Predpogoj za obstoj vsakega živega organizma je nenehna oskrba s hranili in odstranjevanje končnih produktov razpada.
Kaj je metabolizem v biologiji
Menabolizem ali presnova je poseben niz kemičnih reakcij, ki potekajo v katerem koli živem organizmu za vzdrževanje njegove aktivnosti in življenja. Ti odzivi omogočajo telesu, da se razvija, raste in razmnožuje, hkrati pa ohranja svojo strukturo in se odziva na okoljske dražljaje.
Presnova je običajno razdeljena na dve stopnji: katabolizem in anabolizem. Na prvi stopnji se vse kompleksne snovi razgradijo in postanejo enostavnejše. Na drugem, skupaj s stroški energije, se sintetizirajo nukleinske kisline, lipidi in beljakovine.
Najpomembnejšo vlogo v presnovnem procesu imajo encimi, ki so aktivni biološki katalizatorji. Sposobni so zmanjšati aktivacijsko energijo fizične reakcije in uravnavati presnovne poti.
Presnovne verige in komponente so pri mnogih vrstah popolnoma enake, kar je dokaz enotnosti izvora vseh živih bitij. Ta podobnost se kaže relativnozgodnji pojav evolucije v zgodovini razvoja organizmov.
Razvrstitev po vrsti presnove
Kaj je metabolizem v biologiji, je podrobno opisano v tem članku. Vse žive organizme, ki obstajajo na planetu Zemlja, lahko razdelimo v osem skupin, ki jih vodi vir ogljika, energije in oksidativnega substrata.
Živi organizmi lahko uporabljajo energijo kemičnih reakcij ali svetlobo kot vir hrane. Kot oksidativni substrat se lahko uporabljajo tako organske kot anorganske snovi. Vir ogljika je ogljikov dioksid ali organska snov.
Obstajajo mikroorganizmi, ki v različnih pogojih obstoja uporabljajo drugačno vrsto metabolizma. Odvisno je od vlažnosti, osvetlitve in drugih dejavnikov.
Za večcelične organizme je značilno, da ima lahko isti organizem celice z različnimi vrstami metabolnih procesov.
katabolizem
Biologija preučuje presnovo in energijo s konceptom, kot je "katabolizem". Ta izraz se nanaša na presnovne procese, med katerimi se razgradijo veliki delci maščob, aminokislin in ogljikovih hidratov. Med katabolizmom se pojavijo preproste molekule, ki sodelujejo v biosintetskih reakcijah. Zahvaljujoč tem procesom lahko telo mobilizira energijo in jo spremeni v dostopno obliko.
V organizmih, ki živijo s fotosintezo (cianobakterije inrastline), reakcija prenosa elektronov ne sprošča energije, ampak se kopiči zaradi sončne svetlobe.
Pri živalih so reakcije katabolizma povezane z razgradnjo kompleksnih elementov na enostavnejše. Te snovi so nitrati in kisik.
Katabolizem pri živalih je razdeljen na tri stopnje:
- Razdelitev kompleksnih snovi na enostavnejše.
- Razdelitev preprostih molekul na še enostavnejše.
- Sproščanje energije.
anabolizem
Metabolizem (biologija 8. razreda obravnava ta koncept) je značilen tudi za anabolizem - niz metabolnih procesov biosinteze s porabo energije. Kompleksne molekule, ki so energetska osnova celičnih struktur, se zaporedno tvorijo iz najpreprostejših predhodnikov.
Najprej se sintetizirajo aminokisline, nukleotidi in monosaharidi. Nato zgornji elementi postanejo aktivne oblike zaradi energije ATP. In na zadnji stopnji se vsi aktivni monomeri združijo v kompleksne strukture, kot so beljakovine, lipidi in polisaharidi.
Omeniti velja, da vsi živi organizmi ne sintetizirajo aktivnih molekul. Biologija (presnova je podrobno opisana v tem članku) razlikuje organizme, kot so avtotrofi, kemotrofi in heterotrofi. Energijo prejemajo iz alternativnih virov.
Energija iz sončne svetlobe
Kaj je metabolizem v biologiji? Proces, v katerem obstaja vsa živa bitjana Zemlji in razlikuje žive organizme od nežive snovi.
Energija sončne svetlobe se hrani z nekaterimi protozoji, rastlinami in cianobakterijami. Pri teh predstavnikih pride do presnove zaradi fotosinteze – procesa absorpcije kisika in sproščanja ogljikovega dioksida.
prebava
Molekule, kot so škrob, beljakovine in celuloza, se razgradijo, preden jih uporabijo celice. Prebava vključuje posebne encime, ki razgradijo beljakovine v aminokisline in polisaharide v monosaharide.
Živali lahko te encime izločajo samo iz posebnih celic. Toda mikroorganizmi sproščajo takšne snovi v okoliški prostor. Vse snovi, ki jih proizvajajo zunajcelični encimi, vstopijo v telo z "aktivnim transportom".
Nadzor in regulacija
Kaj je metabolizem v biologiji, si lahko preberete v tem članku. Za vsak organizem je značilna homeostaza - konstantnost notranjega okolja telesa. Prisotnost takšnega stanja je zelo pomembna za vsak organizem. Ker so vse obkrožene z okoljem, ki se nenehno spreminja, je treba za ohranjanje optimalnih razmer v celicah pravilno in natančno regulirati vse presnovne reakcije. Dober metabolizem omogoča živim organizmom, da nenehno komunicirajo z okoljem in se odzivajo na njegove spremembe.
Zgodovinski podatki
Kaj je metabolizem v biologiji? Definicija je na začetku članka. Koncept "presnova" prvičuporabljal Theodor Schwann v štiridesetih letih devetnajstega stoletja.
Znanstveniki preučujejo presnovo že več stoletij, vse pa se je začelo s poskusi preučevanja živalskih organizmov. Toda izraz "metabolizem" je prvi uporabil Ibn al-Nafisa, ki je verjel, da je celotno telo nenehno v stanju prehrane in razpada, zato so zanj značilne nenehne spremembe.
Lekcija biologije "Menabolizem" bo razkrila celotno bistvo tega koncepta in opisala primere, ki bodo pomagali povečati globino znanja.
Prvi kontroliran poskus preučevanja metabolizma je opravil Santorio Santorio leta 1614. Opisal je svoje stanje pred in po jedi, delu, pitju vode in spanju. Bil je prvi, ki je opazil, da se je večina zaužite hrane izgubila med procesom "tihega izhlapevanja".
V začetnih študijah presnovnih reakcij niso odkrili in znanstveniki so verjeli, da živo tkivo nadzoruje živa sila.
V dvajsetem stoletju je Eduard Buchner predstavil koncept encimov. Od takrat se je študij metabolizma začel s preučevanjem celic. V tem obdobju je biokemija postala znanost.
Kaj je metabolizem v biologiji? Definicijo lahko podamo na naslednji način - to je poseben niz biokemičnih reakcij, ki podpirajo obstoj organizma.
minerali
Anorganske snovi igrajo zelo pomembno vlogo pri presnovi. Vse organske spojine so sestavljene iz velikih količin fosforja, kisika, ogljika in dušika.
Večina anorganskih spojin vam omogoča nadzor nad nivojem tlaka v celicah. Tudi njihova koncentracijapozitivno vpliva na delovanje mišičnih in živčnih celic.
Prehodne kovine (železo in cink) uravnavajo aktivnost transportnih beljakovin in encimov. Vsi anorganski elementi v sledovih se absorbirajo skozi transportne beljakovine in nikoli ne ostanejo v prostem stanju.
