§21. Обмін речовин і енергії в клітині. Клітина - відкрита система. Клітина - цілісна система

Основні терміни і ікнім і їй: обмін речовин (метаболізм), пластичний обмін, асимі­ляція (анаболізм), енергетичний обмін, дисиміляція (катаболізм), автотрофи, гетеро-трофи, АТФ, макроергічний зв'язок, клітина відкрита система.

Обмін речовин (метаболізм) вих організмів.

загальна властивість, характерна для всіх жи-

Метаболізм (на рівні клітини)

Пластичний обмін

(асиміляція, анаболізм) - сукупність реакцій біосинтезу: із простих низькомолекулярних речовин утворюються складні високомоле-кулярні сполуки, амінокислоти—►білки, нуклеотиди—«"нуклеїнові кислоти, вуглекис­лий газ і вода —«-глюкоза та ін. Реакції відбуваються з поглинанням енергії - ен­дотермічні.

Енергетичний обмін

(дисиміляція, катаболізм) - сукупність реак­цій розщеплення та окислення: зі складних органічних сполук утворюються прості, бідні енергією сполуки, що підлягають виведен­ню з клітини. Реакції відбуваються з виді­ленням енергії - екзотермічні.

Перетворення

речовин

(травлення)

Надходження речовин (дихання,

харчування)

Метаболізм (на рівні організму)

'/ \

Всмоктування

Виведення з організму кінце­вих продуктів життєдіяльності (шкіра, легені, видільна сис­тема, травний тракт)

Класифікація живих організмів за основним джерелом енергії

паразити

Автотрофи

фототрофи хемотрофи

Гетеротрофи

сапротрофи

61

Форми існування енергії в біологічних системах

Хімічна - енергія хімічних зв'язків;

електрична - нервовий імпульс, що йде по нервовому волокну;

механічна - рух мікроорганізмів, скорочення м'язів;

теплова - підтримка постійної температури тіла;

світлова - перетворення енергії хімічних зв'язків в енергію світіння у деяких мікроор­ганізмів, комах, глибоководних риб та ін.

АТФ - єдине і універсальне джерело енергії в клітині.

Єдиним джерелом енергії для живих організмів є Сонце. Якщо всі речовини на Землі роблять колообіг, то сонячна енергія надходить односпрямованим потоком.

У процесі фотосинтезу світлова енергія перетворюється в хімічну (енергію хімічних зв'яз­ків), а ця енергія перетворюється в інші види енергії, але знову в енергію сонячного про­меня перетворитися не може.

Потік енергії від Сонця через зелені рослини до тварин

Енергія, отримана з харчових речовин у формі АТФ, використовується клітинами для здійснення різних видів роботи. АТФ служить джерелом енергії, необхідної для переда­чі нервових імпульсів, для скорочення м'язів для синтезу складних макромолекул з більш простих і для багатьох інших життєвих функцій. При здійсненні всіх цих функцій енергія зрештою розсіюється у навколишнє середовище в некорисній для організму формі -у формі тепла.

Клітина - основна одиниця живого. Такі основні властивості живого, як обмін речо­вин, ріст, розвиток, подразливість, розмноження, у більш дрібних одиницях матерії не ви­являються, виявляються тільки в клітинах.

Зруйнована клітина не здатна існувати невизначено довго, хоча окремі її фрагменти здатні протягом деякого часу виконувати різноманітні функції.

Клітина - одиниця, що має чіткі границі (у більшості випадків), усередині яких безпе­рервно відбуваються хімічні процеси життєдіяльності на молекулярному рівні і взаємо­перетворення енергії. Хімічно інертна клітина мертва.

62

Учнівська сторінка

1. Відмінність асиміляції від дисиміляції. Заповніть таблицю. Зробіть висновок. (11 балів)

Питання для порівняння	Асиміляція (пластичний обмін)	Дисиміляція (енергетичний обмін)
1. Переважні типи біохімічних реакцій.
2. Що відбувається з власни­ми органічними речовина­ми клітини?		■
3. Енергетичні перетворення.
4. Біологічне значення.
5. У якому віці переважають?
6. Кінцеві продукти.

2. Обґрунтуйте взаємозв'язок і взаємообумовленість пластичного та енергетичного обмінів у процесі обміну речовин. (11 балів)

3. Нижче праворуч перелічені способи живлення живих організмів. Вкажіть, який спо­сіб травлення характерний для організмів, зазначених ліворуч. (9 балів)

1. Нітрифікуючі бактерії

2. Спірогіра

3. Менінгокок 4)Картопля

5. Молочнокислі бактерії

6. Заєць-русак

7. Сіркобактерії

8. Бактерії гниття

9. Туберкульозна паличка 10)Карась

а) фототрофи; б)хемотрофи;

в) сапрофіти;

г) паразити;

д) гетеротрофи.

63