Обмін речовин й енергії

РОЗДІЛ 4

Лекція 7, 8

План

4.1 Біокаталіз

4.2 Обмін речовинами між клітиною й навколишнім середовищем

4.3 Дисиміляція як джерело енергії

4.4 Асиміляція

4.5 Обмін жирів і білків

4.6 Регуляція активності ферментів

Клітина являє собою відкриту систему, тобто вона обмінюється речовиною й енергією з навколишнім середовищем. Розрізняють зовнішній обмін - поглинання й виділення речовин, і внутрішній обмін - хімічні перетворення цих речовин у клітині. Обмін речовин (метаболізм) включає безперервний синтез (анаболізм, асиміляцію) і часткове руйнування (катаболізм, дисиміляцію) компонентів живого організму.

Високоенергетичні сполуки, такі як АТР, отримують свій запас енергії завдяки дисиміляції, тобто екзергонічним процесам розщеплення органічних речовин (вуглеводів, жирів, білків) - процесам катаболізму. Органічні речовини, необхідні для побудови нової біомаси (ріст), утворюються в ході асиміляції.

Асиміляція - це синтез власних речовин тіла: при гетеротрофній асиміляції з органічних сполук і при автотрофній асиміляції з неорганічних (СО₂, Н₂О, NH₃). Асиміляція, являє собою ендергонічний процес. При гетеротрофній асиміляції джерелом енергії служать речовини їжі (хімічна енергія), при автотрофній асиміляції зелених рослин - світло (фотосинтез) (рис. 4.1).

Дисиміляція й асиміляція являють собою процеси обміну речовин й енергії.

4.1 Біокаталіз

Більшість хімічних реакцій у клітині каталізується ферментами. Для здійснення хімічних реакцій необхідна певна енергія активації, величина якої залежить від виду реакції. Каталізатори (Е), на короткий час, приєднуючись до перетворюваної речовини (субстрату - S), зменшують величину енергії активації й прискорюють реакцію, тобто утворення її продукту (Р). Одна реакція

(4.1)

замінюється, щонайменше, двома:

(4.2)

де ES – сполука каталізатора із субстратом.

Рис. 4.1. Обмін речовин й енергії в автотрофних і гетеротрофних клітинах

Дія каталізатора обумовлена тим, що сума енергій активації для реакцій 2 й 3 менша, ніж енергія активації для реакції 1.

Ферменти являють собою білкові каталізатори. Їхні назви, як правило, кінчаються на "...аза". Класифікація ферментів представлена в табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Дата добавления: 2014-01-11