Preduvjet za postojanje svakog živog organizma je stalna opskrba hranjivim tvarima i uklanjanje krajnjih produkata raspadanja.
Što je metabolizam u biologiji
Metabolizam, ili metabolizam, poseban je skup kemijskih reakcija koje se odvijaju u svakom živom organizmu kako bi se održala njegova aktivnost i život. Ovi odgovori omogućuju tijelu da se razvija, raste i razmnožava dok održava svoju strukturu i odgovara na podražaje iz okoline.
Metabolizam se obično dijeli u dvije faze: katabolizam i anabolizam. U prvoj fazi, sve složene tvari se razgrađuju i postaju jednostavnije. Na drugom, uz troškove energije, sintetiziraju se nukleinske kiseline, lipidi i proteini.
Najvažniju ulogu u metaboličkom procesu imaju enzimi, koji su aktivni biološki katalizatori. Oni su u stanju smanjiti energiju aktivacije fizičke reakcije i regulirati metaboličke putove.
Metabolički lanci i komponente su apsolutno identični za mnoge vrste, što je dokaz jedinstva podrijetla svih živih bića. Ova se sličnost pokazuje relativnorana pojava evolucije u povijesti razvoja organizama.
Klasifikacija prema vrsti metabolizma
Što je metabolizam u biologiji detaljno je opisano u ovom članku. Svi živi organizmi koji postoje na planeti Zemlji mogu se podijeliti u osam skupina, vođeni izvorom ugljika, energije i supstrata koji se može oksidirati.
Živi organizmi mogu koristiti energiju kemijskih reakcija ili svjetlost kao izvor hrane. Kao oksidirajući supstrat mogu se koristiti i organske i anorganske tvari. Izvor ugljika je ugljični dioksid ili organska tvar.
Postoje mikroorganizmi koji, u različitim uvjetima postojanja, koriste različitu vrstu metabolizma. Ovisi o vlažnosti, osvjetljenju i drugim čimbenicima.
Višestanične organizme možemo okarakterizirati činjenicom da isti organizam može imati stanice s različitim vrstama metaboličkih procesa.
Katabolizam
Biologija ispituje metabolizam i energiju kroz koncept kao što je "katabolizam". Ovaj se pojam odnosi na metaboličke procese tijekom kojih se razgrađuju velike čestice masti, aminokiselina i ugljikohidrata. Tijekom katabolizma pojavljuju se jednostavne molekule koje sudjeluju u biosintetskim reakcijama. Zahvaljujući tim procesima tijelo može mobilizirati energiju, pretvarajući je u pristupačan oblik.
U organizmima koji žive fotosintezom (cijanobakterije ibiljke), reakcija prijenosa elektrona ne oslobađa energiju, već se akumulira zahvaljujući sunčevoj svjetlosti.
Kod životinja, reakcije katabolizma povezane su s razgradnjom složenih elemenata na jednostavnije. Te tvari su nitrati i kisik.
Katabolizam kod životinja podijeljen je u tri faze:
- Razdvajanje složenih tvari na jednostavnije.
- Razdvajanje jednostavnih molekula u još jednostavnije.
- Oslobađanje energije.
Anabolizam
Metabolizam (biologija 8. razreda razmatra ovaj koncept) također karakterizira anabolizam - skup metaboličkih procesa biosinteze uz potrošnju energije. Složene molekule, koje su energetska osnova staničnih struktura, nastaju uzastopno od najjednostavnijih prekursora.
Prvo, sintetiziraju se aminokiseline, nukleotidi i monosaharidi. Tada navedeni elementi postaju aktivni oblici zbog energije ATP-a. I u posljednjoj fazi, svi aktivni monomeri se kombiniraju u složene strukture, kao što su proteini, lipidi i polisaharidi.
Vrijedi napomenuti da svi živi organizmi ne sintetiziraju aktivne molekule. Biologija (metabolizam je detaljno opisan u ovom članku) razlikuje organizme kao što su autotrofi, kemotrofi i heterotrofi. Primaju energiju iz alternativnih izvora.
Energija iz sunčeve svjetlosti
Što je metabolizam u biologiji? Proces u kojem postoje sva živa bićana Zemlji, i razlikuje žive organizme od nežive tvari.
Sunčeva energija hrani se nekim protozoama, biljkama i cijanobakterijama. Kod ovih predstavnika metabolizam se događa zbog fotosinteze – procesa apsorpcije kisika i oslobađanja ugljičnog dioksida.
Probava
Molekule kao što su škrob, proteini i celuloza razgrađuju se prije nego što ih stanice iskoriste. Probava uključuje posebne enzime koji razgrađuju proteine u aminokiseline i polisaharide u monosaharide.
Životinje mogu lučiti ove enzime samo iz posebnih stanica. Ali mikroorganizmi ispuštaju takve tvari u okolni prostor. Sve tvari koje proizvode ekstracelularni enzimi ulaze u tijelo pomoću "aktivnog transporta".
Kontrola i regulacija
Što je metabolizam u biologiji, možete pročitati u ovom članku. Svaki organizam karakterizira homeostaza - postojanost unutarnjeg okruženja tijela. Prisutnost takvog stanja vrlo je važna za svaki organizam. Budući da su svi okruženi okolinom koja se neprestano mijenja, kako bi se održali optimalni uvjeti unutar stanica, sve metaboličke reakcije moraju biti ispravno i točno regulirane. Dobar metabolizam omogućuje živim organizmima da stalno kontaktiraju s okolinom i reagiraju na njezine promjene.
Povijesni podaci
Što je metabolizam u biologiji? Definicija je na početku članka. Prvi put koncept "metabolizma".koristio Theodor Schwann četrdesetih godina devetnaestog stoljeća.
Znanstvenici proučavaju metabolizam nekoliko stoljeća, a sve je počelo pokušajima proučavanja životinjskih organizama. Ali izraz "metabolizam" prvi je upotrijebio Ibn al-Nafisa, koji je vjerovao da je cijelo tijelo stalno u stanju ishrane i propadanja, pa ga karakteriziraju stalne promjene.
Sat biologije "Metabolizam" otkrit će cijelu bit ovog koncepta i opisati primjere koji će pomoći povećati dubinu znanja.
Prvi kontrolirani eksperiment proučavanja metabolizma napravio je Santorio Santorio 1614. godine. Opisao je svoje stanje prije i nakon jela, rada, pijenja vode i spavanja. Bio je prvi koji je primijetio da je većina konzumirane hrane izgubljena tijekom procesa "tihog isparavanja".
U početnim studijama nisu pronađene metaboličke reakcije, a znanstvenici su vjerovali da živo tkivo kontrolira živa sila.
U dvadesetom stoljeću Eduard Buchner uveo je koncept enzima. Od tada je proučavanje metabolizma počelo proučavanjem stanica. Tijekom tog razdoblja, biokemija je postala znanost.
Što je metabolizam u biologiji? Definicija se može dati na sljedeći način - ovo je poseban skup biokemijskih reakcija koje podržavaju postojanje organizma.
minerali
Anorganske tvari igraju vrlo važnu ulogu u metabolizmu. Svi organski spojevi sastoje se od velikih količina fosfora, kisika, ugljika i dušika.
Većina anorganskih spojeva omogućuje vam kontrolu razine tlaka unutar stanica. Također njihova koncentracijapozitivno utječe na rad mišićnih i živčanih stanica.
Prilazni metali (željezo i cink) reguliraju aktivnost transportnih proteina i enzima. Svi anorganski elementi u tragovima apsorbiraju se putem transportnih proteina i nikada ne ostaju u slobodnom stanju.
