1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Обмін речовин і енергії в клітині — конспект

Обмін речовин і енергії в клітині — конспект

Зростання, розвиток, розумова і фізична діяльність можливими завдяки обміну речовин і енергії в клітині. Перетворення речовин в енергію є головною умовою живих організмів, починаючи одноклітинними рослинами і закінчуючи людиною.

Анаболізм і катаболізм

Обмін речовин або метаболізм – сукупність складних хімічних реакцій, що відбуваються в кожній клітині живого організму. Основна властивість обміну речовин і енергії – забезпечення взаємодії зовнішнього середовища з організмом для підтримки життя і нормального функціонування тканин і органів. Всі життєво необхідні речовини (вода, кисень, органічні сполуки) надходять із зовнішнього середовища. Без їх доступу обмін речовин порушується або припиняється, що призводить до загибелі живого організму.

Метаболізм включає два тісно взаємопов’язаних протилежні процеси:

  • катаболізм або дисиміляція;
  • анаболізм або асиміляція.

Катаболізм або енергетичний обмін – процес розпаду складних речовин (цукрів, жирів) на більш прості. В результаті утворюється енергія у вигляді молекули АТФ (аденозинтрифосфорна кислота або аденозинтрифосфат), яка є універсальним джерелом енергії. Частина освічених молекул АТФ бере участь в синтезі різних речовин, частина – розсіюється у вигляді тепла.

Приклади катаболізму:

  • розщеплення етанолу;
  • гліколіз – перетворення глюкози в кислоту, а потім – в воду і вуглекислий газ;
  • внутрішньоклітинний дихання (окислення).

Анаболізм або пластичний обмін включає складні хімічні реакції, в результаті яких утворюються високомолекулярні речовини, необхідні для побудови та оновлення організму (білки, жири, вуглеводи). Для проведення таких реакцій потрібна енергія, тобто анаболізм відбувається за участю АТФ.

Анаболізм можна спостерігати у вигляді:

  • росту волосся і нігтів;
  • освіту м’язів;
  • загоєння ран, зрощення кісток і т.д.

Фотосинтез є анаболизмом, але замість АТФ використовується енергія сонячних променів.

В результаті катаболізму (розпаду) утворюються прості речовини, які можуть з’єднуватися за анаболізмі (споруді) і знову руйнуватися при катаболізмі з вивільненням АТФ. Хорошим прикладом є жири, які утворюються при асиміляції, відкладаються в тканинах і розщеплюються для отримання енергії. Співвідношення утвореної і витраченої енергії називається енергетичним балансом. Анаболізм і катаболізм повинні відбуватися паралельно без переваги одного з процесів.

Етапи

Перш ніж їжа перетвориться в енергію, вона повинна пройти довгий шлях по шлунково-кишковому тракту, потрапити в кров і досягти кожної клітини, де почнеться метаболізм. Весь процес ділиться на три стадії, які описані в таблиці.

ЕтапиДе відбуваєтьсяРезультат
ПідготовчийШлунково-кишковий трактРечовини, що надійшли з їжею, розщеплюються на молекули і всмоктуються в кров. Білки розщеплюються до амінокислот, вуглеводи – до глюкози, жири – до жирних кислот і гліцерину. Відбувається незначне виділення енергії
ОсновнийОрганели (функціональні структури) клітинХімічні реакції анаболізму і катаболізму. Відбувається утворення АТФ і синтез специфічних для певних тканин білків, обмін жирів і вуглеводів
ЗаключнийКлітиниУтворення і виведення кінцевих продуктів розпаду – води і вуглекислого газу. Виведення відбувається через нирки, кишечник, легені, потові залози

Протягом усього метаболізму задіяні каталізатори – ферменти, які прискорюють синтез або розпад. Ферменти діють вибірково: кожен вид бере участь в строго певних реакціях. Наприклад, амілаза допомагає розщепити крохмаль в ротовій порожнині.

Регуляцію обміну речовин здійснює гіпоталамус, де знаходяться центри теплообміну, відчуттів голоду, спраги, насичення. Нейрони гіпоталамуса реагують на рівень глюкози, зміна тиску, температури і т.д. Відповідно до отриманої інформації гіпоталамус коригує метаболізм.

Що ми дізналися?

Коротко дізналися про основні стадіях і етапах метаболізму, взаємодії і прикладах катаболізму і анаболізму, про значення ферментів для метаболізму і центрі контролю всіх внутрішньоклітинних процесів.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Недосконалі гриби