Маса самия сивуча (тюлень з родини морські леви) становить 400 кг. До складу його гарему входять три самки масою 200, 230 та 250 кг. У даному місці мешкання основу їжі снвучiв становлять риби, які живляться планктоном. Чи достатньо акваторії площею 50 000 м2 для нормального харчування сивучів, якщо продуктивність планктону становить 700 г/м2, а вміст води у тiлi тюленів становить близько ​

Обмен веществ. Энергетический обмен. Роль АТФ

Сложность статьи

Подготовиться к ЕГЭ

МЕТАБОЛИЗМ. КАТАБОЛИЗМ И АНАБОЛИЗМ

Совокупность реакций обмена веществ, протекающих в организме, называется метаболизмом.

Процессы синтеза специфических собственных веществ из более простых называется анаболизмом, или ассимиляцией, или пластическим обменом. В результате анаболизма образуются ферменты, вещества, из которых построены клеточные структуры, и т.п. Этот процесс, как правило, сопровождается большим потреблением энергии.

Эта энергия получается организмом в других реакциях, в которых более сложные вещества расщепляются до простых. Эти процессы называются катаболизмом, или диссимиляцией, или энергетическим обменом. Продуктами катаболизма у аэробных организмов являются СО2, Н2О, АТФ и

восстановленные переносчики водорода (НАД∙Н и НАДФ∙Н), которые принимают атомы водорода, отщепляемые от органических веществ в процессах окисления. Некоторые низкомолекулярные вещества, которые образуются в ходе катаболизма, в дальнейшем могут служить предшественниками необходимых клетке веществ (пересечение катаболизма и анаболизма).

Катаболизм и анаболизм тесно связаны: анаболизм использует энергию и восстановители, образующиеся в реакциях катаболизма, а катаболизм осуществляется под действием ферментов, образующихся в результате реакций анаболизма.

Как правило, катаболизм сопровождается окислением используемых веществ, а анаболизм — восстановлением.

пластический обмен (анаболизм) энергетический обмен (катаболизм)

синтез и накопление (ассимиляция) сложных веществ распад сложных веществ на простые (диссимиляция)

идет с затратой энергии (расходуется АТФ) выделяется энергия (синтезируется АТФ)

может быть источником органических веществ для энергетического обмена является источником энергии для пластического обмена

Пример:

биосинтез белков, жиров, углеводов;

фотосинтез (синтез углеводов растениями и сине-зелеными водорослями);

хемосинтез

Пример:

анаэробное дыхание ( = гликолиз = брожение);

аэробное дыхание (окислительное фосфорилирование)

Реакции анаболизма у разных организмов могут иметь некоторые отличия (см. тему " получения энергии живыми организмами").

АТФ — аденозинтрифосфат

В процессе катаболизма выделяется энергия в виде тепла и в виде АТФ.

АТФ — единый и универсальный источник энергообеспечения клетки.

АТФ нестабильна.

АТФ является "энергетической валютой", которую можно потратить на синтезы сложных веществ в реакциях анаболизма.

Гидролиз (распад) АТФ:

АТФ +

Н

О

= АДФ +

Н

Р

О

+ 40 кДж/моль

Энергетический обмен

Живые организмы получают энергию в результате окисления органических соединений.

Окисление — процесс отдачи электронов.

Расход полученной энергии:

50% энергии выделяется в виде тепла в окружающую среду;

50% энергии идет на пластический обмен (синтез веществ).

В клетках растений:

крахмал → глюкоза → АТФ

В клетках животных:

гликоген → глюкоза → АТФ

Подготовительный этап

Ферментативное расщепление сложных органических веществ до простых в пищеварительной системе:

белковые молекулы — до аминокислот

липиды — до глицерина и жирных кислот

углеводы — до глюкозы

Распад (гидролиз) высокомолекулярных органических соединений осуществляется или ферментами желудочно-кишечного тракта или ферментами лизосом.

Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла.

Простые вещества всасываются ворсинками тонкого кишечника:

аминокислоты и глюкоза — в кровь;

жирные кислоты и глицерин — в лимфу;

и переносятся к клеткам тканей организма.

Образовавшиеся небольшие органические молекулы могут быть использованы в качестве «строительного материала» или могут подвергаться дальнейшему расщеплению (гликолизу).

На подготовительном этапе может происходить гидролиз запасные вещества клеток: гликогена — у животных (и грибов) и крахмала — у растений. Гликоген и крахмал являются полисахаридами и распадаются на мономеры — молекулы глюкозы

В наши дни природный растительный покров ис­пытывает на себе все возрастающее влияние чело­века, все больше отступает под натиском цивилиза­ции. Площади, занимаемые естественной расти­тельностью, непрерывно сокращаются. Исчезают или становятся очень редкими некоторые виды рас­тений. Все меньше остается «эталонов природы» — мало нарушенных растительных сообществ, ко­торые формировались на протяжении тысячелетий и наилучшим образом при к местным условиям. Эти объекты представляют особую цен­ность для изучения биологических механизмов, управляющих растительным покровом, для по­знания различных «патентов природы».