Ар бир тирүү организмдин жашоосунун шарты - бул азыктарды үзгүлтүксүз камсыз кылуу жана чирүүнүн акыркы продуктуларын жок кылуу.
Биологияда метаболизм деген эмне
Метаболизм же метаболизм – кандайдыр бир тирүү организмде анын активдүүлүгүн жана жашоосун улантуу үчүн жүрүүчү химиялык реакциялардын өзгөчө жыйындысы. Бул жооптор организмдин түзүлүшүн сактап, айлана-чөйрөнүн стимулдарына жооп берип, өнүгүүсүнө, өсүшүнө жана көбөйүшүнө шарт түзөт.
Метаболизм адатта эки этапка бөлүнөт: катаболизм жана анаболизм. Биринчи этапта бардык татаал заттар ажырап, жөнөкөй болуп калат. Экинчиден, энергетикалык чыгымдар менен бирге нуклеиндик кислоталар, липиддер жана белоктор синтезделет.
Зат алмашуу процессинде эң маанилүү ролду активдүү биологиялык катализатор болгон ферменттер ойнойт. Алар физикалык реакциянын активдешүү энергиясын азайтып, зат алмашуу жолдорун жөнгө сала алышат.
Зат алмашуу чынжырлары жана компоненттери көптөгөн түрлөр үчүн таптакыр окшош, бул бардык тирүү жандыктардын келип чыгышынын биримдигинин далили. Бул окшоштук салыштырмалуу көрсөтөторганизмдердин өнүгүү тарыхында эволюциянын алгачкы көрүнүшү.
Зат алмашуунун түрү боюнча классификация
Биологияда метаболизм деген эмне бул макалада кеңири баяндалган. Жер планетасында бар бардык тирүү организмдерди көмүртектин, энергиянын жана кычкылдануучу субстраттын булагы боюнча сегиз топко бөлүүгө болот.
Тирүү организмдер химиялык реакциялардын энергиясын же жарыкты тамактын булагы катары колдоно алышат. Органикалык жана органикалык эмес заттар кычкылдануучу субстрат катары колдонулушу мүмкүн. Көмүртектин булагы – көмүр кычкыл газы же органикалык заттар.
Микроорганизмдер бар, алар ар кандай жашоо шартында болуп, метаболизмдин башка түрүн колдонушат. Бул нымдуулукка, жарыкка жана башка факторлорго жараша болот.
Көп клеткалуу организмдер бир эле организмде ар кандай метаболизм процесстери бар клеткалар болушу мүмкүн экендиги менен мүнөздөлөт.
Катаболизм
Биология метаболизмди жана энергияны "катаболизм" сыяктуу бир түшүнүк аркылуу изилдейт. Бул термин майлардын, аминокислоталардын жана углеводдордун ири бөлүкчөлөрү ажыраган зат алмашуу процесстерин билдирет. Катаболизм учурунда биосинтетикалык реакцияларга катышкан жөнөкөй молекулалар пайда болот. Дал ушул процесстердин аркасында организм энергияны мобилизациялап, аны жеткиликтүү формага айландыра алат.
Фотосинтез жолу менен жашаган организмдерде (цианобактериялар жанаөсүмдүктөр), электрон өткөрүү реакциясы энергияны бөлүп чыгарбайт, бирок күн нурунун аркасында топтолот.
Жаныбарларда катаболизм реакциялары татаал элементтердин жөнөкөй элементтерге бөлүнүшү менен байланышкан. Бул заттар нитраттар жана кычкылтек.
Жаныбарларда катаболизм үч этапка бөлүнөт:
- Татаал заттарды жөнөкөй заттарга бөлүү.
- Жөнөкөй молекулаларды андан да жөнөкөй молекулаларга бөлүү.
- Энергияны бөлүп чыгаруу.
Анаболизм
Метаболизм (8-класс биология бул түшүнүктү карайт) ошондой эле анаболизм менен мүнөздөлөт - энергия керектөө менен биосинтездин зат алмашуу процесстеринин жыйындысы. Клеткалык түзүлүштөрдүн энергетикалык негизи болгон татаал молекулалар эң жөнөкөй прекурсорлордон ырааттуу түрдө түзүлөт.
Биринчиден, аминокислоталар, нуклеотиддер жана моносахариддер синтезделет. Ошондо жогорудагы элементтер АТФ энергиясынын эсебинен активдүү формага айланат. Ал эми акыркы этапта бардык активдүү мономерлер белоктор, липиддер жана полисахариддер сыяктуу татаал структураларга биригет.
Белгилей кетчү нерсе, бардык тирүү организмдер активдүү молекулаларды синтездей бербейт. Биология (метаболизм бул макалада кеңири сүрөттөлөт) автотрофтор, хемотрофтор жана гетеротрофтор сыяктуу организмдерди айырмалайт. Алар энергияны альтернативдүү булактардан алышат.
Күн нурунан алынган энергия
Биологияда метаболизм деген эмне? Бардык тирүү жандыктардын жашоо процессиЖерде жана тирүү организмдерди жансыз заттардан айырмалайт.
Күн нурунун энергиясы кээ бир жөнөкөйлөр, өсүмдүктөр жана цианобактериялар менен азыктанат. Бул өкүлдөрдө метаболизм фотосинтездин - кычкылтекти сиңирүү жана көмүр кычкыл газын бөлүп чыгаруу процессинин эсебинен жүрөт.
Тамак сиңирүү
Крахмал, белоктор жана целлюлоза сыяктуу молекулалар клеткалар тарабынан колдонула электе бузулат. Тамак сиңирүү протеиндерди аминокислоталарга жана полисахариддерди моносахариддерге бөлүүчү атайын ферменттерди камтыйт.
Жаныбарлар бул ферменттерди атайын клеткалардан гана бөлүп чыгара алышат. Бирок микроорганизмдер мындай заттарды курчап турган мейкиндикке чыгарышат. Клеткадан тышкаркы ферменттер тарабынан өндүрүлгөн бардык заттар организмге "активдүү транспорт" аркылуу кирет.
Контролдоо жана жөнгө салуу
Биологияда метаболизм деген эмне, бул макаладан окуй аласыз. Ар бир организм гомеостаз менен мүнөздөлөт - организмдин ички чөйрөсүнүн туруктуулугу. Мындай шарттын болушу ар бир организм үчүн абдан маанилүү. Алардын баары тынымсыз өзгөрүп турган чөйрө менен курчалгандыктан, клеткалардын ичинде оптималдуу шарттарды сактоо үчүн бардык зат алмашуу реакциялары туура жана так жөнгө салынышы керек. Жакшы метаболизм тирүү организмдерге айлана-чөйрө менен тынымсыз байланышып, анын өзгөрүүлөрүнө жооп кайтарууга мүмкүндүк берет.
Тарыхый маалымат
Биологияда метаболизм деген эмне? Аныктама макаланын башында. Биринчи жолу "метаболизм" түшүнүгүон тогузунчу кылымдын кыркынчы жылдарында Теодор Шванн тарабынан колдонулган.
Окумуштуулар метаболизмди бир нече кылымдар бою изилдеп келишкен жана мунун баары жаныбар организмдерин изилдөө аракетинен башталган. Бирок "метаболизм" деген терминди биринчи жолу Ибн ан-Нафиса колдонгон, ал бүткүл организм дайыма тамактануу жана ажыроо абалында болот, ошондуктан ал туруктуу өзгөрүүлөр менен мүнөздөлөт деп эсептеген.
Биология сабагы "Зат алмашуу" бул түшүнүктүн маңызын ачып, билимдин тереңдигин жогорулатууга жардам бере турган мисалдарды сүрөттөйт.
Зат алмашууну изилдөө боюнча биринчи башкарылган эксперимент 1614-жылы Санторио Санторио тарабынан жасалган. Ал тамактанганга, иштегенге, суу ичкенге, уктаганга чейинки жана кийинки абалын айтып берди. Ал биринчилерден болуп керектелген тамак-аштын көбү "үнсүз буулануу" процессинде жоголуп кеткенин байкаган.
Алгачкы изилдөөлөрдө зат алмашуу реакциялары табылган эмес жана окумуштуулар тирүү кыртыш жандуу күч тарабынан башкарылат деп ишенишкен.
XX кылымда Эдуард Бюхнер ферменттер түшүнүгүн киргизген. Ошондон бери зат алмашууну изилдөө клеткаларды изилдөөдөн башталган. Бул мезгилде биохимия илимге айланган.
Биологияда метаболизм деген эмне? Аныктама төмөнкүчө берилиши мүмкүн - бул организмдин бар экендигин колдогон биохимиялык реакциялардын өзгөчө жыйындысы.
Минералдар
Органикалык эмес заттар зат алмашууда абдан маанилүү роль ойнойт. Бардык органикалык кошулмалар көп сандагы фосфор, кычкылтек, көмүртек жана азоттон турат.
Көпчүлүк органикалык эмес бирикмелер клеткалардын ичиндеги басымдын деңгээлин көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет. Ошондой эле алардын концентрациясыбулчуң жана нерв клеткаларынын иштешине оң таасирин тийгизет.
Өткөөл металлдар (темир жана цинк) транспорттук протеиндердин жана ферменттердин активдүүлүгүн жөнгө салат. Бардык органикалык эмес микроэлементтер транспорттук белоктор аркылуу сиңишет жана эч качан эркин абалда калбайт.
