Згадайте з підручника «Людина та її здоров'я» що таке обмін речовин і перетворення енергії в організмі. З яких двох протилежних процесів він складається? Під дією яких речовин відбувається розщеплення поживних речовин в організмі?
Основою життєдіяльності клітини і організму є обмін речовин і перетворення енергії. Обмін її речовин і перетворення енергії - сукупність всіх реакцій розпаду та синтезу, що протікають в клітині або у всьому організмі, пов'язаних з виділенням або поглинанням енергії. Обмін речовин і перетворення енергії складається з двох взаємопов'язаних, але протилежних процесів - асиміляції і дисиміляції (рис. 53).
Мал. 53. Схема взаємозв'язків обміну речовин і перетворення енергії в клітині
Дві сторони обміну речовин і перетворення енергії. Дисиміляція (від лат. Дисиміляція - руйнування, виділення) - це сукупність реакцій розпаду та окислення в живому високомолекулярних органічних речовин до низькомолекулярних органічних і неорганічних. У процесі дисиміляції відбувається звільнення енергії, укладеної в хімічних зв'язках органічних молекул і запасання її у вигляді АТФ.
Діссіміляціонние процеси - це дихання, бродіння, гліколіз. Основні кінцеві продукти при цьому - вода, вуглекислий газ, аміак, сечовина і молочна кислота.
Асиміляція (від лат. Асиміляції - засвоєння) - це сукупність реакцій синтезу високомолекулярних органічних речовин з низькомолекулярних органічних або неорганічних. У процесі асиміляції відбувається поглинання енергії, яка утворюється в результаті розпаду АТФ. Так, органічні речовини, наприклад вуглеводи, синтезуються в рослинних клітинах з вуглекислого газу, води і мінеральних солей.
Отже, основна речовина, яке забезпечує всі обмінні процеси в клітці - це АТФ. У процесі дисиміляції відбуваються синтез молекул АТФ і запасання в них енергії. У процесі асиміляції молекули АТФ розпадаються і виділяється при цьому енергія витрачається на синтез органічних речовин. Всі реакції обміну речовин перетворення енергії в клітині ферментативні - т. Е. Йдуть в присутності ферментів.
Типи обміну речовин. Єдине джерело енергії на Землі - це Сонце. Завдяки сонячної енергії відбувається первинний синтез органічних речовин з неорганічних - фотосинтез. Енергія Сонця акумулюється в синтезованих органічних речовинах, перетворюючись в енергію хімічних зв'язків. У процесі харчування організми розщеплюють органічні речовини, а виділяється при цьому енергія запасається в молекулах АТФ. Надалі вона використовується в реакціях асиміляції.
За способом отримання енергії і синтезу органічних речовин все організми ділять на автотрофні і гетеротрофні (рис. 54). Автотрофні організми, або автотрофи (від грец. Аутос - сам і трофо - їжа, харчування) синтезують органічні речовини з неорганічних. До автотрофам відносять всі зелені рослини і ціанобактерії. Автотрофно харчуються і хемосинтезирующие бактерії, що використовують енергію, яка виділяється при окисленні неорганічних речовин, наприклад сірки, заліза, азоту.
Мал. 54. Потік речовин і перетворення енергії в біосфері Землі
Гетеротрофні організми, або гетеротрофи (від грец. Гетерос - інший і трофо - їжа, харчування) використовують тільки готові органічні речовини. Джерелом енергії для них служить енергія, запасені в органічних речовинах, що отримуються з їжею і виділяється при їх розпаді і окисленні. До гетеротрофам відносять всі тварини, гриби і більшість бактерій. При гетеротрофну харчуванні організм поглинає органічні речовини в готовому вигляді і перетворює їх у власні поживні речовини.
Процеси дисиміляції у організмів також різняться. Аеробних організмів, або аеробам (від грец. Аеро - повітря і биос - життя) для життєдіяльності необхідний кисень. Дихання для них є головною формою дисиміляції. Багаті енергією органічні речовини в присутності кисню повністю окислюються до енергетично бідних неорганічних речовин - вуглекислого газу і води.
Анаеробним організмам, або анаеробам (від грец. А, ан - негативна частка) кисень не потрібен: процеси їх життєдіяльності можуть протікати в безкисневому середовищі. Органічні речовини в цьому випадку розщеплюються в повному обсязі. Тому продукти їх життєдіяльності можуть використовувати інші організми. Наприклад, всі молочнокислі продукти є результатом життєдіяльності анаеробних молочнокислих бактерій.
Більшість організмів на нашій планеті - аероби: всі рослини, тварини (за винятком деяких паразитів), основні групи грибів і бактерій. Число анаеробів значно менше: це багато грунтові мікроорганізми (бактерії і гриби), внутрішні паразити, які втратили здатність використовувати кисень в зв'язку зі способом життя.
Вправи з пройденого матеріалу
- У чому сутність обміну речовин і перетворення енергії?
- Які два процеси становлять обмін речовин і перетворення енергії в живому?
- Чому АТФ можна назвати універсальним джерелом енергії в реакціях обміну речовин і перетворення енергії?
- Що є основним джерелом енергії на Землі?
- На які групи поділяють організми за характером використовуваної ними енергії і за джерелом отримання органічних речовин?
- Які групи виділяють серед організмів по відношенню до кисню?
- Чому фотосинтез можна на кликати основним процесом, що забезпечує життя на Землі?
Під дією яких речовин відбувається розщеплення поживних речовин в організмі?
Які два процеси становлять обмін речовин і перетворення енергії в живому?
Чому АТФ можна назвати універсальним джерелом енергії в реакціях обміну речовин і перетворення енергії?
Що є основним джерелом енергії на Землі?
На які групи поділяють організми за характером використовуваної ними енергії і за джерелом отримання органічних речовин?
Які групи виділяють серед організмів по відношенню до кисню?
Чому фотосинтез можна на кликати основним процесом, що забезпечує життя на Землі?
