Пластический обмен или анаболизм: описание процесса, функции, основное значение

Что такое пластический обмен веществ

Для синтеза органических соединений требуется выделение энергии.

Пластический обмен имеет и другие названия — анаболизм, ассимиляция, биосинтез.

Назначение пластического обмена

Пластический обмен свойственен всем живым организмам. Он необходим для обеспечения клетки строительным материалом. Так, например, в процессе фотосинтеза образуется глюкоза, а синтез белков способствует образованию новых клеток, позволяет тканям организма расти.

Клетка нуждается в постоянном пополнении органических веществ. Они образуются в результате пластического обмена. Один из признаков анаболизма — превращение неорганических веществ в органические. Питательные вещества, которые поступают в клетку извне, перерабатываются и становятся источником энергии, то есть участвуют в энергетическом обмене.

Синтез белка

Белок — необходимый строительный материал для клетки. В молекулах белка содержатся аминокислоты, расположенные в определенном порядке. Информация об этом порядке находится в молекуле ДНК и зашифрована последовательностью нуклеотидов. Участки ДНК с наследственной информацией называются генами.

Пластический обмен белков происходит в два этапа:

1. Транскрипция. На молекуле ДНК синтезируется молекула иРНК, которая считывает генетическую информацию. С помощью фермента РНК-полимеразы и РНК копирует нужную цепочку ДНК.
2. Трансляция. Нуклеотиды и РНК передают свою последовательность аминокислот молекулам белка.

Необходимые для синтеза белка аминокислоты попадают в организм с пищей или синтезируются непосредственно в клетках.

Синтез углеводов

Главная характеристика углеводного синтеза — большие энергозатраты: при окислении 1 г углеводов выделяется 17,2 кДж (4,1 ккал) энергии.

Формирование глюкозы

Глюкоза образуется в организме из неуглеводных соединений, попадающих в кишечник вместе с пищей. Синтез протекает в цитозоле, митохондриях и экзоплазме, в которых содержатся специфичные для синтеза углеводов ферменты.

Синтез гликогена

Гликоген синтезируется из глюкозы в мышечной ткани и в печени. Синтез происходит в несколько этапов:

1. Глюкоза фосфорилируется до глюкозо-6-фосфата.
2. Фосфатная группа в молекуле глюкозофосфата перемещается на первый атом углерода (глюкозо-1-фосфат).
3. Глюкозо-1-фосфат переносится на УТФ, в результате чего образуется молекула УДФ-глюкозы.
4. УДФ-глюкоза с помощью фермента гликогенсинтазы полимеризуется в гликоген.

Синтез нуклеотидов и жирных кислот

Сущность синтеза жирных кислот, который происходит в цитоплазме жировой ткани, заключается в том, что молекула жирной кислоты увеличивается на 2 углеродных атома. Особенность процесса в том, что он цикличен.

Синтез нуклеиновых кислот и в том числе ДНК проходит во всех активных клетках организма. Из аминокислот и гидрокарбонат-ионов образуются азотистые основания. В основе синтеза лежит принцип матрицы — новые молекулы образуются на основе старых звеньев цепочки ДНК и других нуклеиновых кислот.

Значение пластического обмена веществ

Пластический обмен или анаболизм является неотъемлемой частью всего процесса обмена веществ в организме. Благодаря пластическому обмену происходит развитие и деление клеток организма. В результате ассимиляции происходит освобождение молекулы АТФ, чья энергия используется для проведения других химических реакций.