Кез келген тірі ағзаның өмір сүруінің алғы шарты - қоректік заттардың үнемі жеткізілуі және ыдыраудың соңғы өнімдерін жою.
Биологиядағы метаболизм дегеніміз не
Метаболизм немесе зат алмасу – кез келген тірі организмде оның қызметі мен тіршілігін сақтау үшін жүретін химиялық реакциялардың ерекше жиынтығы. Бұл жауаптар дененің құрылымын сақтай отырып және қоршаған ортаның ынталандыруларына жауап бере отырып, дамуына, өсуіне және көбеюіне мүмкіндік береді.
Метаболизм әдетте екі кезеңге бөлінеді: катаболизм және анаболизм. Бірінші кезеңде барлық күрделі заттар ыдырайды және қарапайым болады. Екіншіден, энергия шығындарымен бірге нуклеин қышқылдары, липидтер және белоктар синтезделеді.
Зат алмасу процесінде ең маңызды рөлді белсенді биологиялық катализаторлар болып табылатын ферменттер атқарады. Олар физикалық реакцияның белсендіру энергиясын азайтып, зат алмасу жолдарын реттей алады.
Метаболизмдік тізбектер мен компоненттер көптеген түрлер үшін мүлдем бірдей, бұл барлық тіршілік иелерінің шығу тегі бірлігінің дәлелі. Бұл ұқсастық салыстырмалы түрде көрінедіорганизмдердің даму тарихындағы эволюцияның ерте пайда болуы.
Метаболизм түріне қарай классификация
Биологиядағы метаболизм дегеніміз бұл мақалада егжей-тегжейлі сипатталған. Жер планетасында өмір сүретін барлық тірі ағзаларды көміртегі, энергия және тотығатын субстрат көздерін басшылыққа ала отырып, сегіз топқа бөлуге болады.
Тірі организмдер химиялық реакциялардың энергиясын немесе жарықты тамақ көзі ретінде пайдалана алады. Тотықтырғыш субстрат ретінде органикалық және бейорганикалық заттарды қолдануға болады. Көміртек көзі - көмірқышқыл газы немесе органикалық заттар.
Микроорганизмдер бар, олар әртүрлі тіршілік жағдайында бола отырып, метаболизмнің басқа түрін пайдаланады. Бұл ылғалдылыққа, жарыққа және басқа факторларға байланысты.
Көпжасушалы организмдерді бір организмде әртүрлі метаболикалық процестері бар жасушалары болуы мүмкін екендігімен сипаттауға болады.
Катаболизм
Биология метаболизм мен энергияны "катаболизм" сияқты ұғым арқылы зерттейді. Бұл термин майлардың, аминқышқылдарының және көмірсулардың үлкен бөлшектері ыдырайтын метаболикалық процестерді білдіреді. Катаболизм кезінде биосинтетикалық реакцияларға қатысатын қарапайым молекулалар пайда болады. Дәл осы процестердің арқасында дене энергияны жұмылдыра алады, оны қол жетімді формаға айналдырады.
Фотосинтез арқылы тіршілік ететін организмдерде (цианобактериялар жәнеөсімдіктер), электронды тасымалдау реакциясы энергияны босатпайды, бірақ күн сәулесінің арқасында жинақталады.
Жануарларда катаболизм реакциялары күрделі элементтердің қарапайым элементтерге ыдырауымен байланысты. Бұл заттар нитраттар мен оттегі.
Жануарлардағы катаболизм үш кезеңге бөлінеді:
- Күрделі заттарды қарапайым заттарға бөлу.
- Қарапайым молекулаларды одан да қарапайым молекулаларға бөлу.
- Энергияны босатады.
Анаболизм
Метаболизм (8-сынып биологиясы бұл ұғымды қарастырады) анаболизммен де сипатталады - энергияны тұтынумен биосинтездің метаболикалық процестерінің жиынтығы. Жасуша құрылымдарының энергетикалық негізі болып табылатын күрделі молекулалар қарапайым прекурсорлардан ретімен түзіледі.
Алдымен амин қышқылдары, нуклеотидтер және моносахаридтер синтезделеді. Сонда жоғарыда аталған элементтер АТФ энергиясының есебінен белсенді формаларға айналады. Ал соңғы кезеңде барлық белсенді мономерлер белоктар, липидтер және полисахаридтер сияқты күрделі құрылымдарға біріктіріледі.
Айта кетейік, барлық тірі организмдер белсенді молекулаларды синтездемейді. Биология (метаболизм осы мақалада егжей-тегжейлі сипатталған) автотрофтар, хемотрофтар және гетеротрофтар сияқты организмдерді ажыратады. Олар энергияны баламалы көздерден алады.
Күн сәулесінің энергиясы
Биологияда зат алмасу дегеніміз не? Барлық тірі заттардың тіршілік ету процесіЖердегі және тірі организмдерді жансыз заттардан ажыратады.
Күн сәулесінің энергиясы кейбір қарапайымдылар, өсімдіктер және цианобактериялармен қоректенеді. Бұл өкілдерде метаболизм фотосинтез – оттегін сіңіру және көмірқышқыл газын шығару процесі есебінен жүреді.
Ас қорыту
Крахмал, белоктар және целлюлоза сияқты молекулалар жасушаларда қолданылмас бұрын ыдырайды. Ас қорытуға ақуыздарды аминқышқылдарына, ал полисахаридтерді моносахаридтерге ыдырататын арнайы ферменттер қатысады.
Жануарлар бұл ферменттерді арнайы жасушалардан ғана бөле алады. Бірақ микроорганизмдер мұндай заттарды қоршаған кеңістікке шығарады. Жасушадан тыс ферменттермен түзілетін барлық заттар ағзаға «белсенді тасымалдау» арқылы түседі.
Бақылау және реттеу
Биологиядағы метаболизм дегеніміз не, оны осы мақаладан оқи аласыз. Әрбір организм гомеостазбен сипатталады - организмнің ішкі ортасының тұрақтылығы. Мұндай жағдайдың болуы кез келген ағза үшін өте маңызды. Олардың барлығы үнемі өзгеріп отыратын ортамен қоршалғандықтан, жасушалардың ішінде оңтайлы жағдайларды сақтау үшін барлық зат алмасу реакциялары дұрыс және дәл реттелуі керек. Жақсы метаболизм тірі ағзаларға қоршаған ортамен үнемі байланыста болуға және оның өзгерістеріне жауап беруге мүмкіндік береді.
Тарихи ақпарат
Биологияда зат алмасу дегеніміз не? Анықтама мақаланың басында берілген. «Зат алмасу» ұғымы алғаш ретХІХ ғасырдың қырқыншы жылдарында Теодор Шванн қолданған.
Ғалымдар метаболизмді бірнеше ғасырлар бойы зерттеп келеді және барлығы жануарлар ағзаларын зерттеу әрекеттерінен басталды. Бірақ «метаболизм» терминін алғаш рет Ибн ән-Нафиса қолданған, ол бүкіл дене үнемі қоректену және ыдырау жағдайында болады, сондықтан ол тұрақты өзгерістермен сипатталады.
Биология сабағында «Зат алмасу» бұл ұғымның мәнін ашып, білімнің тереңдігін арттыруға көмектесетін мысалдарды сипаттайды.
Алғаш рет метаболизмді зерттеу бойынша бақыланатын тәжірибені 1614 жылы Санторио Санторио жасаған. Тамақтану, жұмыс істеу, су ішу және ұйықтау алдындағы және кейінгі жағдайын сипаттады. Тұтынылатын тағамның көп бөлігі «үнсіз булану» процесінде жоғалып кеткенін ол бірінші байқады.
Алғашқы зерттеулерде зат алмасу реакциялары табылмады, ғалымдар тірі ұлпаны тірі күш басқарады деп есептеді.
ХХ ғасырда Эдуард Бюхнер ферменттер ұғымын енгізді. Содан бері зат алмасуды зерттеу жасушаларды зерттеуден басталды. Бұл кезеңде биохимия ғылымға айналды.
Биологияда зат алмасу дегеніміз не? Анықтаманы келесідей беруге болады - бұл организмнің тіршілігін қолдайтын биохимиялық реакциялардың арнайы жиынтығы.
Пайдалы қазбалар
Бейорганикалық заттар зат алмасуда өте маңызды рөл атқарады. Барлық органикалық қосылыстар көп мөлшерде фосфор, оттегі, көміртек және азоттан тұрады.
Бейорганикалық қосылыстардың көпшілігі жасушалар ішіндегі қысым деңгейін бақылауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ олардың концентрациясыбұлшықет және жүйке жасушаларының жұмысына оң әсер етеді.
Өтпелі металдар (темір және мырыш) тасымалдаушы ақуыздар мен ферменттердің белсенділігін реттейді. Барлық бейорганикалық микроэлементтер тасымалдау ақуыздары арқылы сіңеді және ешқашан бос күйде қалмайды.
