Обмен вещества

Живые организмы являются открытыми системами, поскольку между организмом и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии. Организм человека потребляет кислород, воду, углеводы, жиры, белки, минеральные соли, витамины, а выводит углекислый газ, воду, мочевину, мочевую кислоту и в незначительном количестве другие вещества. С потребленных пищевых веществ синтезируются специфические для организма белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы, из которых строятся клетки, их мембраны, органеллы. Вместе с тем, клетки разрушают макромолекулы путем гидролиза и окисляют продукты распада (глюкозу, жирные кислоты, органические кислоты) для того, чтобы получить энергию.

Обмен веществ включает процессы потребления, накопления, преобразования, использования и удаления веществ и энергии, благодаря чему живые организмы растут, развиваются, размножаются в условиях окружающей среды, а также приспосабливаются к его постоянным изменениям. Каковы масштабы обмена веществ? Ежедневное потребление взрослым человеком органических веществ с пищей составляет примерно 0,6 кг; за 40-50 дней масса органических веществ, который поступит в организм, составляет около 25 кг, что составляет общей массе органических веществ в теле человека. Поскольку масса здорового человека сохраняется постоянной, то за этот период такая же масса веществ выведется из организма. За 40 лет человек потребляет примерно 6 т твердой пищи и около 38 т воды – такие огромные масштабы обмена веществ.

Для понимания обмена веществ должны быть известны структура веществ, реакции, в которые они вступают, ферменты, которые катализируют эти реакции, и регуляторные механизмы, которые обеспечивают нормальный обмен веществ, скорость последовательных реакций, при которых происходит превращение первоначального субстрата в конечный продукт. Совокупность таких последовательных реакций превращения биомолекулы к определенному продукту составляет метаболический путь. Например, вещество А превращается в конечный продукт Есть в результате 6 последовательных ферментативных реакций.

Ферменты, которые катализируют эти последовательные стадии, образуют Мультиферментный систему – продукт первой реакции служит субстратом для последующей реакции, катализируемой другим ферментом и тому подобное. Метаболические пути в основном линейные, хотя могут быть и циклические.

Из различных метаболических путей состоит метаболизм. В щиршому значении термин “метаболизм” равнозначен “обмена веществ и энергии”, в более точном и узком смысле “метаболизм” означает промежуточный обмен, т.е. превращение веществ внутри клеток с момента их поступления до образования конечных продуктов.

Author: Олександр
Фанат своєї справи і просто крутий чувак.