- •Открытые биологические системы. Второй закон термодинамики.
- •Понятие об обмене веществ. Его значение.
- •Сущность анаболизма и катаболизма.
- •Ассимиляция и диссимиляция, их биологическое значение.
- •Автотрофы и гетеротрофы. Фототрофы и хемотрофы.
- •Этапы метаболизма и их характеристика.
- •Способы поступления веществ в клетку.
- •Энергетический обмен у анаэробов.
- •Обмен энергией у аэробов.
- •Значение атф в энергетическом обмене.
- •Фотосинтез и его биологическая роль.
- •Фазы фотосинтеза, их характеристика.
- •Биологическая роль белков, липидов, полисахаридов и воды в обмене веществ и энергией.
-
Понятие об обмене веществ. Его значение.
Обмен веществ (метаболизм) – совокупность химических и физических превращений, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность во взаимосвязи с окружающей средой.
Клиническая смерть – обратимый этап умирания, характеризующийся прекращением дыхания, угасанием всех жизненно-важных функций организма, однако обмен веществ продолжается, хотя и на очень низком уровне.
Биологическая смерть – полное прекращение обмена веществ, => полное угасание всех функций.
ОВ выполняет две основные функции:
-
Обеспечение пластических нужд организма.
Пластический обмен – совокупность реакций, обеспечивающих построение клетки обновление ее состава.
-
Обеспечение клетки энергией.
Совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, называются энергетическим обменом.
-
Сущность анаболизма и катаболизма.
Анаболизм – совокупность метаболических реакций, ведущих к образованию (синтезу) веществ и сопровождающихся потреблением энергии.
В основе лежат реакции ассимиляции (это совокупность процессов синтеза, в основе которых лежит усвоение организмом веществ и образование из них сложных органических веществ).
Важнейшим моментом ассимиляции является синтез белков и нуклеиновых кислот. Частным случаем анаболизма является фотосинтез, который представляет собой биологический процесс, при котором органическое вещество синтезируется из воды, двуокиси углерода и неорганических солей под влиянием лучистой энергии Солнца. Фотосинтез в зеленых растениях является автотрофным типом обмена.
Катаболизм – совокупность метаболических реакций, ведущих к расщеплению сложных молекул и клеточных структур до простых веществ, сопровождающихся выделением энергии (диссимиляция).
Этот распад происходит в результате переваривания и дыхания. Переваривание представляет собой процесс распада крупных молекул на более мелкие молекулы, тогда как дыхание является процессом окислительного катаболизма простых Сахаров, глицерина, жирных кислот и дезаминированных аминокислот, в результате которого происходит освобождение жизненно необходимой химической энергии. Эта энергия используется для пополнения запасов аденозинтри-фосфата (АТФ), который является непосредственным донором (источником) клеточной энергии, универсальной энергетической «валютой» в биологических системах. Пополнение запасов АТФ обеспечивается реакцией фосфата (Ф) с аденозиндифосфатом (АДФ), а именно:
АДФ + Ф + энергия ® АТФ
-
Ассимиляция и диссимиляция, их биологическое значение.
ДИССИМИЛЯЦИЯ И АССИМИЛЯЦИЯ – взаимно противоположные процессы, обеспечивающие в единстве непрерывный процесс жизнедеятельности живых организмов; протекают в организме непрерывно, одновременно, в тесной взаимосвязи и составляют две стороны единого процесса обмена веществ. Д. и а. образуют сложную систему, состоящую из цепи взаимосвязанных биохимич. реакций, каждая из которых в отдельности является только химической, но которые в единстве составляют целое, обладающее биологич. природой. Противоречие Д. и а. определяет динамич. равновесие живого тела. Как открытая система, оно должно, постоянно приобретая, столь же непрерывно тратить приобретенную энергию, так, чтобы не увеличивалась энтропия.
Д и с с и м и л я ц и я – процесс расщепления в живом организме органич. веществ на более простые соединения – ведет к освобождению энергии, необходимой для всех процессов жизнедеятельности организма. А с с и м и л я ц и я – процесс усвоения органич. веществ, поступающих в организм, и уподобления их органич. веществам, свойственным данному организму, идет с использованием энергии, высвобождающейся при процессах диссимиляции. При этом образуются (синтезируются) соединения, обладающие высокой энергией (макроэргические), к-рые становятся источником энергии, освобождающейся при диссимиляции.
Диссимиляция поступающих в организм питательных веществ, в основном белков, жиров и углеводов, начинается с ферментативного расщепления их на более простые соединения – промежуточные продукты обмена веществ (пептиды, аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, моносахариды), из к-рых организм синтезирует (ассимилирует) органич. соединения, необходимые для его жизнедеятельности. Все процессы Д. и а. в организме протекают как единое целое.