татьяна 9 февраля 1966 года в Мытищах Московской области...
11 02 2024 14:27:45
Данная закономерность получила определение – высотная поясность...
10 02 2024 18:33:15
Какое место среди них занимает право? Понятие права, одно из понятий ТГП (теории государства и права), изучают на уроках обществознания в 10 классе...
09 02 2024 9:57:42
Определить его границы с высокой точностью возможным не представляется, так как начинался он и заканчивался в разных странах в разное время...
08 02 2024 2:50:52
Почему так происходит? Почему землетрясения чаще происходят в горной местности и очень редко в пустынях? Почему в Тихом океане землетрясения происходят постоянно, порождая цунами различной степени опасности, а вот о землетрясениях в Северном Ледовитом океане мы почти ничего не слышали...
07 02 2024 1:16:11
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 ::