Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.11: Метаболізм

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5509

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Все живе повинно мати безперервний запас енергії і матерії. Перетворення цієї енергії і речовини всередині організму називається метаболізмом.

    Катаболізм і анаболізм

    Катаболізм - це руйнівний обмін речовин. Як правило, в катаболізмі більші органічні молекули розщеплюються на більш дрібні складові. Зазвичай це відбувається з виділенням енергії (зазвичай як АТФ). Анаболізм - це конструктивний обмін речовин. Як правило, при анаболізмі малі молекули попередників збираються в більші органічні молекули. Для цього завжди потрібно введення енергії (часто як АТФ).

    Автотрофне проти гетеротрофного харчування

    Зелені рослини, водорості, деякі бактерії є автотрофами («самогодівницями»). Більшість з них використовують енергію сонячного світла для збирання неорганічних попередників, головним чином вуглекислого газу та води, в масив органічних макромолекул, з яких вони виготовлені. Процес - фотосинтез. Фотосинтез робить АТФ, необхідний для анаболічних реакцій в клітині. Всі інші організми, в тому числі і ми самі, є гетеротрофами. Ми захищаємо всю нашу енергію від органічних молекул, взятих з нашого оточення («їжа»). Хоча гетеротрофи можуть харчуватися частково (як це робить більшість з нас) або виключно іншими гетеротрофами, всі молекули їжі в кінцевому підсумку надходять від автотрофів. Ми можемо їсти яловичину, але кермо з'їв траву. Гетеротрофи деградують деякі органічні молекули, які вони приймають (катаболізм), щоб зробити АТФ, який їм потрібен для синтезу інших у макромолекули, з яких вони зроблені (анаболізм).

    Як це роблять люди (та інші тварини)

    Люди - гетеротрофи. Ми повністю залежні від прийнятих попередньо сформованих органічних молекул, щоб задовольнити всі наші енергетичні потреби. Ми також залежні від попередньо сформованих органічних молекул як будівельних блоків для задоволення наших анаболічних потреб.

    альт
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Топологія людини

    Етапи перетворення їжі в енергію у тварин:

    1. Прийом їжі: прийом їжі всередині організму (хоча, як показує малюнок, вона все ще топологічно знаходиться у зовнішньому світі, а не у внутрішньому).
    2. Травлення: каталізований ферментом гідроліз полісахаридів (наприклад, крохмалю) до цукрів, білків до амінокислот, жирів до жирних кислот і гліцерину, нуклеїнових кислот до нуклеотидів.
    3. Поглинання в організм і транспортування до клітин.
    4. Поглинання в клітини.
    альт
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Метаболічні шляхи

    Усередині клітин ці молекули додатково деградуються на ще простіші молекули, що містять від двох до чотирьох атомів вуглецю. Ці фрагменти (наприклад, ацетил-КоА) стикаються з однією з двох альтернатив. Вони можуть протікати різними метаболічними шляхами і служити будівельними блоками, наприклад, цукрів і жирних кислот. З них будуть зібрані макромолекули клітини (наприклад, полісахариди, жири, білки і нуклеїнові кислоти). Крім того, молекули в цьому пулі від двох до чотирьох вуглецевих фрагментів можуть ще більше деградувати - зрештою, до простих неорганічних молекул, таких як вуглекислий газ (CO 2), H 2 O та аміак (NH 3). Ця фаза катаболізму виділяє велику кількість енергії (у вигляді АТФ). Одне використання, до якого ця енергія покладена, це запустити анаболічну діяльність клітини.