Энергетический обмен.
(катаболизм (в переводе - разрушение) , диссимиляция)
Автор статьи - Л.В. Окольнова.
Энергетический обмен - это часть процесса обмена веществ (метаболизма).
Этими терминами называют:
- распад сложного вещества (полимера) на более простые (мономеры);
- окисление веществ;
- превращение органических веществ в неорганические;
Обязательное условие - выделение тепла и энергии (АТФ)
Самые часто встречающиеся катаболические процессы в организмах:
- пищеварение;
- дыхание;
- разложение редуцентами органических веществ до неорганических;
- брожение.
Все живые организмы в природе по типу дыхания делятся на 2 группы:
Аэробы (+О2)
|
Анаэробы (-О2)
|
используют 02 для дыхания и обмена веществ
|
живут в бескислородной среде
|
большинство животных
|
бактерии (кроме фотосинтезирующих)
|
растения
|
грибы
|
некоторые микроорганизмы
|
паразитические животные
|
Стадии энергетического обмена аэробов:
3 этапа энергетического обмена:
- подготовительный;
- бескислородный;
- кислородный.
Для анаэробов:
2 этапа энергетического обмена:
- подготовительный;
- бескислородный.
Рассмотрим аэробный энергетический обмен:
1 этап -подготовительный.
Все живые существа потребляют пищу органические вещества в виде крупных молекул - полимеров.
Первое, что необходимо для пищеварения - расщепить эти полимеры на более простые и небольшие составляющие - мономеры.
Расщепляются (диссимилируют) вещества под действием ферментов и в определенной среде. Причем, для каждого вещества существует свой фермент (это называется специфичностью ферментов).
У многоклеточных организмов это происходит в пищеварительной системе, у одноклеточных - прямо в клетке в лизосомах.
У многоклеточных организмов мономеры всасываются в кровь, разносятся кровью к тканям и органам и поступают в клетки для следующего этапа.
У одноклеточных - идут в запас в аппарат Гольджи, в рибосомы - для синтеза новых белков и глюкоза - в цитоплазму для следующего этапа.
2 этап - в цитоплазме клеток - бескислородный.
(его рассматривают только на примере углеводов).
3 этап - в митохондриях - кислородный.
Этот процесс сложный, многостадийный, обязательно участвуют ферменты, мы его рассмотрим схематично.
Все процессы суммарно:
подготовительный |
расщепление полимеров |
в пищеварительной системе у многоклеточных,
в лизосомах у одноклеточных |
крахмал -> глюкоза, выделяется тепло |
бескислородный |
расщепление глюкозы |
в цитоплазме |
глюкоза -> пировиноградная кислота + 2АТФ |
кислородный |
расщепление пировиноградной кислоты |
в митохондриях |
пировиноградная кислота -> CO2 + H2O + 36 АТФ |