Question

Вкажіть процеси, які включає обмін речовин

Answer 1

Постійний обмін речовин із навколишнім середовищем — од­на з основних властивостей живих систем. У клітинах безперерв­но йдуть процеси біосинтезу (асиміляція, або пластичний обмін), тобто за участю ферментів з простих органічних сполук утворю­ються складні: з амінокислот — білки, із моносахаридів — полі­сахариди, із нуклеотидів — нуклеїнові кислоти тощо. Усі процеси синтезу йдуть із поглинанням енергії. Приблизно з такою ж шви­дкістю йде і розщеплювання складних молекул до більш простих з виділенням енергії (дисиміляція, або енергетичний обмін). За­вдяки цим процесам зберігається відносна постійність складу клі­тин. Синтезовані речовини використовуються для побудови клі­тин та їх органоїдів і заміни витрачених або зруйнованих моле­кул. При розщеплюванні високомолекулярних з'єднань до більш простих виділяється енергія, необхідна для реакцій біосинтезу.

  Сукупність реакцій асиміляції і дисиміляції, яка лежить в основі життєдіяльності й обумовлює зв'язок організму з навко­лишнім середовищем, називається обміном речовин, або метабо­лізмом.

  Для реакцій обміну характерна висока організованість і впо­рядкованість. Кожна реакція протікає з участю специфічних білків — ферментів. Вони розташовуються в основному на мембранах органоїдів і в гіалоплазмі клітин у строго певному порядку, що забезпечує необхідну послідовність реакцій. Завдяки ферментним системам реакції обміну йдуть швидко і ефективно в звичайних умовах — при температурі тіла і нормальному тиску.

  Пластичний і енергетичний обміни нерозривно пов'язані. Во­ни є протилежними сторонами єдиного процесу обміну речовин. Реакції біосинтезу потребують витрати енергії, яка відновлюється реакціями енергетичного обміну. Для здійснення реакцій енерге­тичного обміну необхідний постійний біосинтез ферментів і стру­ктур органоїдів, які в процесі життєдіяльності поступово руйну­ються.

  Процеси асиміляції не завжди знаходяться в рівновазі з про­цесами дисиміляції. Так, в організмі, що росте, процеси асиміля­ції переважають над процесами дисиміляції, завдяки чому забез­печується накопичення речовин і зростання організму. При інте­нсивній фізичній роботі та в старості переважають процеси диси­міляції. У першому випадку це компенсується посиленим  харчу­ванням, а в другому відбувається поступове виснаження і зреш­тою загибель організму.

  Енергетичний обмін — це сукупність реакцій ферментатив­ного розщеплювання складних органічних сполук, що супрово­дяться виділенням енергії. Частина енергії розсівається у вигляді тепла, а частина акумулюється в макроергічних зв'язках АТФ і використовується потім для забезпечення різноманітних процесів життєдіяльності клітини: біосинтетичних реакцій, надходження речовин у клітину, проведення імпульсів, скорочень м'язів, виді­лень секретів тощо.

  Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ, аденозинтрифосфат) є обов'язковим компонентом будь-якої живої клітини. АТФ — мононуклеотид, що складається з азотної основи аденіна, п’яти вуглецевого моносахариду рибози і трьох залишків фосфор­ної кислоти, які сполучені один з одним високоенергетичними (макроергинними) зв'язками. АТФ розщеплюється під дією особ­ливих ферментів у процесі гідролізу — приєднання води. При цьому відщеплюється молекула фосфорної кислоти, і АТФ пере­творюється в АДФ (аденозиндифосфат), а при подальшому відще­плюванні фосфорної кислоти — в АМФ (аденозинмонофосфат). Відщеплювання однієї молекули фосфорної кислоти супроводить­ся виділенням 40 кДж енергії. Зворотний процес перетворення АМФ в АДФ і АДФ в АТФ відбувається переважно в мітохондріях шляхом приєднання молекул фосфорної кислоти з виділенням води і поглинанням більшої (більше 40 кДж на кожний етап) кі­лькості енергії.

  Виділяють три етапи енергетичного обміну: 1) підготовчий, 2) безкисневий і 3) кисневий.

  Підготовчий етап протікає в травному тракті тварин і люди­ни або в цитоплазмі клітин всіх живих істот. На цьому етапі ве­ликі органічні молекули під дією ферментів розщеплюються на мономери: білки до амінокислот, жири до гліцерину і жирних кислот, крохмаль і глікоген до моносахаридів, нуклеїнові кисло­ти до нуклеотидів. Розпад речовин на цьому етапі супроводиться виділенням невеликої кількості енергії, що розсівається у вигляді тепла.