Реферат: Основой жизнедеятельности клетки и организма яв­ляются обмен веществ и превращение энергии

§15 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ В КЛЕТКЕ


Основой жизнедеятельности клетки и организма яв­ляются обмен веществ и превращение энергии. Обмен ве­ществ и превращение энергии — совокупность всех ре­акций распада и синтеза, протекающих в клетке или во всем организме, связанная с выделением или поглоще­нием энергии. Обмен веществ и превращение энергии со­стоит из двух взаимосвязанных, но противоположных процессов — ассимиляции и диссимиляции.




Две стороны обмена веществ и превращения энергии.

Диссимиляциями лат. диссимиляцио — разрушение, вы­деление) — это совокупность реакций распада и окис­ления в живых системах высокомолекулярных орга­нических веществ до низкомолекулярных органичес­ких и неорганических. В процессе диссимиляции про­исходит освобождение энергии, заключенной в хи­мических связях органических молекул и запасание ее в виде АТФ. Диссимиляционные процессы — это дыха­ние, брожение, гликолиз. Основные конечные продук­ты при этом — вода, углекислый газ, аммиак, мочеви­на и молочная кислота.

Ассимиляция (от лат. ассимиляцио — усвоение) — это совокупность реакций синтеза высокомолекулярных ор­ганических веществ из низкомолекулярных органиче­ских или неорганических. В процессе ассимиляции происходит поглощение энергии от распада молекул АТФ. Так, органические вещества, например, углеводы образуются в растительных клетках из углекислого га­за, воды и минеральных солей.

Итак, основное вещество, которое обеспечивает все об­менные процессы в клетке — это АТФ. В процессе дис­симиляции происходят синтез молекул АТФ и запаса­ние в них энергии. В процессе ассимиляции молекулы АТФ распадаются и выделяющаяся при этом энергия расходуется на синтез органических веществ. Все реак­ции обмена веществ превращения энергии в клетке фер­ментативные — т. е. идут в присутствии ферментов.

^ Типы обмена веществ.

Единственный источник энер­гии на Земле — это Солнце. Благодаря солнечной энер­гии происходит первичный синтез органических веществ из неорганических — фотосинтез. Энергия Солнца акку­мулируется в синтезированных органических вещест­вах, превращаясь в энергию химических связей. В про­цессе питания организмы расщепляют органические вещества, а выделяющаяся при этом энергия запасается в молекулах АТФ. В дальнейшем она используется в ре­акциях ассимиляции.

По способу получения энергии, питания и синтеза ор­ганических веществ все организмы делят на автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные организ­мы, или автотрофы (от греч. аутос — сам и трофо — пища, питание) синтезируют органические вещества из неорганических. К автотрофам относят все зеленые рас­тения и цианобактерии. Автотрофно питаются и хемосинтезирующие бактерии, использующие энергию, которая выделяется при окислении неорганических веществ, например серы, железа, азота.

Гетеротрофные организмы, или гетеротрофы (от греч. гетерос — другой и трофо — пища, питание) используют только готовые органические вещества. Ис­точником энергии для них служит энергия, запасенная в органических веществах, получаемых с пищей и выде­ляющаяся при их распаде и окислении. К гетеротрофам относят все животные, грибы и большинство бактерий. При гетеротрофной ассимиляции организм поглощает органические вещества в готовом виде и преобразует их в собственные питательные вещества.

Процессы диссимиляции у организмов также раз­личаются. Аэробным организмам, или аэробам (от греч. аэр — воздух и биос — жизнь) для жизнедеятельности необходим кислород. Дыхание для них является глав­ной формой диссимиляции. Богатые энергией органиче­ские вещества в присутствие кислорода полностью окисляются до энергетически бедных неорганических ве­ществ — углекислого газа и воды.

Анаэробным организмам, или анаэробам (от греч. a an — отрицательная частица) кислород не нужен: про­цессы их жизнедеятельности могут протекать в бески­слородной среде. Органические вещества в этом случае расщепляются не полностью. Поэтому продукты их жиз­недеятельности могут использовать другие организмы. Например, все молочнокислые продукты являются результатом жизнедеятельности анаэробных молочно­кислых бактерий.

Большинство организмов на нашей планете — аэро­бы: все растения, животные (за исключением некоторых паразитов), основные группы грибов и бактерий. Число анаэробов значительно меньше: это многие почвенные микроорганизмы (бактерии и грибы), внутренние пара­зиты, утратившие способность использовать кислород в связи с образом жизни.