6. Этапы метаболизма и их характеристика.

Обмен веществ протекает в несколько этапов:

1. Подготовительный этап– переработка пищевых веществ в органах пищеварения. Превращение полимеров в мономеры. (расщепление белков до аминокислот, жиров до глицирина и жирных кислот, углеводов до глюкозы).

2. Межуточный (промежуточный) обмен веществ - всасывание мономеров в кровь и поступление их в клетки, поступившие вещества учавствуют в востановление клеточных мембран, учавствуют в иных процессах на молекулярном уровне и тд..

3. Образование и выделение продуктов метаболизма.

7. Способы поступления веществ в клетку.

Различают пассивный и активный транспорт веществ через клеточную мембрану.

Пассивный транспорт веществ происходит без использования энергии по градиенту концентрации (из области, где их концентрация выше, в область, где их концентрация ниже). Пассивный транспорт осуществляется путем диффузии и осмоса.

Диффузия – это процесс, в ходе которого молекулы (или ионы) переходят через мембрану из области с высокой концентрацией в область низкой концентрации в результате броуновского движения (теплового движения атомов и молекул).

Различают простую и облегченную диффузию веществ через клеточную мембрану.

Простая диффузия происходит через те участки мембран, где преобладают липиды. Характеризуется низкой избирательностью мембраны к веществам, которые переносятся.

При облегченной диффузии специальные мембранные белки-переносчики временно соединяются с молекулой вещества и проводят его через мембрану.

Осмос – диффузия воды через мембрану из менее концентрированного в более концентрированный раствор. Естественно в более разбавленном растворе концентрация воды «выше», чем в концентрированном. В процессе осмоса происходит выравнивание концентраций двух растворов, разделенных избирательно проницаемой мембраной.

Активный транспорт – перенесение веществ против градиента концентрации с использованием энергии. Он осуществляется с помощью белков-переносчиков, образующих так называемые ионные насосы для переноса ионов в сторону более высокого биохимического потенциала. Наиболее известным является Na+/K+– насос в клетках животных, который обуславливает активный транспорт в клетку ионов калия и выведения из нее ионов натрия.

Макромолекулы белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот, липопротеидов поступают в клетку путем эндоцитоза. Эндоцитоз – способность клетки активно поглощать питательные вещества в виде мелких пузырьков (пиноцитоз) или твердых частиц (фагоцитоз). В результате этого образуются мелкие мембранные вакуоли, которые соединяются с лизосомой. Под влиянием ферментов лизосом макромолекулы вакуолей расщепляются до мономеров, которые используются в клетке как пластический и энергетический материал.

8. Энергетический обмен у анаэробов.

Данный процесс включает в себя несколько этапов:

а) подготовительныей этап (переработка пищевых веществ в органах пищеварения, расщепление полимеров до мономеров);

б) анаэробный этап (расщепление мономеров органических соединений до ещё более простых продуктов, например, пирувата, или пировиноградной кислоты; протекает в цитоплазме):

С₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2АДФ + 2НАД → 2C₃H₄O₃ + 2АТФ + 2НАДН+Н⁺ + 2Н₂О

в) возможна в двух вариантах:

- брожение (у анаэробов, в результате не образуется АТФ, остаются с первого этапа 2 молекулы АТФ = 150 кДж энергии):

2C₃H₄O₃ + 2НАДН+Н⁺ → 2C₃H₆O₃ + 2НАД

При энергетическом обмене у аноэробов происходит выработка 2-х молекул АТВ, то есть 150 кДж энергии.