Обмін речовин і енергії в клітині - Гіпермаркет знань

Гіпермаркет знань >> Біологія >> Біологія 10 клас >> Обмін речовин і енергії в клітині

Обмін речовин і енергії в клітині

1. Як називаються дві складові частини обміну речовин ?
2. Що таке метаболізм?
3. Що таке біологічний каталізатор?
4. Що таке ферменти? Яку функцію вони виконують?

Гомеостаз.

У будь-якій живій клітині постійно відбуваються складні хімічні і фізичні реакції, необхідні для того, щоб забезпечити сталість умов внутрішнього середовища як в самій клітині, так і в багатоклітинних організмі, що знаходиться під впливом постійно мінливих зовнішніх факторів. Сталість внутрішнього середовища біологічних систем отримало назву гомеостазу. Якщо гомеостаз порушується, це веде до того, що клітини і організм в цілому пошкоджуються або навіть можуть загинути. Всі реакції, що протікають в клітині, спрямовані на підтримання гомеостазу. А для цього необхідні речовини і енергія. Таким чином, клітина здійснює складні і різноманітні реакції синтезу необхідних речовин і, навпаки, розпаду непотрібних, а також - реакції перетворення енергії. отримувані ззовні білки , Жири, вуглеводи, вітаміни і мікроелементи використовуються клітинами для синтезу необхідних їм речовин і побудови клітинних структур. Для цих процесів необхідно витрачати енергію. Вся сукупність реакцій біосинтезу речовин і їх подальшого складання в більші структури називається асиміляцією, або анаболизмом. Ще одна назва цього набору реакцій - пластичний обмін. Особливо інтенсивно процеси асиміляції відбуваються в зростаючих клітинах організму, що розвивається. Найважливішим прикладом такого роду процесів може служити біосинтез білка.

Як же клітина отримує енергію для забезпечення асиміляції? У клітинах постійно розпадаються органічні речовини, або отримані ззовні з їжею, або запасені «на чорний день». При розпаді цих молекул виділяється енергія, частина якої втрачається, розсіюючись з теплом, а частина - запасається у вигляді молекул АТФ . У разі необхідності енергія АТФ використовується для енергетичних витрат клітини, зокрема для забезпечення процесів асиміляції. Сукупність реакцій розпаду речовин, що супроводжуються виділенням і запасанием енергії, називається диссимиляцией, або катаболизмом. Ще одна назва цих реакцій - енергетичний обмін.

Метаболізм.

Асиміляція і дисиміляція - протилежні процеси: в першому випадку відбувається утворення речовин, на що витрачається енергія, а в другому - розпад речовин з виділенням і запасанием енергії. Ці процеси неможливі один без одного, так як якщо не синтезувати і не запасати органічні речовини, то і розпадатися буде нічому. А якщо припиняться реакції розпаду, то не буде синтезуватися АТФ, що призведе до неможливості синтезу речовин через брак енергії. Таким чином, реакції асиміляції і дисиміляції - це дві сторони єдиного процесу обміну речовин і енергії в клітині, який називається метаболізм.
Асиміляція і дисиміляція завжди строго збалансовані і скоординовані, а порушення цього балансу завжди призводить до розвитку будь-якого захворювання як окремих клітин, так і цілого організму або навіть їх загибелі.

Реакції метаболізму в живій клітині протікають при помірних температурах, нормальному тиску і малих коливаннях кислотності. Поза живих організмів при таких умовах все хімічні реакції асиміляції і дисиміляції або взагалі не могли б протікати, або протікали б повільно. Однак в живих організмах ці реакції проходять дуже швидко. Це обумовлюється участю в них ферментів.

Так як активність ферментів дуже висока, то для забезпечення нормальної швидкості метаболічних процесів потрібно дуже мала кількість молекул ферментів. Але оскільки ферменти діють вибірково, клітині необхідно дуже багато видів ферментів. Наприклад, фермент амілаза каталізує розпад в ротовій порожнині крохмалю: без цього ферменту реакція не йде. Фермент уреаза каталізує розщеплення сечовини до аміаку і вугільної кислоти, але не діє на інші споріднені мочевине з'єднання.

Гомеостаз. Пластичний обмін. Енергетичний обмін. Метаболізм. Фермент.

1. Що називають гомеостазом?
2. Як пов'язані між собою пластичний і енергетичний обмін?
3. Яке значення мають ферменти в метаболізмі?
4. Яка хімічна природа ферментів? У чому полягають специфічні особливості їх функціонування?

Форма і хімічну будову активного центру ферменту повинні бути такі, щоб з ним могло зв'язатися тільки певне з'єднання, яке називається субстратом даного ферменту. Наприклад, активний центр лізоциму, що міститься в слині, сльозах, слизових верхніх дихальних шляхів, має вигляд щілини, яка за формою і розміром точно відповідає фрагменту муреина - полісахариду оболонки бактерій. Таким чином, лізоцим грає роль одного з захисних бар'єрів нашого організму, руйнуючи муреіновую клітинну стінку бактерій і вбиваючи їх.

Ферменти дуже широко застосовують в різних галузях промисловості. Наприклад, амілазу, отриману з цвілевих грибів, використовують при виготовленні пива.

Для видалення вовни і розм'якшення шкір в шкіряному виробництві застосовують ферменти, виділені з бактерій, рослин і грибів. Ферментативні препарати дозволяють значно прискорити і здешевити виробництво хлібобулочних виробів.

Каменський А. А., Кріксунов Е. В., Пасічник В. В. Біологія 10 клас
Відправлено читачами з інтернет-сайту

онлайн бібліотека з учнями та книгами, плани-конспекти уроків з Біології 10 класу, книги та підручники згідно календарного плану планування Біології 10 класу

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, Напишіть нам .

Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - освітній форум .