Обмен веществ включает пластический и энергетический обмен. В процессе расщепления сложных веществ образуется энергия, которая используется для построения и функционирования всего организма (рост тканей, сокращение мышц, поддержание тепла). Оба процесса тесно связаны и неотделимы друг от друга.

Процесс обмена

Связь между окружающей средой и живым организмом осуществляется посредством обмена веществ или обмена веществ. Для функционирования жизни необходимо, чтобы с пищей и воздухом в организм поступали органические и неорганические вещества — белки, жиры, углеводы, соли, кислород, витамины. Все эти вещества участвуют в ряде химических реакций. Таблица энерго-пластического обмена описывает характеристики двух процессов.

Обмен

Характеристика

Энергетический обмен (окисление, диссимиляция, катаболизм, клеточное дыхание)

Направлен на расщепление органических веществ, полученных из внешней среды или образующихся в процессе пластического обмена, на простые соединения. При расщеплении выделяется энергия в виде молекулы АТФ (аденозинтрифосфата), необходимой для синтеза веществ

Пластический обмен (биосинтез, ассимиляция, анаболизм)

Он заключается в синтезе специфических органических веществ с затратой энергии АТФ. Образующиеся вещества участвуют в процессах, происходящих в организме, являются резервным запасом энергии и строительного материала

Пластический и энергетический обмен

Рис. 1. Пластический и энергетический обмен.

Кратко общий метаболический процесс можно разделить на три этапа:

  • ферментативный (препаративный) – при участии ферментов белки, жиры и углеводы, полученные из внешней среды, расщепляются на более простые соединения;
  • метаболический (основной) – расщепленные вещества транспортируются током крови к каждой клетке организма, где вырабатывается энергия в виде молекул АТФ и синтеза веществ (клеточный метаболизм);
  • выделительная (конечная) – продукты распада (углекислый газ, вода, аммиак) выводятся из организма через кровь через органы выделения и легкие.

Пластический и энергетический обмен

Рис. 2. Метаболический процесс.

Показателем здоровья является баланс между пластическим и энергетическим обменом. В период интенсивного роста (например, подростковый период) может наблюдаться преобладание анаболизма над катаболизмом.

Обмен белков, жиров, углеводов

Ежедневно в организме происходят сложные процессы пластического и энергетического обмена. Для того чтобы организм смог использовать белки, жиры и углеводы, им предстоит пройти сложный путь. В таблице описаны процессы и функции веществ.

Типы обмена

Процессы

Важность

Белок

Катаболизм – распад на аминокислоты, анаболизм – синтез специализированных белков в цитоплазме клетки

Белки входят в состав ферментов, гормонов и антител. Они являются основным строительным материалом организма. Конечными продуктами распада аминокислот являются вода, углекислый газ, аммиак

Углеводы

Катаболизм – это распад гликогена (гликогенолиз), а затем глюкозы (гликолиз). Анаболизм – синтез гликогена (гликогеногенез)

Глюкоза является основным источником энергии; когда он в избытке, он сохраняется в форме гликогена. Регулирует нормальную функцию мозга. Конечными продуктами разложения являются углекислый газ, вода

Жирный

Катаболизм – распад на жирные кислоты и глицерин (липолиз), анаболизм – образование жирных кислот (липогенез)

Жир – источник энергии. Они являются частью клеточных мембран. Конечные продукты разложения – углекислый газ, вода

Пластический и энергетический обмен

Рис. 3. Обмен белков, жиров, углеводов.

Важную роль в метаболизме играют витамины – органические соединения, участвующие в синтезе ферментов-катализаторов метаболизма. Они, таким образом, влияют на обмен веществ, являются антиоксидантами, способствуют транспортировке веществ в клетку и образованию сигнальных молекул, реагирующих на изменение окружающей среды.

Что мы узнали?

Из темы урока мы узнали о ходе обмена веществ, чем пластический обмен отличается от энергетического. В ходе энергетического обмена сложные вещества расщепляются (окисляются) до более простых с выделением энергии. В ходе пластического метаболизма образующиеся вещества вступают в реакцию с затратой энергии, образуя сложные вещества, необходимые организму. Синтезированные вещества могут запасаться в виде жира и гликогена в организме животных, а также в виде крахмала в организме растений, при недостатке энергии органические запасные вещества расщепляются.