În organismele vii, metabolismul are loc în mod constant, i. metabolism . Câteva mii de reacții chimice au loc în celulă la un moment dat. Procesul metabolic poate fi catabolice sau anabolice .

anabolism

Procesul anabolic este un proces sintetic - i. sintetizează noi substanțe organice sau formează noi structuri. Într-un astfel de proces, energia obținută din fotosinteza, chemosinteza sau din catabolice procese. Astfel, de ex. proteine, fosfolipide (componente ale membranei celulare) sau ADN.

Proces catabolic este un proces de descompunere - este faza metabolismului atunci când moleculele complexe - de ex. proteinele se descompun în molecule mai simple și mai mici (în cazul proteinelor în aminoacizi). În acest caz, energia este eliberată sub formă de ATP ( adenozin trifosfat ), care este utilizat în procesele anabolice menționate mai sus. Dacă produsul unui eveniment catabolic este nociv sau inutil pentru organism, acesta este eliminat din organism (de exemplu, prin sistemul respirator sau digestiv.

Atât în ​​procesele catabolice, cât și în cele anabolice, modificările chimice sunt asociate cu schimbările de energie, așa că vorbim despre metabolismul energetic . Pentru a asigura funcțiile vitale, celula are nevoie de energie - și poate folosi doar energie legată de legăturile chimice ale moleculelor organice. Facem diferența între modul în care celulele își asigură sursa de energie celulele autotrofe și heterotrofă .

Celulele heterotrofe sunt celule care folosesc energia legată în substanțele energetice pe care le-au primit din mediu, adică pentru „producerea” substanțelor lor organice, de care au nevoie pentru dezvoltarea și creșterea lor, folosesc carbonul obținut din descompunerea organului primit substanțe. Celulele heterotrofe includ majoritatea bacteriilor, toate ciupercile, protozoarele și celulele animalelor multicelulare (inclusiv oamenii). Un caz special de heterotrofie este parazitism (adică o relație în care un organism elimină substanțele nutritive din alt organism sau trăiește în el, slăbindu-l astfel) și saprofitism (adică nutriția de către organisme moarte sau reziduuri organice pe care saprofitul se descompune și se mineralizează în substanțe anorganice simple).

Celule autotrofe celulele sunt capabile să utilizeze alte forme de energie decât energia chimică pe lângă absorbție. Cel mai adesea folosesc energie radiantă (lumină). Ei nu folosesc direct această energie, ci mai întâi o transformă în energie chimică - adică sintetizează materia organică. Vom menționa formele de autotrofie fotoautotrofie (fotosinteză) A chemoautotrofie .

Fotosinteză înțelegem procesul de creație materie organică, în care dioxidul de carbon este fixat folosind energia solară. Fotosinteza are loc la unele bacterii, cianobacterii, alge eucariote și celule ale părților verzi ale plantelor multicelulare.

Sub termenul chimiotrofie înțelegem un eveniment în care are loc oxidarea anorganic substratul capătă energie chimică.

Transferul de energie în celulă

Energia creată în timpul procesului catabolic este stocată și apoi transmisă în timpul procesului anabolic. Transferul de energie se realizează prin așa-numitul. „Compuși macroergici” - adică compuși care au multă energie stocată în legăturile lor macroergice. Cel mai important purtător de energie dintr-o celulă este adenozin trifosfat - ATP . Molecula ATP este compusă dintr-o bază azotată - adenină , zahăr - riboză și trei reziduuri acid fosforic .

ATP se formează constant în mitocondrii, după cum este necesar. Clivajul convertește ATP în adenozin difosfat - ADP , astfel, consumul de energie se realizează în diferite locuri din celulă. În timpul acestei conversii (ATP în ADP) este eliberat energie gratis - care poate fi apoi utilizat pentru mișcare, menținerea temperaturii, reproducere etc. și căldură - adică energie care radiază în împrejurimi.

Specific macroergic legătura din molecula ATP este localizată între reziduuri de fosfat .

FIG. 1: moleculă ATP (verde - 3 reziduuri de fosfat; roșu - riboză; albastru - adenină

Repeta:

1. Care este diferența dintre anabolism și catabolism?
2. Ce este chemotrofia?
3. Dați un exemplu de celule în care are loc fotosinteza.
4. Unde există energie „ascunsă” în molecula ATP?