Predpokladom existencie každého živého organizmu je neustály prísun živín a odstraňovanie konečných produktov rozkladu.
Čo je metabolizmus v biológii
Metabolizmus alebo metabolizmus je špeciálny súbor chemických reakcií, ktoré prebiehajú v akomkoľvek živom organizme, aby sa zachovala jeho aktivita a život. Tieto reakcie umožňujú telu rozvíjať sa, rásť a reprodukovať pri zachovaní svojej štruktúry a reakcii na podnety prostredia.
Metabolizmus sa zvyčajne delí na dve fázy: katabolizmus a anabolizmus. V prvej fáze sa všetky zložité látky rozložia a zjednodušia. Po druhé, spolu s nákladmi na energiu sa syntetizujú nukleové kyseliny, lipidy a proteíny.
Najdôležitejšiu úlohu v metabolickom procese zohrávajú enzýmy, ktoré sú aktívnymi biologickými katalyzátormi. Sú schopné znížiť aktivačnú energiu fyzickej reakcie a regulovať metabolické dráhy.
Metabolické reťazce a zložky sú pre mnohé druhy úplne identické, čo je dôkazom jednoty pôvodu všetkých živých bytostí. Táto podobnosť ukazuje relatívneskorý výskyt evolúcie v histórii vývoja organizmov.
Klasifikácia podľa typu metabolizmu
Čo je metabolizmus v biológii, je podrobne popísané v tomto článku. Všetky živé organizmy, ktoré existujú na planéte Zem, možno rozdeliť do ôsmich skupín, ktoré sa riadia zdrojom uhlíka, energie a oxidovateľného substrátu.
Živé organizmy môžu využívať energiu chemických reakcií alebo svetlo ako zdroj potravy. Ako oxidovateľný substrát možno použiť organické aj anorganické látky. Zdrojom uhlíka je oxid uhličitý alebo organická hmota.
Existujú mikroorganizmy, ktoré v rôznych podmienkach existencie využívajú odlišný typ metabolizmu. Závisí to od vlhkosti, osvetlenia a iných faktorov.
Mnohobunkové organizmy možno charakterizovať tým, že ten istý organizmus môže mať bunky s rôznymi typmi metabolických procesov.
Katabolizmus
Biológia skúma metabolizmus a energiu prostredníctvom konceptu ako „katabolizmus“. Tento termín označuje metabolické procesy, počas ktorých sa štiepia veľké častice tukov, aminokyselín a sacharidov. Počas katabolizmu sa objavujú jednoduché molekuly, ktoré sa zúčastňujú biosyntetických reakcií. Práve vďaka týmto procesom je telo schopné mobilizovať energiu a premieňať ju na dostupnú formu.
V organizmoch, ktoré žijú fotosyntézou (cyanobaktérie arastliny), reakcia prenosu elektrónov neuvoľňuje energiu, ale hromadí sa vďaka slnečnému žiareniu.
U zvierat sú katabolické reakcie spojené s rozkladom zložitých prvkov na jednoduchšie. Týmito látkami sú dusičnany a kyslík.
Katabolizmus u zvierat je rozdelený do troch štádií:
- Rozdelenie zložitých látok na jednoduchšie.
- Rozdelenie jednoduchých molekúl na ešte jednoduchšie.
- Uvoľnenie energie.
Anabolizmus
Metabolizmus (8. stupeň biológie považuje za tento pojem) je tiež charakterizovaný anabolizmom - súborom metabolických procesov biosyntézy so spotrebou energie. Komplexné molekuly, ktoré sú energetickým základom bunkových štruktúr, sa postupne tvoria z najjednoduchších prekurzorov.
Najprv sa syntetizujú aminokyseliny, nukleotidy a monosacharidy. Potom sa vyššie uvedené prvky stanú aktívnymi formami vďaka energii ATP. A v poslednej fáze sú všetky aktívne monoméry spojené do komplexných štruktúr, ako sú proteíny, lipidy a polysacharidy.
Za zmienku stojí, že nie všetky živé organizmy syntetizujú aktívne molekuly. Biológia (metabolizmus je podrobne popísaný v tomto článku) rozlišuje organizmy, ako sú autotrofy, chemotrofy a heterotrofy. Energiu získavajú z alternatívnych zdrojov.
Energia zo slnečného žiarenia
Čo je metabolizmus v biológii? Proces, v ktorom existujú všetky živé vecina Zemi a odlišuje živé organizmy od neživej hmoty.
Energia slnečného svetla sa živí niektorými prvokmi, rastlinami a sinicami. U týchto predstaviteľov dochádza k metabolizmu v dôsledku fotosyntézy - procesu absorpcie kyslíka a uvoľňovania oxidu uhličitého.
Trávenie
Molekuly ako škrob, bielkoviny a celulóza sa rozkladajú skôr, ako ich bunky použijú. Trávenie zahŕňa špeciálne enzýmy, ktoré štiepia bielkoviny na aminokyseliny a polysacharidy na monosacharidy.
Zvieratá dokážu vylučovať tieto enzýmy iba zo špeciálnych buniek. Ale mikroorganizmy uvoľňujú takéto látky do okolitého priestoru. Všetky látky, ktoré sú produkované extracelulárnymi enzýmami vstupujú do tela pomocou "aktívneho transportu".
Kontrola a regulácia
Čo je metabolizmus v biológii, si môžete prečítať v tomto článku. Každý organizmus je charakterizovaný homeostázou - stálosťou vnútorného prostredia tela. Prítomnosť takéhoto stavu je pre každý organizmus veľmi dôležitá. Keďže sú všetky obklopené prostredím, ktoré sa neustále mení, pre udržanie optimálnych podmienok vo vnútri buniek musia byť všetky metabolické reakcie správne a presne regulované. Dobrý metabolizmus umožňuje živým organizmom neustále kontaktovať prostredie a reagovať na jeho zmeny.
Historické informácie
Čo je metabolizmus v biológii? Definícia je na začiatku článku. Prvýkrát pojem „metabolizmus“.používal Theodor Schwann v štyridsiatych rokoch devätnásteho storočia.
Vedci študujú metabolizmus už niekoľko storočí a všetko to začalo pokusmi o štúdium živočíšnych organizmov. Ale termín "metabolizmus" prvýkrát použil Ibn al-Nafisa, ktorý veril, že celé telo je neustále v stave výživy a rozkladu, takže je charakterizované neustálymi zmenami.
Lekcia biológie „Metabolizmus“odhalí celú podstatu tohto konceptu a popíše príklady, ktoré pomôžu zvýšiť hĺbku vedomostí.
Prvý kontrolovaný experiment o štúdiu metabolizmu uskutočnil Santorio Santorio v roku 1614. Opísal svoj stav pred a po jedle, práci, pití vody a spánku. Ako prvý si všimol, že väčšina skonzumovaného jedla sa stratila počas procesu „tichého vyparovania“.
V počiatočných štúdiách sa metabolické reakcie nenašli a vedci sa domnievali, že živé tkanivo ovláda živá sila.
V dvadsiatom storočí predstavil Eduard Buchner koncept enzýmov. Odvtedy sa štúdium metabolizmu začalo štúdiom buniek. Počas tohto obdobia sa biochémia stala vedou.
Čo je metabolizmus v biológii? Definícia môže byť uvedená nasledovne - ide o špeciálny súbor biochemických reakcií, ktoré podporujú existenciu organizmu.
Minerály
Anorganické látky hrajú veľmi dôležitú úlohu v metabolizme. Všetky organické zlúčeniny sa skladajú z veľkého množstva fosforu, kyslíka, uhlíka a dusíka.
Väčšina anorganických zlúčenín vám umožňuje kontrolovať úroveň tlaku vo vnútri buniek. Aj ich koncentráciapriaznivo ovplyvňuje fungovanie svalových a nervových buniek.
Prechodové kovy (železo a zinok) regulujú aktivitu transportných proteínov a enzýmov. Všetky anorganické stopové prvky sú absorbované prostredníctvom transportných proteínov a nikdy nezostanú vo voľnom stave.
