Пластичен обмен: характеристики, функции, етапи

Метаболизмът, т.е. съвкупността от всички химични реакции, протичащи в тялото, включва енергиен и пластичен метаболизъм. Първият е реакциите, насочени към получаване на енергия поради разделянето на сложни органични съединения на по-прости. Нарича се още катаболизъм. Пластмасовият метаболизъм също се нарича анаболизъм. Тя предполага реакции, чрез които тялото синтезира сложните химикали, от които се нуждае от прости, използващи енергия. Така се оказва, че след като извлече енергия в процеса на катаболизма, част от тялото й харчи за синтеза на нови органични вещества.

Енергиен обмен: характеристики и етапи

Този изглед метаболизъм извършват се в три етапа: подготвителна, анаеробна ферментация или гликолиза и клетъчно дишане. Разгледайте ги по-подробно:

1. Подготвителният етап се осъществява в стомашно-чревния тракт, където с помощта на стомашен сок и ензими, протеините се разделят на аминокиселини, липиди във висши киселини и глицерин, а въглехидратите в по-прости монозахариди. Останалите два етапа се извършват в клетките на тялото.
2. Енергийният метаболизъм в клетката има два етапа - анаеробни, за които не е необходим кислород, и аеробни, по време на които се използва кислород за извършване на химични реакции. Първият от тези два етапа, гликолизата , се осъществява в цитоплазмата, където под влиянието на ензими, съдържащи се в лизозомите (специални клетъчни органоиди), глюкозата се разделя на по-прости вещества, например етилов алкохол, пирувинова киселина и млечна киселина. По време на реакцията, в резултат на която се образува алкохол, той също се освобождава въглероден диоксид. Във всичките три варианта на разцепване, клетката получава 2 АТР за една използвана глюкозна молекула. Получава се реакцията, при която в резултат на разпадането на монозахарида етилов алкохол, използва се основно от дрожди и бактерии. Процесът, поради който се отделя млечна киселина, е млечнокисела бактерия. Тази реакция, след която остава пирувирусна киселина, се извършва в животински клетки. Свойствата на бактериите за разграждане на глюкозата до етилов алкохол, въглероден диоксид и млечна киселина се използват широко в хранителната промишленост.
3. Третият етап на енергийния метаболизъм също се извършва директно в клетката, но не в цитоплазмата, а в митохондриите. Това е клетъчно дишане . Необходим е кислород, тъй като всъщност той е процес на изгаряне на органична материя, без да се използват високи температури и в ускорена форма стотици пъти, което позволява разработването на естествени катализатори - ензими. По този начин, в митохондриите на клетка на жив организъм, процесът на пълно окисление на лактат може да настъпи при използване на фосфорна киселина, кислород и ADP молекули. В резултат на тази химична реакция, поради разцепването на една молекула млечна киселина, може да се получи 18 АТР. Друг често срещан процес в митохондриите на еукариотните клетки е изгарянето на пирувиновата киселина, в резултат на което също се освобождава енергия.

Пластмасовият обмен е какво? Какви са неговите черти?

След като разгледа процеса на катаболизъм, можете да преминете към описанието на анаболизма, който е важен компонент на метаболизма. В резултат на този процес се образуват вещества, които съставляват клетката и целия организъм, които могат да служат като хормони или ензими и т.н. Пластичният обмен (известен също като биосинтез или анаболизъм) възниква, за разлика от катаболизма, изключително в клетката. Тя включва три вида: фотосинтеза, хемосинтеза и протеинова биосинтеза. Първият се използва само от растения и от някои фотосинтетични бактерии. Такива организми се наричат ​​автотрофи, тъй като сами произвеждат органични съединения от неорганични. Вторият се използва от някои бактерии, включително анаеробни, за живота на които не се изисква кислород. Жизнените форми, които използват хемосинтеза, се наричат ​​хемотрофи. Животните и гъбите са хетеротрофи - същества, които получават органична материя от други организми.

фотосинтеза

Това е процес, който по същество е в основата на живота на планетата Земя. Всеки знае, че растенията вземат въглероден диоксид от атмосферата и се отказват от кислород, но нека погледнем по-отблизо какво се случва по време на фотосинтезата. Този процес се осъществява чрез реакция, която включва образуването на глюкоза и кислород от въглероден диоксид и вода. Много важен фактор е наличието на слънчева енергия. По време на такова химично взаимодействие се образуват шест молекули кислород и една глюкоза от шест молекули въглероден диоксид и вода.

Къде се провежда този процес?

Мястото за този вид реакция са зелените листа на растенията, и по-точно хлоропластите, съдържащи се в техните клетки. Тези органели съдържат хлорофил, поради което настъпва фотосинтеза. Това вещество също предвижда зелен цвят листове. Хлоропластът е заобиколен от две мембрани, а в неговата цитоплазма има фасети - купчини тилакоиди, които имат собствена мембрана и съдържат хлорофил.

хемосинтеза

Хемосинтезата е също пластичен метаболизъм. само тя е характерна за микроорганизми, включително сяра, нитрифициращи и железни бактерии. Те използват енергията, получена в процеса на окисление на някои вещества, за да намалят въглеродния диоксид до органични съединения. Веществата, окислени от тези бактерии в процеса на енергийния метаболизъм, са сероводород за първия, амоняк за последния и железен оксид за последния.

Протеинова биосинтеза

Обмяната на протеини в тялото предполага разбиване на тези, които са били изядени в аминокиселини и изграждането на техните собствени протеини от последните, които са характерни за това живо същество. Пластмасовият метаболизъм е с междинните протеини на клетката и включва два основни процеса: транскрипция и транслация.

транскрипция

Тази дума е широко известна от уроците на английския език, но в биологията този термин има съвсем различно значение. Транскрипцията е процес на синтезиране на информационна РНК, използвайки ДНК съгласно принципа на комплементарността. Извършва се в клетъчното ядро ​​и се състои от три етапа: образуване на първичен транскрипт, обработка и сплайсинг.

превод

Този термин се отнася до предаване на информация за структурата на протеин към синтезиращ се полипептид, който е кодиран върху иРНК. Мястото на този процес е цитоплазмата на клетката, а именно рибозомата е специален органоид, който е отговорен за синтеза на протеини. Това е овална органела, състояща се от две части, които се комбинират в присъствието на иРНК. Излъчването се извършва в четири етапа. В първия етап аминокиселините се активират от специален ензим, наречен аминоацилна Т-РНК синтетаза. ATP също се използва за това. Впоследствие се образува аминоацилен аденилат. Това е последвано от процеса на свързване на активираната аминокиселина към транспортната РНК, с освобождаването на АМР (аденозин монофосфат). След това, на третия етап, образуваният комплекс е свързан с рибозомата. След това идва включването на аминокиселини в структурата на протеина в определен ред, след което тРНК се освобождава.