En förutsättning för existensen av någon levande organism är den ständiga tillförseln av näringsämnen och avlägsnandet av slutprodukter av förruttnelse.
Vad är metabolism i biologi
Metabolism, eller metabolism, är en speciell uppsättning kemiska reaktioner som äger rum i alla levande organismer för att upprätthålla sin aktivitet och liv. Dessa reaktioner gör det möjligt för kroppen att utvecklas, växa och fortplanta sig samtidigt som den bibehåller sin struktur och reagerar på miljöstimuli.
Metabolism brukar delas in i två stadier: katabolism och anabolism. I det första skedet bryts alla komplexa ämnen ner och blir enklare. För det andra syntetiseras nukleinsyror, lipider och proteiner tillsammans med energikostnader.
Den viktigaste rollen i den metaboliska processen spelas av enzymer, som är aktiva biologiska katalysatorer. De kan minska aktiveringsenergin för en fysisk reaktion och reglera metaboliska vägar.
Metaboliska kedjor och komponenter är absolut identiska för många arter, vilket är ett bevis på enheten i ursprunget för alla levande varelser. Denna likhet visar sig relativttidigt uppträdande av evolution i historien om organismers utveckling.
Klassificering efter typ av metabolism
Vad är metabolism i biologi beskrivs i detalj i den här artikeln. Alla levande organismer som finns på planeten jorden kan delas in i åtta grupper, styrda av källan till kol, energi och oxiderbart substrat.
Levande organismer kan använda energin från kemiska reaktioner eller ljus som en källa till mat. Både organiska och oorganiska ämnen kan användas som ett oxiderbart substrat. Kolkällan är koldioxid eller organiskt material.
Det finns mikroorganismer som, eftersom de befinner sig i olika existensförhållanden, använder en annan typ av metabolism. Det beror på luftfuktighet, belysning och andra faktorer.
Multicelliga organismer kan kännetecknas av att samma organism kan ha celler med olika typer av metaboliska processer.
Catabolism
Biologi undersöker ämnesomsättningen och energin genom ett sådant koncept som "katabolism". Denna term hänvisar till metaboliska processer under vilka stora partiklar av fett, aminosyror och kolhydrater bryts ner. Under katabolism uppstår enkla molekyler som deltar i biosyntetiska reaktioner. Det är tack vare dessa processer som kroppen kan mobilisera energi och förvandla den till en tillgänglig form.
I organismer som lever av fotosyntes (cyanobakterier ochväxter), frigör inte elektronöverföringsreaktionen energi, utan ackumuleras tack vare solljus.
Hos djur är katabolismreaktioner förknippade med nedbrytningen av komplexa element till enklare. Dessa ämnen är nitrater och syre.
Katabolism hos djur är uppdelad i tre stadier:
- Dela upp komplexa ämnen i enklare.
- Dela enkla molekyler i ännu enklare.
- Frigör energi.
Anabolism
Metabolism (biologi i årskurs 8 anser detta koncept) kännetecknas också av anabolism - en uppsättning metaboliska processer för biosyntes med energiförbrukning. Komplexa molekyler, som är energibasen för cellulära strukturer, bildas sekventiellt från de enklaste prekursorerna.
Först syntetiseras aminosyror, nukleotider och monosackarider. Då blir ovanstående grundämnen aktiva former på grund av energin från ATP. Och i det sista steget kombineras alla aktiva monomerer till komplexa strukturer, såsom proteiner, lipider och polysackarider.
Det är värt att notera att inte alla levande organismer syntetiserar aktiva molekyler. Biologi (metabolism beskrivs i detalj i den här artikeln) särskiljer organismer som autotrofer, kemotrofer och heterotrofer. De får energi från alternativa källor.
Energi från solljus
Vad är metabolism i biologi? Processen genom vilken allt levande existerarpå jorden och skiljer levande organismer från livlös materia.
Solljusenergi livnär sig på vissa protozoer, växter och cyanobakterier. Hos dessa representanter sker metabolism på grund av fotosyntes - processen att absorbera syre och frigöra koldioxid.
Matsmältning
Molekyler som stärkelse, proteiner och cellulosa bryts ner innan de används av celler. Matsmältningen involverar speciella enzymer som bryter ner proteiner till aminosyror och polysackarider till monosackarider.
Djur kan bara utsöndra dessa enzymer från speciella celler. Men mikroorganismer släpper ut sådana ämnen i det omgivande utrymmet. Alla ämnen som produceras av extracellulära enzymer kommer in i kroppen med hjälp av "aktiv transport".
Kontroll och reglering
Vad är metabolism i biologi kan du läsa i den här artikeln. Varje organism kännetecknas av homeostas - beständigheten i kroppens inre miljö. Närvaron av ett sådant tillstånd är mycket viktigt för alla organismer. Eftersom de alla är omgivna av en miljö som ständigt förändras, för att bibehålla optimala förhållanden inuti cellerna, måste alla metaboliska reaktioner regleras korrekt och noggrant. En bra ämnesomsättning gör det möjligt för levande organismer att ständigt kontakta miljön och reagera på dess förändringar.
Historisk information
Vad är metabolism i biologi? Definitionen finns i början av artikeln. Begreppet "metabolism" för första gångenanvändes av Theodor Schwann på fyrtiotalet av artonhundratalet.
Forskare har studerat ämnesomsättningen i flera århundraden, och allt började med försök att studera djurorganismer. Men termen "metabolism" användes först av Ibn al-Nafisa, som trodde att hela kroppen ständigt är i ett tillstånd av näring och förfall, så den kännetecknas av ständiga förändringar.
Biologilektionen "Metabolism" kommer att avslöja hela essensen av detta koncept och beskriva exempel som kommer att bidra till att öka kunskapsdjupet.
Det första kontrollerade experimentet om studiet av metabolism gjordes av Santorio Santorio 1614. Han beskrev sitt tillstånd före och efter att ha ätit, arbetat, drickit vatten och sovit. Han var den första som märkte att det mesta av den mat som konsumerades gick förlorad under processen med "tyst avdunstning".
I de inledande studierna hittades inga metabola reaktioner, och forskare trodde att levande vävnad styrdes av en levande kraft.
På 1900-talet introducerade Eduard Buchner begreppet enzymer. Sedan dess började studiet av ämnesomsättning med studiet av celler. Under denna period blev biokemi en vetenskap.
Vad är metabolism i biologi? Definitionen kan ges enligt följande - detta är en speciell uppsättning biokemiska reaktioner som stödjer existensen av en organism.
Minerals
Oorganiska ämnen spelar en mycket viktig roll i ämnesomsättningen. Alla organiska föreningar består av stora mängder fosfor, syre, kol och kväve.
De flesta oorganiska föreningar låter dig kontrollera trycknivån inuti cellerna. Även deras koncentrationpåverkar funktionen hos muskel- och nervceller positivt.
Övergångsmetaller (järn och zink) reglerar aktiviteten hos transportproteiner och enzymer. Alla oorganiska spårämnen absorberas genom transportproteiner och förblir aldrig i fritt tillstånd.
