Обмен веществ и энергии (Метаболизм) Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность всех химических реакций, протекающих в живом организме для поддержания его жизнедеятельности, роста и размножения. Составляющие метаболизма Метаболизм состоит из двух взаимосвязанных и противоположных процессов:
| Характеристика | Ассимиляция (Анаболизм / Пластический обмен) | Диссимиляция (Катаболизм / Энергетический обмен) |
|---|---|---|
| Суть процесса | Синтез сложных органических веществ из более простых. | Расщепление сложных органических веществ до простых продуктов. |
| Энергия | Затрачивается (потребляется). | Освобождается (запасается в виде АТФ). |
| Примеры | Фотосинтез, биосинтез белка, синтез липидов. | Гликолиз, клеточное дыхание, брожение. |
Этапы энергетического обмена У аэробных организмов (использующих кислород) выделяют три этапа расщепления органических веществ:
- Подготовительный этап
- Где происходит: В лизосомах или пищеварительном тракте.
- Суть: Полимеры расщепляются до мономеров (белки до аминокислот, углеводы до глюкозы, жиры до глицерина и жирных кислот).
- Энергия: Рассеивается в виде тепла.
- Бескислородный этап (Гликолиз)
- Где происходит: В цитоплазме клетки.
- Суть: Одна молекула глюкозы ( ) расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК — ). Энергия: Синтезируется 2 молекулы АТФ.
- Кислородный этап (Клеточное дыхание)
- Где происходит: В митохондриях (цикл Кребса и окислительное фосфорилирование).
- Суть: ПВК окисляется до конечных продуктов — углекислого газа ( ) и воды ( ). Энергия: Синтезируется 36 молекул АТФ.
Итоговый выход: При полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ. Типы питания организмов Организмы делятся на группы в зависимости от источника углерода и энергии:
- Автотрофы: Синтезируют органические вещества из неорганических ( ).
- Фототрофы: Используют энергию света (растения, цианобактерии).
- Хемотрофы: Используют энергию окисления неорганических соединений (железобактерии, серобактерии).
Роль АТФ Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный биологический аккумулятор энергии. Энергия заключена в высокоэнергетических (макроэргических) связях между остатками фосфорной кислоты. При отщеплении одного фосфата выделяется около 40 кДж/моль. Я могу составить для вас таблицу с подробным разбором процесса биосинтеза белка или фотосинтеза.