Диссимиляция (или энергетический обмен, катаболизм) — это совокупность реакций расщепления сложных органических веществ до более простых соединений. Этот процесс сопровождается разрывом химических связей и высвобождением энергии, которая запасается в клетке в форме молекул АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). Диссимиляция является противоположностью ассимиляции (пластического обмена) и вместе с ней составляет метаболизм. Этапы диссимиляции У большинства живых организмов (аэробов) процесс энергетического обмена протекает в три этапа: 1. Подготовительный этап Происходит в пищеварительном тракте или внутри клетки (в лизосомах).
- Суть процесса: Крупные органические молекулы (полимеры) под воздействием ферментов расщепляются до мелких звеньев (мономеров).
- Белки аминокислоты;
- Углеводы (полисахариды) глюкоза;
- Жиры глицерин и жирные кислоты.
- Энергетический выход: Вся высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла. АТФ на этом этапе не синтезируется.
2. Бескислородный этап (Гликолиз) Происходит в цитоплазме клетки. Основным источником энергии на данном этапе является глюкоза.
- Суть процесса: Молекула глюкозы ( ) расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК — ). Уравнение:
Энергетический выход: Запасается 2 молекулы АТФ. Около 60% энергии рассеивается в виде тепла.
Если кислорода в клетке недостаточно (например, при интенсивной физической нагрузке или у анаэробов), ПВК превращается в молочную кислоту или спирт (брожение).
3. Кислородный этап (Клеточное дыхание) Происходит в митохондриях (на кристах и в матриксе). Для протекания реакций обязателен молекулярный кислород ( ).
- Суть процесса: ПВК окисляется до конечных продуктов — углекислого газа и воды. Этот этап включает цикл Кребса и окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи.
- Уравнение:
Энергетический выход: Запасается 36 молекул АТФ. Это самый эффективный этап обмена веществ.
Итоговый баланс При полном окислении одной молекулы глюкозы (от гликолиза до клеточного дыхания) образуется суммарно 38 молекул АТФ (2 на бескислородном этапе и 36 на кислородном). Общее суммарное уравнение: Я могу составить сравнительную таблицу между диссимиляцией и ассимиляцией, если вам нужно наглядно увидеть их различия.