Kakšen je metabolizem v biologiji: definicija

Nepogrešljiv pogoj za obstoj katerega koli živega organizma je nenehna oskrba hranila

Kakšen je metabolizem v biologiji?

Presnova ali metabolizem je poseben niz kemičnih reakcij, ki potekajo v vsakem živem organizmu, da bi podprli njegovo dejavnost in življenje. Takšne reakcije dajejo telesu možnost razvijanja, rasti in množenja, hkrati pa ohranjajo njegovo strukturo in se odzivajo na okoljske dražljaje.

Izmenjava snovi je razdeljena na dve stopnji: katabolizem in anabolizem. V prvi fazi so vse zapletene snovi razdeljene in postale preprostejše. Na drugem se skupaj s stroški energije sintezirajo nukleinske kisline, lipidi in beljakovine.

Najpomembnejšo vlogo v presnovnem procesu igrajo encimi, ki so aktivni biološki katalizatorji. So sposobni zmanjšati energijo aktivacije fizične reakcije in uravnavati presnovne poti.

Metabolične verige in komponente so za mnoge vrste popolnoma identične, kar dokazuje enotnost izvora vseh živih bitij. Ta podobnost kaže relativno zgodnji pojav evolucije v zgodovini razvoja organizmov.

Razvrstitev glede na vrsto metabolizma

Kakšen je metabolizem v biologiji, je podrobneje opisan v tem članku. Vsi živi organizmi, ki obstajajo na planetu Zemlji, lahko razdelimo na osem skupin, pri čemer jih vodimo z virom ogljika, energije in oksidiranega substrata.

Živi organizmi lahko energijo kemičnih reakcij ali svetlobe uporabljajo kot vir prehrane. Kot oksidirajoči substrat lahko obstajata oba organska in anorganske snovi. Vir ogljika je ogljikov dioksid ali organska snov.

Obstajajo mikroorganizmi, ki v različnih življenjskih pogojih uporabljajo drugačno vrsto metabolizma. Odvisno od vlage, osvetlitve in drugih dejavnikov.

Večcelični organizmi lahko zaznamuje dejstvo, da ima isti organizem tudi celice z različnimi vrstami metabolnih procesov.

Katabolizem

Biološki metabolizem in energija se obravnava s tako zasnovo kot "katabolizem". Ta izraz se imenuje presnovne procese, med katerimi so veliki delci maščob, aminokislin in ogljikovih hidratov razdeljeni. Med katabolizmom se pojavijo preproste molekule, ki sodelujejo v biosintetičnih reakcijah. Zaradi teh procesov je telo sposobno mobilizirati energijo in jo preoblikovati v dostopno obliko.

V organizmih, ki živijo s fotosintezo (cianobakterije in rastline), reakcija prenosa elektronov ne sprošča energije, ampak se kopiči, zahvaljujoč sončni svetlobi.

Pri živalih so reakcije katabolizma povezane z delitvijo kompleksnih elementov na preprostejše. Takšne snovi so nitrati in kisik.

Katabolizem pri živalih je razdeljen na tri faze:

1. Razdelitev kompleksnih snovi na enostavnejše.
2. Razdelitev preprostih molekul na še enostavnejše.
3. Sprostitev energije.

Anabolizem

Presnova (biologija razred 8 meni, da ta koncept) in anabolizem je značilna - zbirka presnovnih procesih biosinteze z porablja energija. Kompleksne molekule, ki so energetske osnove celičnih struktur, dosledno sestavljajo najpreprostejši predhodniki.

Prvič, sintetiziramo aminokisline, nukleotide in monosaharide. Nato zgoraj navedeni elementi postanejo aktivne oblike zaradi ATP energije. Na zadnji stopnji se vsi aktivni monomeri združujejo v kompleksne strukture, kot so proteini, lipidi in polisaharidi.

Omeniti velja, da vsi živi organizmi sintetizirajo aktivne molekule. Biologija (metabolizem je podrobno opisan v tem članku) identificira takšne organizme kot avtotrofi, hemotrofi in heterotrofe. Prejemajo energijo iz drugih virov.

Energija, pridobljena iz sončne svetlobe

Kakšen je metabolizem v biologiji? Proces, s katerim je vse življenje na Zemlji, in ločevanje živih organizmov iz nežive snovi.

Energijo sončne svetlobe hranijo nekateri protozoji, rastline in cianobakterije. Pri teh predstavnikih je metabolizem posledica fotosinteze - procesa absorpcije kisika in sproščanja ogljikovega dioksida.

Prehajanje

Takšne molekule kot škrob, beljakovine in celuloza se cepijo še preden jih uporabljajo celice. V procesu prebave se udeležili posebne encime, ki razgrajujejo beljakovine v aminokisline in polisaharide - do monosaharidov.

Živali lahko izolirajo takšne encime le iz posebnih celic. Ampak mikroorganizmi takšne snovi sproščajo v okoliški prostor. Vse snovi, ki jih proizvajajo zunajcelični encimi, vstopajo v telo s pomočjo "aktivnega prevoza".

Nadzor in regulacija

Kakšen je metabolizem v biologiji, si lahko preberete v tem članku. Za vsak organizem je značilna homeostaza - konstantnost notranjega okolja telesa. Prisotnost takšnega stanja je zelo pomembna za vsak organizem. Ker so vsi obkroženi z okoljem, ki se nenehno spreminja, da bi ohranili optimalne pogoje znotraj celic, morajo biti vse presnovne reakcije ustrezno in natančno urejene. Dober metabolizem omogoča živim organizmom, da nenehno stopijo v stik z okoljem in se odzivajo na njegove spremembe.

Zgodovinsko ozadje

Kakšen je metabolizem v biologiji? Opredelitev je na začetku članka. Koncept "metabolizma" je najprej uporabil Theodore Schwann v štiridesetih devetnajstem stoletju.

Znanstveniki že več stoletij preučujejo metabolizem in vse se je začelo s poskusi preučevanja živalskih organizmov. Toda izraz "metabolizem" je prvič uporabil Ibn al-Nafisa, ki je verjel, da je celotno telo nenehno v stanju prehrane in razpada, zato ga zaznamujejo stalne spremembe.

Biologija lekcijo "Presnova" bo odprla celotno bistvo tega pojma in opisala primere, ki bodo pomagali povečati globino znanja.

Prvi kontrolirani poskus na preučevanje metabolizma je prejel Santorio Santorio leta 1614. Opisal je njegovo stanje pred in po jedenju, delu, pitju vode in spanju. Najprej je opazil, da se je večina porabljene hrane izgubila med postopkom "neprepustnega izhlapevanja".

V začetnih študijah metabolične reakcije niso bile odkrite in znanstveniki so menili, da živo tkivo nadzira živa sila.

V dvajsetem stoletju je Eduard Buchner predstavil koncept encimov. Od takrat se je študija metabolizma začela s študijem celic. V tem obdobju je biokemija postala znanost.

Kakšen je metabolizem v biologiji? Določitev lahko dobimo - to je poseben sklop biokemičnih reakcij, ki podpirajo obstoj organizma.

Minerali

Anorganske snovi imajo zelo pomembno vlogo pri metabolizmu. Vse organske spojine so sestavljene iz velike količine fosforja, kisika, ogljika in dušika.

Večina anorganskih spojin vam omogoča nadzorovanje ravni tlaka znotraj celic. Tudi njihova koncentracija pozitivno vpliva na delovanje mišic in živčnih celic.

Prehodne kovine (železo in cink) uravnavajo aktivnost transportnih proteinov in encimov. Vsi anorganski elementi v sledeh absorbirajo transportne beljakovine in nikoli ne ostanejo v prostem stanju.