O condiție prealabilă pentru existența oricărui organism viu este aprovizionarea constantă cu nutrienți și eliminarea produselor finite ale degradarii.
Ce este metabolismul în biologie
Metabolismul, sau metabolismul, este un set special de reacții chimice care au loc în orice organism viu pentru a-și menține activitatea și viața. Aceste răspunsuri permit organismului să se dezvolte, să crească și să se reproducă, menținându-și structura și răspunzând la stimulii din mediu.
Metabolismul este de obicei împărțit în două etape: catabolism și anabolism. În prima etapă, toate substanțele complexe sunt descompuse și devin mai simple. Pe al doilea, împreună cu costurile energetice, se sintetizează acizi nucleici, lipide și proteine.
Cel mai important rol în procesul metabolic îl au enzimele, care sunt catalizatori biologici activi. Ele sunt capabile să reducă energia de activare a unei reacții fizice și să regleze căile metabolice.
Lanțurile și componentele metabolice sunt absolut identice pentru multe specii, ceea ce este dovada unității originii tuturor ființelor vii. Această asemănare se arată relativapariția timpurie a evoluției în istoria dezvoltării organismelor.
Clasificare după tipul de metabolism
Ce este metabolismul în biologie este descris în detaliu în acest articol. Toate organismele vii care există pe planeta Pământ pot fi împărțite în opt grupuri, ghidate de sursa de carbon, energie și substrat oxidabil.
Organismele vii pot folosi energia reacțiilor chimice sau lumina ca sursă de hrană. Atât substanțele organice, cât și cele anorganice pot fi utilizate ca substrat oxidabil. Sursa de carbon este dioxidul de carbon sau materia organică.
Există microorganisme care, fiind în condiții diferite de existență, folosesc un alt tip de metabolism. Depinde de umiditate, iluminare și alți factori.
Organismele pluricelulare pot fi caracterizate prin faptul că același organism poate avea celule cu diferite tipuri de procese metabolice.
Catabolism
Biologia examinează metabolismul și energia printr-un astfel de concept precum „catabolism”. Acest termen se referă la procesele metabolice în timpul cărora particulele mari de grăsimi, aminoacizi și carbohidrați sunt descompuse. În timpul catabolismului, apar molecule simple care participă la reacțiile de biosinteză. Datorită acestor procese, organismul este capabil să mobilizeze energia, transformând-o într-o formă accesibilă.
La organismele care trăiesc prin fotosinteză (cianobacterii șiplante), reacția de transfer de electroni nu eliberează energie, ci se acumulează, datorită luminii solare.
La animale, reacțiile de catabolism sunt asociate cu descompunerea elementelor complexe în altele mai simple. Aceste substanțe sunt nitrații și oxigenul.
Catabolismul la animale este împărțit în trei etape:
- Divizarea substanțelor complexe în altele mai simple.
- Divizarea moleculelor simple în altele chiar mai simple.
- Eliberează energie.
Anabolism
Metabolismul (biologia clasa a 8-a consideră acest concept) se caracterizează și prin anabolism - un set de procese metabolice de biosinteză cu consum de energie. Moleculele complexe, care sunt baza energetică a structurilor celulare, sunt formate secvenţial din cei mai simpli precursori.
În primul rând, se sintetizează aminoacizii, nucleotidele și monozaharidele. Apoi elementele de mai sus devin forme active datorită energiei ATP. Și în ultima etapă, toți monomerii activi sunt combinați în structuri complexe, cum ar fi proteine, lipide și polizaharide.
Este de remarcat faptul că nu toate organismele vii sintetizează molecule active. Biologia (metabolismul este descris în detaliu în acest articol) distinge organisme precum autotrofe, chimiotrofe și heterotrofe. Ei primesc energie din surse alternative.
Energie de la lumina soarelui
Ce este metabolismul în biologie? Procesul prin care există toate ființele viipe Pământ și distinge organismele vii de materia neînsuflețită.
Energia soarelui se hrănește cu unele protozoare, plante și cianobacterii. La acești reprezentanți, metabolismul are loc datorită fotosintezei - procesul de absorbție a oxigenului și eliberare de dioxid de carbon.
Digestie
Molecule precum amidonul, proteinele și celuloza sunt descompuse înainte de a fi folosite de celule. Digestia implică enzime speciale care descompun proteinele în aminoacizi și polizaharidele în monozaharide.
Animalele pot secreta aceste enzime doar din celule speciale. Dar microorganismele eliberează astfel de substanțe în spațiul înconjurător. Toate substanțele care sunt produse de enzimele extracelulare pătrund în organism prin „transport activ”.
Control și reglementare
Ce este metabolismul în biologie, puteți citi în acest articol. Fiecare organism este caracterizat de homeostazie - constanța mediului intern al corpului. Prezența unei astfel de afecțiuni este foarte importantă pentru orice organism. Întrucât toate sunt înconjurate de un mediu în continuă schimbare, pentru a menține condiții optime în interiorul celulelor, toate reacțiile metabolice trebuie reglate corect și precis. Un metabolism bun permite organismelor vii să contacteze în mod constant mediul și să răspundă la schimbările acestuia.
Informații istorice
Ce este metabolismul în biologie? Definiția este la începutul articolului. Conceptul de „metabolism” pentru prima datăfolosit de Theodor Schwann în anii patruzeci ai secolului al XIX-lea.
Oamenii de știință au studiat metabolismul de câteva secole și totul a început cu încercări de a studia organismele animale. Însă termenul „metabolism” a fost folosit pentru prima dată de Ibn al-Nafisa, care credea că întregul corp se află în permanență într-o stare de nutriție și degradare, deci este caracterizat de schimbări constante.
Lecția de biologie „Metabolism” va dezvălui întreaga esență a acestui concept și va descrie exemple care vor ajuta la creșterea profunzimii cunoștințelor.
Primul experiment controlat privind studiul metabolismului a fost făcut de Santorio Santorio în 1614. El a descris starea lui înainte și după ce a mâncat, a lucra, a băut apă și a dormit. El a fost primul care a observat că cea mai mare parte a alimentelor consumate s-a pierdut în timpul procesului de „evaporare tăcută”.
În studiile inițiale, reacțiile metabolice nu au fost găsite, iar oamenii de știință credeau că țesutul viu era controlat de o forță vie.
În secolul al XX-lea, Eduard Buchner a introdus conceptul de enzime. De atunci, studiul metabolismului a început cu studiul celulelor. În această perioadă, biochimia a devenit o știință.
Ce este metabolismul în biologie? Definiția poate fi dată după cum urmează - acesta este un set special de reacții biochimice care susțin existența unui organism.
Minerale
Sustanțele anorganice joacă un rol foarte important în metabolism. Toți compușii organici sunt alcătuiți din cantități mari de fosfor, oxigen, carbon și azot.
Majoritatea compușilor anorganici vă permit să controlați nivelul presiunii din interiorul celulelor. De asemenea, concentrarea lorafectează pozitiv funcționarea celulelor musculare și nervoase.
Metalele de tranziție (fier și zinc) reglează activitatea proteinelor de transport și a enzimelor. Toate oligoelementele anorganice sunt absorbite prin proteinele de transport și nu rămân niciodată în stare liberă.
