Što je metabolizam u biologiji: definicija

Neophodan uvjet za postojanje bilo kojeg živog organizma je stalna opskrba hranjive tvari

Što je metabolizam u biologiji?

Metabolizam ili metabolizam je poseban skup kemijskih reakcija koje se odvijaju u bilo kojem živom organizmu kako bi podržali njegovu aktivnost i život. Takve reakcije daju tijelu sposobnost razvijanja, rasta i razmnožavanja, zadržavajući njegovu strukturu i reagirajući na ekološke podražaje.

Razmjena tvari podijeljena je u dvije faze: katabolizam i anabolizam. U prvoj fazi, sve složene tvari se dijele i postaju jednostavnije. U drugom, zajedno s troškovima energije, sintetiziraju se nukleinske kiseline, lipidi i proteini.

Najvažniju ulogu u metaboličkom procesu igraju enzimi koji su aktivni biološki katalizatori. Oni su u stanju smanjiti aktivacijsku energiju fizičke reakcije i regulirati metaboličke puteve.

Metabolički lanci i komponente apsolutno su identični za mnoge vrste, što je dokaz jedinstva podrijetla svih živih bića. Ova sličnost pokazuje relativno rano pojavljivanje evolucije u povijesti razvoja organizama.

Klasifikacija prema vrsti metabolizma

Što je metabolizam u biologiji detaljno je opisan u ovom članku. Svi živi organizmi koji postoje na planeti Zemlji mogu se podijeliti u osam skupina, vodeći ih izvorom ugljika, energije i oksidiranog supstrata.

Živi organizmi mogu koristiti energiju kemijskih reakcija ili svjetlost kao izvor prehrane. Kao oksidirajuća podloga, mogu biti i organske i anorganske tvari. Izvor ugljika je ugljični dioksid ili organska tvar.

Postoje mikroorganizmi koji, u različitim uvjetima postojanja, koriste različite vrste metabolizma. Ovisi o vlazi, rasvjeti i drugim čimbenicima.

Multicelularni organizmi može se obilježiti činjenicom da isti organizam može imati stanice s različitim vrstama metaboličkih procesa.

katabolizam

Biološki metabolizam i energija se tretiraju putem takvog koncepta kao što je "katabolizam". Ovaj se naziv zove metaboličkih procesa, tijekom kojeg se podijele velike čestice masti, aminokiseline i ugljikohidrata. Tijekom katabolizma pojavljuju se jednostavne molekule koje sudjeluju u biosintetičkim reakcijama. Zahvaljujući tim procesima tijelo može mobilizirati energiju i pretvoriti ga u pristupačan oblik.

U organizmima koji žive fotosintezom (cijanobakterije i biljke), reakcija prijenosa elektrona ne oslobađa energiju, već akumulira, zahvaljujući sunčevoj svjetlosti.

Kod životinja, reakcije katabolizma povezane su s dijeljenjem kompleksnih elemenata na jednostavnije one. Takve tvari su nitrati i kisik.

Katabolizam kod životinja podijeljen je u tri faze:

1. Odjeljivanje složenih tvari na jednostavnije.
2. Razdvajanje jednostavnih molekula čak i jednostavnijim.
3. Otpuštanje energije.

Anabolizam

Metabolizam (biologija 8. razreda razmatra ovaj koncept) karakterizira anabolizam - skup metaboličkih procesa biosinteze s potrošnjom energije. Kompleksne molekule, koje su energetska osnova staničnih struktura, konstantno su oblikovane od najjednostavnijih prethodnika.

Prvo, sintetizirani su aminokiseline, nukleotidi i monosaharidi. Zatim gornji elementi postaju aktivni oblici zbog ATP energije. A u posljednjoj fazi svi aktivni monomeri se kombiniraju u složene strukture, kao što su proteini, lipidi i polisaharidi.

Važno je napomenuti da svi živci ne sintetiziraju aktivne molekule. Biologija (metabolizam je detaljno opisan u ovom članku) identificira takve organizme kao autotrof, hemotroph i heterotrophs. Oni dobivaju energiju iz alternativnih izvora.

Energija dobivena iz sunčeve svjetlosti

Što je metabolizam u biologiji? Proces kroz koji postoji cijeli život na Zemlji i razlikovanje živih organizama od neživog materije.

Energija sunčeve svjetlosti hrani neki protozoi, biljke i cijanobakterije. U tim je predstavnicima metabolizam zbog fotosinteze - proces apsorpcije kisika i oslobađanje ugljičnog dioksida.

probava

Takve molekule kao škrob, proteini i celuloza se cijepaju čak i prije nego što ih stanice koriste. U procesu probave, sudjeluju posebni enzimi koji razgrađuju proteine ​​na aminokiseline, i polisaharide u monosaharide.

Životinje mogu izolirati takve enzime samo od posebnih stanica. Ali mikroorganizmi takve tvari se oslobađaju u okolni prostor. Sve tvari koje proizvode ekstracelularni enzimi ulaze u tijelo uz pomoć "aktivnog transporta".

Kontrola i regulacija

Što je metabolizam u biologiji, možete pročitati u ovom članku. Svaki organizam karakterizira homeostaza - konstanta unutarnjeg okruženja tijela. Prisutnost takvog stanja vrlo je važna za bilo koji organizam. Budući da su svi okruženi okruženjem koje se stalno mijenja, kako bi se održali optimalni uvjeti unutar stanica, sve metaboličke reakcije moraju biti pravilno i precizno regulirane. Dobar metabolizam omogućava životnim organizmima da konstantno kontaktiraju okoliš i reagiraju na njegove promjene.

Povijesna pozadina

Što je metabolizam u biologiji? Definicija je na početku članka. Koncept "metabolizma" prvi je put koristio Theodore Schwann u četrdesetima devetnaestog stoljeća.

Znanstvenici su proučavali metabolizam nekoliko stoljeća, a sve je počelo s pokušajima proučavanja životinjskih organizama. Ali pojam "metabolizam" prvi je put koristio Ibn al-Nafisa, koji je smatrao da je cijelo tijelo stalno u stanju hrane i propadanja, pa ga karakteriziraju stalne promjene.

Lekcija biologije "Metabolizam" otvorit će cijelu bit ovog koncepta i opisati primjere koji će pomoći povećanju dubine znanja.

Prvi kontrolirani eksperiment o proučavanju metabolizma primio je Santorio Santorio 1614. Opisao je stanje prije i poslije jela, rada, pitke vode i spavanja. Bio je prvi koji je primijetio da je većina konzumirane hrane izgubljena tijekom procesa "neupadljivog isparavanja".

U početnim istraživanjima nisu otkrivene metaboličke reakcije, a znanstvenici su vjerovali da živo tkivo kontrolira živa sila.

U dvadesetom stoljeću, Eduard Buchner predstavio je koncept enzima. Otada je studija metabolizma počela istraživanjem stanica. Tijekom tog razdoblja biokemija je postala znanost.

Što je metabolizam u biologiji? Definicija se može dati sljedeće - ovo je poseban skup biokemijskih reakcija koje podupiru postojanje organizma.

minerali

Anorganske tvari imaju vrlo važnu ulogu u metabolizmu. Svi organski spojevi sastoje se od velike količine fosfora, kisika, ugljika i dušika.

Većina anorganskih spojeva omogućuju vam kontrolu razine tlaka unutar stanica. Također, njihova koncentracija pozitivno utječe na funkcioniranje mišića i živčanih stanica.

Prijelazni metali (željezo i cink) reguliraju aktivnost transportnih proteina i enzima. Svi anorganski elementi u tragovima apsorbiraju transportni proteini i nikad ne ostaju u slobodnom stanju.