Каждая характеристика живых существ и каждое проявление жизни связано с определенными химическими реакциями в клетке. Эти реакции протекают либо с затратой, либо с выделением энергии. Вся совокупность процессов превращения веществ в клетке, а также в организме называется обменом веществ.
Анаболизм
В течение жизни клетка поддерживает постоянство своей внутренней среды, называемое гомеостазом. Для этого он синтезирует вещества в соответствии со своей генетической информацией.
Эту часть обмена веществ, при которой образуются высокомолекулярные соединения, характерные для данной клетки, называют пластическим обменом (ассимиляцией, анаболизмом).
Анаболические реакции включают:
- синтез белков из аминокислот;
- образование крахмала из глюкозы;
- фотосинтез;
- синтез жира из глицерина и жирных кислот.
Эти реакции возможны только с затратой энергии. Если для фотосинтеза используется внешняя (световая) энергия, то для остального — ресурсы клетки.
Количество затрачиваемой на ассимиляцию энергии больше, чем запасается в химических связях, т к часть её используется на регуляцию процесса.
Катаболизм
Другой стороной обмена веществ и превращений энергии в клетке является энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм).
Катаболические реакции сопровождаются выделением энергии.
Этот процесс включает в себя:
- дыхание;
- распад полисахаридов на моносахариды;
- распад жира на жирные кислоты и глицерин и другие реакции.
Взаимосвязь процессов обмена
Все процессы в клетке тесно связаны друг с другом, а также с процессами в других клетках и органах. Превращения органических веществ зависят от присутствия неорганических кислот, макро- и микроэлементов.
Процессы катаболизма и анаболизма идут в клетке одновременно и являются двумя противоположными составляющими метаболизма.
Метаболические процессы связаны с определенными клеточными структурами:
- дыхание – с митохондриями;
- синтез белка – с помощью рибосом;
- фотосинтез – с хлоропластами.
Для клетки характерны не отдельные химические процессы, а обычный порядок их протекания.Регуляторы обмена веществ — белки-ферменты, управляющие реакциями и изменяющие их интенсивность.
АТФ
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) играет особую роль в обмене веществ. Это компактное химическое устройство хранения энергии, используемое для реакций синтеза.
Благодаря своей нестабильности АТФ образует молекулы АДФ и АМФ (ди- и монофосфата) с выделением большого количества энергии для процессов ассимиляции.
Что мы узнали?
Короче говоря, обмен веществ и энергия клетки — это совокупность большого количества химических реакций, направленных на ее самоорганизацию и самовоспроизведение. Метаболизм состоит из многосторонних процессов анаболизма и катаболизма.
Комментирование закрыто