Preduslov za postojanje svakog živog organizma je stalna opskrba hranjivim tvarima i uklanjanje krajnjih produkata raspadanja.
Šta je metabolizam u biologiji
Metabolizam, ili metabolizam, je poseban skup hemijskih reakcija koje se odvijaju u bilo kojem živom organizmu kako bi se održala njegova aktivnost i život. Ovi odgovori omogućavaju 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 da smanje energiju aktivacije fizičke reakcije i regulišu metaboličke puteve.
Metabolički lanci i komponente su apsolutno identični za mnoge vrste, što je dokaz jedinstva porijekla svih živih bića. Ova sličnost se relativno pokazujerana pojava evolucije u istoriji razvoja organizama.
Klasifikacija prema vrsti metabolizma
Šta je metabolizam u biologiji detaljno je opisano u ovom članku. Svi živi organizmi koji postoje na planeti Zemlji mogu se podijeliti u osam grupa, vođeni izvorom ugljika, energije i supstrata koji može oksidirati.
Živi organizmi mogu koristiti energiju hemijskih reakcija ili svjetlost kao izvor hrane. Kao oksidirajući supstrat mogu se koristiti i organske i neorganske tvari. Izvor ugljika je ugljični dioksid ili organska tvar.
Postoje mikroorganizmi koji, u različitim uslovima postojanja, koriste različitu vrstu metabolizma. Zavisi od vlažnosti, osvjetljenja i drugih faktora.
Višećelijske organizme možemo okarakterisati činjenicom da isti organizam može imati ćelije sa različitim tipovima metaboličkih procesa.
Katabolizam
Biologija ispituje metabolizam i energiju kroz koncept kao što je "katabolizam". Ovaj pojam se odnosi na metaboličke procese tokom kojih se razgrađuju velike čestice masti, aminokiselina i ugljikohidrata. Tijekom katabolizma pojavljuju se jednostavne molekule koje sudjeluju u biosintetskim reakcijama. Zahvaljujući ovim 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 su povezane sa razgradnjom složenih elemenata na jednostavnije. Ove supstance su nitrati i kiseonik.
Katabolizam kod životinja podijeljen je u tri faze:
- Razdvajanje složenih supstanci na jednostavnije.
- Razdvajanje jednostavnih molekula na još jednostavnije.
- Oslobađanje energije.
Anabolizam
Metabolizam (biologija 8. razreda razmatra ovaj koncept) takođe karakteriše anabolizam - skup metaboličkih procesa biosinteze uz potrošnju energije. Složeni molekuli, koji su energetska osnova ćelijskih struktura, nastaju uzastopno od najjednostavnijih prekursora.
Prvo, sintetiziraju se aminokiseline, nukleotidi i monosaharidi. Tada gornji elementi postaju aktivni oblici zahvaljujući energiji ATP-a. I u posljednjoj fazi, svi aktivni monomeri se kombinuju 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
Šta je metabolizam u biologiji? Proces u kojem postoje sva živa bićana Zemlji, i razlikuje žive organizme od nežive materije.
Sunčeva energija hrani se nekim protozoama, biljkama i cijanobakterijama. Kod ovih predstavnika do metabolizma dolazi zbog fotosinteze – procesa apsorpcije kisika i oslobađanja ugljičnog dioksida.
Probava
Molekuli kao što su skrob, proteini i celuloza se razgrađuju prije nego što ih ćelije iskoriste. Probava uključuje posebne enzime koji razgrađuju proteine u aminokiseline i polisaharide u monosaharide.
Životinje mogu lučiti ove enzime samo iz posebnih ćelija. Ali mikroorganizmi ispuštaju takve tvari u okolni prostor. Sve tvari koje proizvode ekstracelularni enzimi ulaze u tijelo pomoću "aktivnog transporta".
Kontrola i regulacija
Šta je metabolizam u biologiji, možete pročitati u ovom članku. Svaki organizam karakterizira homeostaza - postojanost unutrašnjeg okruženja tijela. Prisustvo takvog stanja je veoma važno za svaki organizam. Budući da su svi okruženi okruženjem koje se stalno mijenja, kako bi se održali optimalni uvjeti unutar ćelija, sve metaboličke reakcije moraju biti pravilno i precizno regulirane. Dobar metabolizam omogućava živim organizmima da stalno kontaktiraju okolinu i reaguju na njene promjene.
Istorijski podaci
Šta je metabolizam u biologiji? Definicija je na početku članka. Koncept "metabolizma" po prvi putkoristio Theodor Schwann četrdesetih godina devetnaestog stoljeća.
Naučnici se bave proučavanjem metabolizma nekoliko vekova, a sve je počelo pokušajima proučavanja životinjskih organizama. Ali termin "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.
Lekcija biologije "Metabolizam" će otkriti cijelu suštinu ovog koncepta i opisati primjere koji će pomoći da se poveća dubina 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. On je bio prvi koji je primijetio da se većina konzumirane hrane gubi tokom procesa "tihe evaporacije".
U početnim studijama, metaboličke reakcije nisu pronađene, a naučnici su vjerovali da živo tkivo kontrolira živa sila.
U dvadesetom veku, Eduard Buchner je uveo koncept enzima. Od tada je proučavanje metabolizma počelo proučavanjem ćelija. Tokom ovog perioda, biohemija je postala nauka.
Šta je metabolizam u biologiji? Definicija se može dati na sljedeći način - ovo je poseban skup biohemijskih reakcija koje podržavaju postojanje organizma.
Minerali
Neorganske supstance igraju veoma važnu ulogu u metabolizmu. Sva organska jedinjenja sastoje se od velikih količina fosfora, kiseonika, ugljenika i azota.
Većina neorganskih jedinjenja omogućava vam da kontrolišete nivo pritiska unutar ćelija. Takođe i njihova koncentracijapozitivno utiče na funkcionisanje mišićnih i nervnih ćelija.
Tranzicioni metali (gvožđe i cink) regulišu aktivnost transportnih proteina i enzima. Svi neorganski elementi u tragovima se apsorbuju kroz transportne proteine i nikada ne ostaju u slobodnom stanju.
