Энергетический обмен

Что такое энергетический обмен

АТФ формируется в клетках всех организмов в ходе фосфорилирования — слияния неорганического фосфата и аденозиндифосфата (АДФ).

Пример диссимиляции (катаболизма): гидролиз полимеров до мономеров и разложение до низкомолекулярных образований.

Этапы энергетического обмена у животных

Подготовительный этап

Он характеризует разложение сложных органических молекул до простых. Полисахариды распадаются до моносахаридов, липиды делятся на глицерин и жирные кислоты, белки расщепляются до аминокислот. Так функционирует пищеварение.

У многоклеточных организмов (животные, человек) он протекает в желудочно-кишечном тракте с применением пищеварительных ферментов. У одноклеточных — под воздействием ферментов лизосом.

Энергии производится мало, она распространяется в форме тепла, не производя АТФ.

Бескислородное окисление (гликолиз)

Оно осуществляет запуск процесса ферментативного разложения органических веществ, которые создаются в течение подготовительного этапа. Кислород в этом процессе участия не принимает.

Биологическое значение гликолиза состоит в поэтапном расщеплении и окислении глюкозы, аккумулировании энергии в виде двух молекул АТФ. Бескислородное разложение глюкозы протекает в цитоплазме клеток.

По причине дефицита кислорода в клетках растений из ПВК происходит деление на этиловый спирт и углекислый газ (спиртовое брожение).

Кислородное окисление (дыхание)

Оно осуществляется на кристах митохондрий. Технологию этого этапа можно описать так: при дыхании пировиноградная кислота окисляется до углекислого газа и воды. Энергия откладывается в 36 молекулах АТФ (34 — в цикле окислительного фосфорилирования, 2 — в цикле Кребса).

Решением проблемы выработки энергии при дефиците глюкозы является использование белков и липидов, но углеводы играют главную роль в энергетическом обмене. 

Совокупность реакций ассимиляции и диссимиляции

Исходным условием жизнеспособности клетки и многоклеточных организмов является стабильность внутренней среды — гомеостаз.

Устойчивость биологической среды опирается на реакции обмена веществ — ассимиляцию (анаболизм) и диссимиляцию (катаболизм).

К пластическому обмену принадлежат:

• фотосинтез;
• хемосинтез;
• биосинтез.

Этот тип обмена наиболее выражен у развивающихся организмов.

Ассимиляция и диссимиляция — два необходимых участника метаболизма. Они жестко уравновешены и скоррелированы. Без соблюдения этого равновесия невозможна нормальная жизнедеятельность организма.