Jebkura dzīva organisma pastāvēšanas priekšnoteikums ir pastāvīga barības vielu piegāde un sabrukšanas galaproduktu izvadīšana.
Kas ir vielmaiņa bioloģijā
Metabolisms jeb vielmaiņa ir īpašs ķīmisko reakciju kopums, kas notiek jebkurā dzīvā organismā, lai uzturētu savu darbību un dzīvību. Šīs reakcijas ļauj organismam attīstīties, augt un vairoties, vienlaikus saglabājot savu struktūru un reaģējot uz vides stimuliem.
Vielmaiņu parasti iedala divos posmos: katabolismā un anabolismā. Pirmajā posmā visas sarežģītās vielas tiek sadalītas un kļūst vienkāršākas. Otrajā gadījumā kopā ar enerģijas izmaksām tiek sintezētas nukleīnskābes, lipīdi un olb altumvielas.
Vissvarīgākā loma vielmaiņas procesā ir fermentiem, kas ir aktīvi bioloģiskie katalizatori. Tie spēj samazināt fiziskas reakcijas aktivācijas enerģiju un regulēt vielmaiņas ceļus.
Vielmaiņas ķēdes un komponenti daudzām sugām ir absolūti identiski, kas ir pierādījums visu dzīvo būtņu izcelsmes vienotībai. Šī līdzība liecina nosacītiagrīna evolūcijas parādīšanās organismu attīstības vēsturē.
Klasifikācija pēc vielmaiņas veida
Kas ir vielmaiņa bioloģijā, ir detalizēti aprakstīts šajā rakstā. Visus dzīvos organismus, kas eksistē uz planētas Zeme, var iedalīt astoņās grupās, vadoties pēc oglekļa avota, enerģijas un oksidējamā substrāta.
Dzīvie organismi var izmantot ķīmisko reakciju enerģiju vai gaismu kā barības avotu. Kā oksidējamu substrātu var izmantot gan organiskās, gan neorganiskās vielas. Oglekļa avots ir oglekļa dioksīds vai organiskās vielas.
Ir mikroorganismi, kas, atrodoties dažādos eksistences apstākļos, izmanto cita veida vielmaiņu. Tas ir atkarīgs no mitruma, apgaismojuma un citiem faktoriem.
Daudzšūnu organismus var raksturot ar to, ka vienam un tam pašam organismam var būt šūnas ar dažāda veida vielmaiņas procesiem.
Katabolisms
Bioloģija pēta vielmaiņu un enerģiju, izmantojot tādu jēdzienu kā "katabolisms". Šis termins attiecas uz vielmaiņas procesiem, kuru laikā tiek sadalītas lielas tauku, aminoskābju un ogļhidrātu daļiņas. Katabolisma laikā parādās vienkāršas molekulas, kas piedalās biosintētiskās reakcijās. Pateicoties šiem procesiem, ķermenis spēj mobilizēt enerģiju, pārvēršot to pieejamā formā.
Organismos, kas dzīvo fotosintēzes ceļā (cianobaktērijas unaugi), elektronu pārneses reakcija neizdala enerģiju, bet uzkrājas, pateicoties saules gaismai.
Dzīvniekiem katabolisma reakcijas ir saistītas ar sarežģītu elementu sadalīšanos vienkāršākos. Šīs vielas ir nitrāti un skābeklis.
Katabolisms dzīvniekiem ir sadalīts trīs posmos:
- Sarežģītu vielu sadalīšana vienkāršākos.
- Vienkāršu molekulu sadalīšana vēl vienkāršākās.
- Enerģijas atbrīvošana.
Anabolisms
Metabolisms (8. klases bioloģija uzskata šo jēdzienu) raksturo arī anabolisms - biosintēzes vielmaiņas procesu kopums ar enerģijas patēriņu. Sarežģītas molekulas, kas ir šūnu struktūru enerģētiskā bāze, secīgi veidojas no vienkāršākajiem prekursoriem.
Pirmkārt, tiek sintezētas aminoskābes, nukleotīdi un monosaharīdi. Tad iepriekš minētie elementi kļūst par aktīvām formām, pateicoties ATP enerģijai. Un pēdējā posmā visi aktīvie monomēri tiek apvienoti sarežģītās struktūrās, piemēram, olb altumvielās, lipīdos un polisaharīdos.
Ir vērts atzīmēt, ka ne visi dzīvie organismi sintezē aktīvās molekulas. Bioloģija (metabolisms ir detalizēti aprakstīts šajā rakstā) izšķir tādus organismus kā autotrofi, ķīmijtrofi un heterotrofi. Viņi saņem enerģiju no alternatīviem avotiem.
Saules gaismas enerģija
Kas ir vielmaiņa bioloģijā? Process, kurā pastāv visa dzīvā būtneuz Zemes un atšķir dzīvos organismus no nedzīvās matērijas.
Saules gaismas enerģija barojas ar dažiem vienšūņiem, augiem un zilaļģēm. Šajos pārstāvjos vielmaiņa notiek, pateicoties fotosintēzei - skābekļa absorbcijas un oglekļa dioksīda izdalīšanās procesam.
Gremošana
Tādas molekulas kā ciete, olb altumvielas un celuloze tiek sadalītas, pirms šūnas tās izmanto. Gremošana ietver īpašus enzīmus, kas sadala olb altumvielas aminoskābēs un polisaharīdus monosaharīdos.
Dzīvnieki var izdalīt šos fermentus tikai no īpašām šūnām. Bet mikroorganismi izdala šādas vielas apkārtējā telpā. Visas vielas, ko ražo ārpusšūnu enzīmi, nonāk organismā, izmantojot "aktīvo transportu".
Kontrole un regulēšana
Kas ir vielmaiņa bioloģijā, varat lasīt šajā rakstā. Katram organismam ir raksturīga homeostāze – ķermeņa iekšējās vides noturība. Šāda stāvokļa klātbūtne ir ļoti svarīga jebkuram organismam. Tā kā tās visas ieskauj nepārtraukti mainīga vide, lai saglabātu optimālus apstākļus šūnās, visām vielmaiņas reakcijām ir jābūt pareizi un precīzi regulētām. Laba vielmaiņa ļauj dzīviem organismiem pastāvīgi sazināties ar vidi un reaģēt uz tās izmaiņām.
Vēstures informācija
Kas ir vielmaiņa bioloģijā? Definīcija ir raksta sākumā. Jēdziens "vielmaiņa" pirmo reiziizmantoja Teodors Švāns deviņpadsmitā gadsimta četrdesmitajos gados.
Zinātnieki ir pētījuši vielmaiņu vairākus gadsimtus, un tas viss sākās ar mēģinājumiem pētīt dzīvnieku organismus. Bet terminu "vielmaiņa" pirmais lietoja Ibn al-Nafisa, kurš uzskatīja, ka viss ķermenis pastāvīgi atrodas uztura un sabrukšanas stāvoklī, tāpēc to raksturo pastāvīgas izmaiņas.
Bioloģijas stundā "Metabolisms" tiks atklāta visa šī jēdziena būtība un aprakstīti piemēri, kas palīdzēs palielināt zināšanu dziļumu.
Pirmo kontrolēto eksperimentu par vielmaiņas izpēti veica Santorio Santorio 1614. gadā. Viņš aprakstīja savu stāvokli pirms un pēc ēšanas, darba, ūdens dzeršanas un gulēšanas. Viņš bija pirmais, kurš pamanīja, ka lielākā daļa patērētās pārtikas tika zaudēta "klusās iztvaikošanas" procesā.
Sākotnējos pētījumos vielmaiņas reakcijas netika atrastas, un zinātnieki uzskatīja, ka dzīvos audus kontrolē dzīvs spēks.
Divdesmitajā gadsimtā Eduards Buhners ieviesa fermentu jēdzienu. Kopš tā laika metabolisma izpēte sākās ar šūnu izpēti. Šajā periodā bioķīmija kļuva par zinātni.
Kas ir vielmaiņa bioloģijā? Definīcija var tikt sniegta šādi – tas ir īpašs bioķīmisko reakciju kopums, kas atbalsta organisma eksistenci.
Minerāli
Neorganiskām vielām ir ļoti liela nozīme vielmaiņā. Visi organiskie savienojumi sastāv no liela daudzuma fosfora, skābekļa, oglekļa un slāpekļa.
Lielākā daļa neorganisko savienojumu ļauj kontrolēt spiediena līmeni šūnās. Arī viņu koncentrācijapozitīvi ietekmē muskuļu un nervu šūnu darbību.
Pārejas metāli (dzelzs un cinks) regulē transporta proteīnu un enzīmu darbību. Visi neorganiskie mikroelementi tiek absorbēti caur transporta proteīniem un nekad nepaliek brīvā stāvoklī.
