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.
До сих пор биологи не могут завершить описание всех живых существ, населяющих Россию...
26 03 2024 19:53:50
В результате такого слияния образуется зигота – первая клетка, из которой развивается новый организм...
24 03 2024 20:39:15
Одевались они в одежду из тонкого льна и носили множество золотых украшений, которые говорили об их богатстве и высоком статусе...
22 03 2024 17:21:17
Основоположник статистической физики и классической электродинамики...
21 03 2024 18:23:49
Большая его часть находится в экваториальном поясе, субтропиках и тропиках...
20 03 2024 9:52:44
Сезонные явления в жизни птиц обусловлены поиском наилучших условий для питания, размножения, проживания...
19 03 2024 1:46:54
Точной даты рождения Васко да Гама не известно...
18 03 2024 17:36:18
Узнаем кратко о гражданском обществе и правовом государстве...
17 03 2024 8:52:12
В предложениях они отвечают на определенные вопросы и имеют общее значение...
16 03 2024 20:42:32
Если первые описывают действие, то вторые отображают такие понятия как эмоции, чувства и восприятия, состояние, отношение к чем-либо...
14 03 2024 18:23:30
В настоящий момент запасы энергетического и минерального сырья достаточно истощены, чем объясняется высокая доля импорта таких ресурсов в регионе...
12 03 2024 19:23:54
11 03 2024 23:14:47
Многие явления, привычные для представителей данной культуры, кажутся непонятными носителям русского языка...
10 03 2024 3:59:57
В 1900 году в биографии Дуайта Фили Дэвиса был окончен Гарвардский университет...
09 03 2024 5:53:51
Размеры животных колeблются от мельчайших долей миллиметра (клещи) до полуметра в диаметре (кpaбы)...
08 03 2024 8:12:28
Наиболее известен как сильный отбивающий игрок в бейсболе, который установил новый рекорд хоумранов в одной серии игр в 1998 году...
07 03 2024 13:32:56
В этом времени нет ничего сложного, если изучать его по таблице Present Simple...
06 03 2024 20:36:10
Она является одним из знаменитых объектов мира...
05 03 2024 13:39:22
Дать точное определение богатству, можно лишь, если слово «богатство» применимо в определённом контексте...
04 03 2024 12:29:37
Турки – относительно молодой народ, но давайте рассмотрим, как развивалось их государство...
03 03 2024 3:13:12
Материал рассказывает о странах, которые входят в состав региона...
02 03 2024 6:58:38
В теннисе наиболее известен как А-Род...
01 03 2024 3:21:29
Творчество Тургенева включает несколько романов, множество рассказов, повестей, пьес и стихотворений...
29 02 2024 15:34:36
Солнечная система состоит из большой яркой звезды – Солнца, которое силами гравитации удерживает вокруг себя все вокруг: планеты, их спутники, кометы, астероиды, космический газ и пыль...
28 02 2024 19:55:32
Его бейсбольная карьера началась с участия в «Окленд Атлетикс»...
27 02 2024 17:18:17
Узнаем, что под политическим поведением понимает наука, и какими свойствами она наделяет политическую личность...
26 02 2024 11:35:25
Но в силу особенностей своего географического положения, далеко не каждое из них имеет собственный выход к морю...
25 02 2024 3:51:56
Наиболее известен как полузащитник «ПСВ Эйндховен»...
23 02 2024 14:58:24
Все они не принадлежали к царской династии и не пользовались популярностью в народе...
22 02 2024 6:39:57
Все люди, независимо от социального статуса и рода деятельности, должны подчиняться этим правилам...
21 02 2024 1:51:54
Во всем мире геологи занимаются поиском новых месторождений минеральных ресурсов...
20 02 2024 17:53:40
В большинстве случаев на это влияет разряд самого числительного...
19 02 2024 15:29:45
Они выполняют важную функцию – заменяют главные или второстепенные слова в предложениях...
18 02 2024 12:36:57
Буквально повсюду обсуждаются те или иные вопросы, связанные с политикой...
17 02 2024 6:45:27
16 02 2024 16:27:55
В этой статье описаны грамматические и синтаксические признаки причастия, его особенности, а также приведены примеры для лучшего усвоения информации...
15 02 2024 5:21:45
14 02 2024 23:15:22
Они происходят как между двумя людьми, так и между большими группами...
13 02 2024 0:42:14
Сравнение Present Simple (Простое Настоящее) и Present Perfect (Настоящее Совершенное) наглядно покажет, в чем разница между двумя временами, которые относятся к одной группе – настоящее (Present)...
12 02 2024 19:50:41
В состав крови человека входит железосодержащий белок – гемоглобин, который разносит кислород при циркуляции крови ко всем органам и тканям...
11 02 2024 18:17:53
Длина его превышает 2,5 тысячи километров...
10 02 2024 4:11:36
Благодаря им человек может выразить любую мысль, передать гамму эмоций, чувств, настроений...
09 02 2024 1:57:29
Именно здесь произошел важный переход к оседлому образу жизни, появились условия для возникновения первых крупных государств, получило развитие искусство, культура, науки...
08 02 2024 16:14:51
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 ::