Предпоставка за съществуването на всеки жив организъм е постоянното снабдяване с хранителни вещества и отстраняването на крайните продукти от разпада.
Какво е метаболизъм в биологията
Метаболизмът или метаболизмът е специален набор от химични реакции, които протичат във всеки жив организъм за поддържане на неговата активност и живот. Тези реакции позволяват на тялото да се развива, расте и възпроизвежда, като същевременно поддържа структурата си и отговаря на стимулите от околната среда.
Метаболизмът обикновено се разделя на два етапа: катаболизъм и анаболизъм. На първия етап всички сложни вещества се разграждат и стават по-прости. На втория, заедно с енергийните разходи, се синтезират нуклеинови киселини, липиди и протеини.
Най-важната роля в метаболитния процес играят ензимите, които са активни биологични катализатори. Те са в състояние да намалят енергията на активиране на физическа реакция и да регулират метаболитните пътища.
Метаболитните вериги и компоненти са абсолютно идентични за много видове, което е доказателство за единството на произхода на всички живи същества. Тази прилика се проявява относителноранна поява на еволюцията в историята на развитието на организмите.
Класификация по тип метаболизъм
Какво е метаболизъм в биологията е описано подробно в тази статия. Всички живи организми, които съществуват на планетата Земя, могат да бъдат разделени на осем групи, ръководени от източника на въглерод, енергия и окисляем субстрат.
Живите организми могат да използват енергията на химичните реакции или светлината като източник на храна. Като окислителен субстрат могат да се използват както органични, така и неорганични вещества. Източникът на въглерод е въглероден диоксид или органична материя.
Има микроорганизми, които, намирайки се в различни условия на съществуване, използват различен тип метаболизъм. Зависи от влажността, осветлението и други фактори.
Многоклетъчните организми могат да се характеризират с факта, че един и същ организъм може да има клетки с различни видове метаболитни процеси.
Катаболизъм
Биологията изследва метаболизма и енергията чрез понятие като "катаболизъм". Този термин се отнася до метаболитни процеси, по време на които се разграждат големи частици мазнини, аминокиселини и въглехидрати. По време на катаболизма се появяват прости молекули, които участват в биосинтетичните реакции. Благодарение на тези процеси тялото е в състояние да мобилизира енергия, превръщайки я в достъпна форма.
В организми, които живеят чрез фотосинтеза (цианобактерии ирастения), реакцията на пренос на електрони не освобождава енергия, а се натрупва благодарение на слънчевата светлина.
При животните реакциите на катаболизъм са свързани с разграждането на сложни елементи на по-прости. Тези вещества са нитрати и кислород.
Катаболизмът при животните е разделен на три етапа:
- Разделяне на сложни вещества на по-прости.
- Разделяне на прости молекули на още по-прости.
- Освобождаване на енергия.
Анаболизъм
Метаболизмът (биология 8 клас разглежда тази концепция) също се характеризира с анаболизъм - набор от метаболитни процеси на биосинтеза с консумация на енергия. Сложните молекули, които са енергийната основа на клетъчните структури, се образуват последователно от най-простите предшественици.
Първо се синтезират аминокиселини, нуклеотиди и монозахариди. Тогава горните елементи стават активни форми благодарение на енергията на АТФ. И на последния етап всички активни мономери се комбинират в сложни структури, като протеини, липиди и полизахариди.
Заслужава да се отбележи, че не всички живи организми синтезират активни молекули. Биологията (метаболизмът е описан подробно в тази статия) разграничава организми като автотрофи, хемотрофи и хетеротрофи. Те получават енергия от алтернативни източници.
Енергия от слънчева светлина
Какво е метаболизмът в биологията? Процесът, чрез който съществуват всички живи съществана Земята и разграничава живите организми от неживата материя.
Слънчевата енергия се храни с някои протозои, растения и цианобактерии. При тези представители метаболизмът се осъществява поради фотосинтезата - процесът на усвояване на кислород и освобождаване на въглероден диоксид.
Храносмилане
Молекули като нишесте, протеини и целулоза се разграждат, преди да бъдат използвани от клетките. Храносмилането включва специални ензими, които разграждат протеините до аминокиселини и полизахаридите до монозахариди.
Животните могат да отделят тези ензими само от специални клетки. Но микроорганизмите отделят такива вещества в околното пространство. Всички вещества, които се произвеждат от извънклетъчни ензими, влизат в тялото с помощта на "активен транспорт".
Контрол и регулиране
Какво е метаболизъм в биологията, можете да прочетете в тази статия. Всеки организъм се характеризира с хомеостаза - постоянство на вътрешната среда на тялото. Наличието на такова състояние е много важно за всеки организъм. Тъй като всички те са заобиколени от среда, която постоянно се променя, за да се поддържат оптимални условия вътре в клетките, всички метаболитни реакции трябва да бъдат правилно и точно регулирани. Добрият метаболизъм позволява на живите организми да контактуват постоянно с околната среда и да реагират на нейните промени.
Историческа информация
Какво е метаболизмът в биологията? Определението е в началото на статията. Концепцията за "метаболизъм" за първи пътизползван от Теодор Шван през четиридесетте години на деветнадесети век.
Учените изучават метаболизма от няколко века и всичко започва с опити за изследване на животински организми. Но терминът "метаболизъм" е използван за първи път от Ибн ал-Нафиса, който вярва, че цялото тяло е постоянно в състояние на хранене и разпад, така че се характеризира с постоянни промени.
Урокът по биология "Метаболизъм" ще разкрие цялата същност на тази концепция и ще опише примери, които ще помогнат за увеличаване на дълбочината на знанията.
Първият контролиран експеримент за изследване на метаболизма е направен от Санторио Санторио през 1614 г. Той описа състоянието си преди и след хранене, работа, пиене на вода и сън. Той беше първият, който забеляза, че по-голямата част от консумираната храна се губи по време на процеса на "безшумно изпаряване".
В първоначалните проучвания не са открити метаболитни реакции и учените вярват, че живата тъкан се контролира от жива сила.
През двадесети век Едуард Бюхнер въвежда концепцията за ензими. Оттогава изучаването на метаболизма започва с изследване на клетките. През този период биохимията се превърна в наука.
Какво е метаболизмът в биологията? Определението може да се даде по следния начин - това е специален набор от биохимични реакции, които поддържат съществуването на организъм.
Минерали
Неорганичните вещества играят много важна роля в метаболизма. Всички органични съединения са изградени от големи количества фосфор, кислород, въглерод и азот.
Повечето неорганични съединения ви позволяват да контролирате нивото на налягане вътре в клетките. Също и тяхната концентрацияповлиява положително функционирането на мускулните и нервните клетки.
Преходните метали (желязо и цинк) регулират активността на транспортните протеини и ензими. Всички неорганични микроелементи се абсорбират чрез транспортни протеини и никога не остават в свободно състояние.
