Енергетичний та пластичний обмін, їх взаємозв’язок

Обмін речовин (метаболізм) – це сукупність взаємопов’язаних процесів синтезу і розщеплення хімічних речовин, що відбуваються в організмі.

Біологи поділяють його на пластичний (анаболізм) і енергетичний обміни (катаболізм), які пов’язані між собою.

Всі синтетичні процеси потребують речовин і енергії, які поставляються процесами розщеплення. Процеси розщеплення каталізуються ферментами, синтезуються в ході пластичного обміну, з використанням продуктів та енергії енергетичного обміну.

Для окремих процесів, які відбуваються в організмах, використовуються такі терміни:

  • Анаболізм (асиміляція) – синтез складніших мономерів з простіших з поглинанням і накопиченням енергії у вигляді хімічних зв’язків у синтезованих речовинах.
  • Катаболізм (дисиміляція) – розпад більш складних мономерів на простіші із звільненням енергії та її запасом у вигляді макроергічних зв’язків АТФ.

Живі істоти для своєї життєдіяльності використовують світлову та хімічну енергію.

Зелені рослини – автотрофи, – синтезують органічні сполуки в процесі фотосинтезу, використовуючи енергію сонячного світла. Джерелом вуглецю для них є вуглекислий газ.

Багато автотрофних прокаріот добувають енергію в процесі хемосинтезу – окислення неорганічних сполук. Для них джерелом енергії можуть бути сполуки:

  • сірки;
  • азоту;
  • вуглецю.

Гетеротрофи використовують органічні джерела вуглецю, тобто харчуються готовими органічними речовинами. Серед рослин можуть зустрічатися ті, які харчуються змішаним способом (міксотрофним):

  • росичка;
  • венерина мухоловка;
  • або навіть раффлезія.

З представників одноклітинних тварин міксотрофів сюди також відноситься евглена зелена.

Ферменти, їх хімічна природа, роль в метаболізмі

Ферменти – це завжди специфічні білки – каталізатори. Термін «специфічні» означає, що об’єкт, по відношенню до якого цей термін вживається, має неповторні:

  • особливості;
  • властивості;
  • характеристики.

Кожен фермент володіє такими особливостями, тому що, як правило, каталізує певний вид реакцій.

Жодна біохімічна реакція в організмі не відбувається без участі ферментів.

Особливості специфічності молекули ферменту пояснюється її будовою і властивостями. У молекулі ферменту є активний центр, просторова конфігурація якого відповідає просторовій конфігурації речовин, з якими фермент взаємодіє. Дізнавшись свій субстрат, фермент взаємодіє з ним і прискорює його перетворення.

Ферментами каталізуються всі біохімічні реакції. Без їх участі швидкість цих реакцій зменшилася б у сотні тисяч разів. Як приклади можна привести такі реакції, як:

  • участь РНК-полімерази в синтезі – і-РНК на ДНК;
  • дія уреази на сечовину;
  • роль АТФ-синтетази в синтезі АТФ та інші.

Зверніть увагу на те, що назви багатьох ферментів закінчуються на «аза».

Активність ферментів залежить від:

  • температури;
  • кислотності середовища;
  • кількості субстрату, з яким він взаємодіє.

При підвищенні температури активність ферментів збільшується.

Проте відбувається це до певних меж, тому що при досить високих температурах білок денатуруюється. Середовище, в якій можуть функціонувати ферменти, для кожної групи різне.

Є ферменти, які активні в кислому або слабокислому середовищі або в лужному або слаболужному середовищі. У кислому середовищі активні ферменти знаходяться у шлунковому соку у ссавців. У слаболужному середовищі активні ферменти знаходяться у складі кишкового соку. Травний фермент підшлункової залози активний в лужному середовищі. Більшість же ферментів активні в нейтральному середовищі.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Хари