катаболизм — это… Что такое катаболизм?
КАТАБОЛИЗМ — (от греч. katabole сбрасывание, разрушение), диссимиляция, совокупность ферментативных реакций в живом организме, направленных на расщепление сложных органич. веществ белков, нуклеиновых к т, жиров, углеводов, поступающих с пищей или запасённых в … Биологический энциклопедический словарь
КАТАБОЛИЗМ — (от греч. katabole низвержение, разрушение), термин для обозначения процессов распада веществ в организме вообще, т.е. процессов диссимиляции (см.), и в этом смысле противополагаемый анаболизму (см.). Т. о. анаболизм и К. в совокупности обнимают… … Большая медицинская энциклопедия
КАТАБОЛИЗМ — (от греч. katabole сбрасывание разрушение) (диссимиляция), совокупность протекающих в живом организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ (в т. ч. пищевых). В процессе катаболизма происходит освобождение энергии,… … Большой Энциклопедический словарь
КАТАБОЛИЗМ — КАТАБОЛИЗМ, см.
МЕТАБОЛИЗМ … Научно-технический энциклопедический словарь
катаболизм — ДИССИМИЛЯЦИЯ – совокупность реакций метаболизма, приводящих к расщеплению сложных органических веществ. Сопровождается синтезом АТФ (по этой причине под К. понимают обычно энергетический обмен клетки), низкомолекулярных соединений,… … Словарь микробиологии
катаболизм — сущ., кол во синонимов: 1 • диссимиляция (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
катаболизм — катаболизм. См. диссимиляция. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
КАТАБОЛИЗМ — см. Диссимиляция. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь
катаболизм — а, м.
catabolisme m. <гр. katabole сбрасывание вниз. биол. Вид метаболизма: совокупность реакций обмена веществ в организме, соответствующее диссимиляции и направленных на распад органических веществ составных частей клеток и тканей: противоп … Исторический словарь галлицизмов русского языка
катаболизм — – совокупность реакций, направленных на распад сложных молекул, как поступивших с пищей, так и уже входящих в состав клеток организма, до более простых веществ (конечных продуктов обмена) … Краткий словарь биохимических терминов
катаболизм — Процесс разложения органических веществ в живом организме с выделением энергии [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN catabolism … Справочник технического переводчика
4.1Экзотермический процесс, при котором происходит распад веществсвысвобождением энергии:а)
свысвобождением энергии:
а) анаболизм;
б) катаболизм;
в) метаболизм;
г) ассимиляция.
4.2 Эндотермический процесс уподобления поступающих в клетку соединений веществам самой клетки называется:
а) катаболизм;
б) диссимиляция;
в) метаболизм;
г) анаболизм.
4.3 Вся совокупность химических реакций в клетке называется:
а) энергетическим обменом;
б) фотосинтезом;
в) пластическим обменом;
г) метаболизмом.
4.4 Совокупность реакций синтеза органических веществ, идущих с затратами энергии, — это:
а) метаболизм;
б) пластический обмен;
в) энергетический обмен;
г) брожение.
4.5 Совокупность реакций окисления органических веществ, идущих с освобождением энергии, запасаемой в молекулах АТФ, — это:
а) энергетический обмен;
б) фотосинтез;
в) пластический обмен;
г) метаболизм.
4.6 Совокупность реакций синтеза органических веществ из углекислого газа и воды в клетках растений, идущих с использованием энергии солнечного света, — это:
а) энергетический обмен;
б) фотосинтез;
в) пластический обмен;
г) дыхание.
4.7 Обмен веществ и превращения энергии – это:
а) совокупность химических реакций, протекающих в клетке;
б) совокупность реакций окисления органических веществ;
в) совокупность реакций синтеза органических веществ;
г) синтез органических веществ из углекислого газа и воды в
клетках растений.
4.8 В ходе пластического обмена клетка получает:
а) минеральные вещества;
б) строительный материал;
в) воду;
г) аминокислоты.
4.9 В ходе энергетического обмена клетка получает:
а) углеводы;
б) липиды;
в) белки;
г) энергию.
4.10 Организмы, получающие готовые органические вещества с пищей:
а) прокариоты;
б) эукариоты;
в) гетеротрофы;
г) автотрофы.
4.11 Организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических:
а) автотрофы;
б) гетеротрофы;
в) аэробы;
г) анаэробы.
4.12 К автотрофам относят:
а) животных;
б) растения;
в) грибы;
г) человека.
4.13 К гетеротрофам относят:
а) водоросли;
б) папоротники;
в) животных;
г) мхи.
4.14 В клетках автотрофов в отличие от гетеротрофов есть:
а) хромосомы;
б) цитоплазма;
в) ядро;
г) пластиды.
4.15 В клетках гетеротрофов в отличие от автотрофов нет:
а) плазматической мембраны;
б) ядра;
в) клеточной оболочки;
г) митохондрий.
4.16 Организмы, обитающие лишь при наличии в окружающей среде кислорода:
а) анаэробы;
б) аэробы;
в) автотрофы;
г) гетеротрофы.
4.17 Организмы, обитающие в бескислородной среде:
а) анаэробы;
б) аэробы;
в) автотрофы;
г) гетеротрофы.
4.18 На конечном этапе энергетического обмена образуются молекулы:
а) АДФ;
б) нуклеиновых кислот;
в) углекислого газа, воды;
г) белков, липидов.
4.19 Все реакции метаболизма осуществляются при участии:
а) гормонов;
б) ферментов;
в) витаминов;
г) нуклеиновых кислот.
Обмен веществ и энергии в клетке
здравствуйте тему урока обмен веществ основа существования клетки мы привык видеть клетки на картинках неподвижными даже под микроскопом очень часто клетки выглядят статичными но только потому что для приготовления препаратов приходится фиксируете окрашивать чтобы лучше были видны детали на самом деле клетка постоянно находятся в движении цитоплазма перемещается увлекая за собой органоиды включения активно работают рибосомы и митохондрии совершается множество химических превращений во всех этих процессах жизнедеятельности накапливается тратятся и преобразуется энергия из окружающей среды в клетку поступают различные вещества из клетки окружающую среду удаляются ненужные продукты обмена происходит обмен веществ или метаболизм обязательным условием существования любого организма является постоянный приток питательных веществ и постоянный отвод конечных продуктов химических реакций протекающих в клетках питательные вещества используются организмами как источник атомов химических элементов и прежде всего атомов углерода из которых затем строится либо восстанавливаются все структуры в организм кроме питательных веществ поступают так же вода кислород минеральные соли поступившие в клетку органические вещества расщепляются на строительные блоки мономеры и направляются во все клетки организма часть молекулы этих веществ расходуется на синтез специфических органических веществ присущих данному организму в клетках синтезируются белки и липиды углеводы нуклеиновые кислоты и другие вещества которые выполняют различные функции строительную каталитическую регуляторную защитную и так далее другая часть и низкомолекулярных химических веществ поступающих в организм идет на синтез аденозинтрифосфата кислоты которые запаса энергии мы еще поговорим в ходе превращение веществ в клетки образуются конечные продукты распада которые могут быть токсичны для организма выводятся из него например аммиак и так обмен веществ в клетке метаболизм и это совокупность биохимических реакций протекающих в клетке обеспечивающих процесса ее жизнедеятельности обмен веществ складывается из двух процессов анаболизма и катаболизма анаболизм от греческого слова она более подъем могут называть ассимиляции в переводе с латинского языка это слово значит слияние усвоения это совокупность химических процессов направленных на образование и обновление структурных частей клеток анаболизм еще называют пластическим обменом в ходе анаболизма происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул предшественников или из молекул веществ поступивших из внешней среды важнейшими процессами анаболизма является синтез белков и нуклеиновых кислот эти процессы протекают во всех без исключения организмах а также синтез углеводов в том числе и из неорганических веществ как это происходит у растений и некоторых бактерий анаболизм является созидательным этапом обмена веществ он осуществляется всегда с потреблением энергии и с участием ферментов катаболизм от греческого слова ката более сбрасывания разрушения второе название этого процесса диссеминации это совокупность реакции в которых происходит распад крупных органических молекул до простых соединений с одновременным высвобождением энергии при разрыве химических связей молекул органических соединений энергия высвобождается и запасается главным образом в виде молекул аденозинтрифосфат най кислоты атф синтез атф у эукариот идет в митохондриях и хлоропластах и цитоплазме у прокариот в цитоплазме катаболизм обеспечивает энергии практически все процессы протекающие в клетке поэтому его часто называют энергетическим обменом что же такое атф это нуклеотид содержащий аденин рибозу и 3 остатка фосфорной кислоты молекула атф очень энергоемкое это универсальный переносчик и накопитель энергии энергия это заключена в химических связях между тремя остатками фосфорной кислоты как происходит выделение энергии в клетке просто-напросто один из фосфорных остатков отделяется от молекула атф разрыв этой связи высвобождает 7,3 килокалорий тогда как при разрыва химических связей других соединений энергия выделяется в 3-4 раза меньше при этом образуется молекула аденозин трифосфата атф с двумя фосфорными остатками она легко может восстановиться до атф присоединив один остаток фосфорной кислоты или наоборот отдать еще один фосфорный остаток и превратиться в 11 моно фосфат м.
ф. переход атф в адф и обратно это основной механизм выработки энергии в клетке отщепление от атф и адф фосфорного остатка приводит к выделению энергии соответственно присоединение к а м ф и одев фосфорного остатка приводит к накоплению энергии итак мы рассмотрели с вами два основных процесса обмена веществ клетки метаболизма анаболизм и катаболизм соответственно пластический и энергетический обмен следующий раз мы углубим с вами наше понятие об этих процессах и подробнее разберем биосинтез белка в клетке до встречи
Катаболизм, катаболические реакции III — Справочник химика 21
Анаболизм и катаболизм — разнонаправленные процессы и протекают независимо друг от друга. Однако они тесно взаимосвязаны между собой. Катаболические процессы поставляют метаболиты и энергию для процессов анаболизма. Анаболические реакции накапливают (запасают) сложные питательные вещества и энергию, что создает возможность дальнейших реакций катаболизма (см. рис. 7). [c.
29]
Таким образом, обмен веществ тесно связан с обменом энергии. Реакции катаболизма, сопровождающиеся уменьщением свободной энергии (—АО), являются донорами не только структурных предшественников, но и обеспечивают энергетически процессы анаболизма (+Аб). Напомним, что если АС отрицательно, то реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии. Такие реакции называются экзергоническими, к ним относятся, как правило, катаболические превращения. Если же значение АО положительно, то реакции будут протекать только при поступлении свободной энергии извне и называться эндергоническими (анаболические процессы). При АО, равном нулю, система находится в равновесии. [c.190]
Таким образом, взаимопревращение метаболитов, образующихся при катаболизме веществ разных классов, тесно связано с энергетическим обменом. Известно, что одним из энергоемких процессов в организме является биосинтез белка, и становится понятна в этом отношении интеграция этого процесса с катаболическими реакциями превращения глюкозы и триацилглицерола — основными источниками синтеза АТФ в процессе окислительного фосфорилирования.
В свою очередь, все реакции углеводного и липидного обмена катализируются ферментами, являющимися белками. Следует отметить, что единство метаболических процессов находится под воздействием условий внешней среды и способность живых организмов сохранять постоянство внутренней среды — биохимический гомеостаз — при помощи механизмов саморегуляции является одним из важнейших свойств всех живых систем. [c.449]
Совокупность биохимических процессов, протекающих в клетках и обеспечивающих их жизнедеятельность, называется обменом веществ или метаболизмом. В клетку постоянно поступают метаболиты, которые подвергаются определенным превращениям, вовлекаясь в обменные процессы. Эти процессы можно разделить на два типа анаболические, связанные с синтезом новых структур, и катаболические — реакции деградации, распада сложных веществ до более простых. Процессы анаболизма и катаболизма связаны друг с другом и в физиологических условиях протекают строго согласованно. Кроме обмена химических веществ, в клетках постоянно про- [c.
14]
Скорости главных катаболических реакций, обеспечивающих расщепление глюкозы и извлечение химической энергии в форме АТР, в каждый данный момент регулируются в соответствии с потребностями клетки в АТР независимо от того, как будет затем этот АТР использоваться-в биосинтетических реакциях, для активного переноса веществ или для механической работы в сократительных структурах. Поскольку продукты расщепления глюкозы играют важную роль и в качестве предшественников, и как промежуточные продукты других метаболических процессов, регуляторные ферменты катаболизма углеводов распознают также соответствующие сигналы других метаболических путей и отвечают на эти сигналы. Теперь мы [c.461]
Анаболические процессы протекают благодаря энергии, заключенной в химических связях молекул специфической группы высокоэнергетичес-KUXсоединений (АТФ и др.), в которых аккумулируется энергия, выделяемая в катаболических процессах.
Необходимо отметить, что с химической точки зрения термин высокоэнергетические соединения не совсем корректен. В биохимии под высокоэнергетическими соединениями понимаются лабильные вещества, гидролиз которых в физиологических условиях сопровождается значительным понижением AG. Выигрыш в свободной энергии используется для смещения равновесия в сопряженных термодинамически невыгодных биохимических процессах, например синтеза биополимеров. Так, АТФ является сопрягающим энергетическим звеном обеих сторон метаболизма — анаболизма и катаболизма. Такое энергетическое сопряжение представляет собой основной способ использования энергии в живых организмах. Примеры сопряженных биохимических реакций будут неоднократно обсуждаться на страницах данного раздела. Но не только АТФ, а и другие соединения, образующиеся в результате катаболизма и используемые в анаболических процессах для синтеза специфических биомолекул, выполняют роль субстратов, сопря- [c.312]
Аминокислоты, не использованные для биосинтетических процессов, подвергаются катаболизму, а из углеродных цепей аминокислот синтезируются вещества, способные резервировать энергию — глюкоза (гликоген) и липиды (рис.
24.5). Общими для всех аминокислот являются катаболические превращения по a-NHj- и а-СООН-группам. К общим реакциям относится так- [c.370]
Несколько иной представляется картина для жирных кислот. Здесь катаболизм завершается образованием ацетил-КоА, а биосинтез начинается с того же самого промежуточного продукта и идет по пути, который на первый взгляд представляется простым повторением катаболической последовательности реакций в обратном порядке. Однако более подробное изучение процесса показывает, что это далеко не так. Во-первых, ацетил-КоА должен сначала превратиться в более реакционноспособный малонил-КоА, который не является промежуточным продуктом при катаболизме во-вторых, весь набор ферментов, ответственных за превращение малонил-КоА в ацилпроизводные с более длинной цепью (предшественники соответствующих н ирных кислот см. гл. XVI), отличается от набора ферментов, участвующих в катаболизме, и наконец, в-третьих, эти ферменты локализованы совсем в другом участке клетки.
[c.275]
Даже при биосинтезе глюкозы, который протекает в основном но пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций, синтез отличается от распада (как мы увидим далее) в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пировиноградная кислота образуется катаболически из фосфоенолпирувата путем трансфосфорилирования — переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах она используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пировиноградная кислота карбоксилируется до щавелевоуксусной кислоты и только потом превращается в фосфоенолпируват. В клетках Es heri hia oli, где указанное превращение происходит непосредственно, прямая и обратная реакции все же различаются.
Они протекают следующим образом [c.275]
Опыт показывает, что такие антагонистические процессы, как катаболизм и анаболизм, всегда идут разными путями. Это и понятно. Катаболические реакции, как правило, экзер-гоничны, так что соответствующие анаболические реакции не могут идти самопроизвольно, во всяком случав не в тех же условиях. Поэтому для анаболизма используются другие пути, позволяющие вложить дополнительную химическую энергию. Как правило, анаболические процессы требуют больше полезной энергии, чем получается при катаболизме. Часто в катаболических реакциях, поддерживающих динамические состояния, совсем не образуется полезной энергии, а энергия рассеивается в виде тепла. [c.20]
Перечисленные выше механизмы поражения синтеза ДНК могут еще более усиливаться за счет развития в ядре и цитоплазме облученных клеток вторичных процессов. Накопление некоторых метаболитов ДНК при активации процессов ее катаболизма или при блокировании реакций синтеза предшественников может привести к дальнейшему, более глубокому угнетению реакций синтеза ДНК или по механизму отрицательной обратной связи, или за счет специфического их действия на некоторые системы.
Изменения проницаемости мембран, наблюдаемые после облучения, могут повлечь за собой обеднение клеточного ядра некоторыми критическими метаболитами синтеза ДНК, Этот процесс может привести к выходу из органелл клетки в цитоплазму разнообразных катаболических ферментов. Развиваясь и взаимноусиливаясь, все эти процессы приводят к гибели клетки. [c.128]
Приведенные выще примеры иллюстрируют репрессию конечным продуктом по принципу обратной связи, характерную для процессов биосинтеза в бактериях. Сходное явление—катаболитная репрессия— состоит в том, что одно из промежуточных соединений в цепочке катаболических ферментативных реакций репрессирует синтез катаболических ферментов. Оно было впервые обнаружено при изучении культуры Е. соИ, растущей на среде, которая содержит в качестве источника углерода не глюкозу, а другое соединение (X). Добавление глюкозы репрессировало синтез ферментов, участвующих в катаболизме X.
Это явление вначале называли эффект глюкозы , но потом обнаружилось, что сходные эффекты могут вызывать и другие окисляемые питательные вещества поэтому был предложен термин катаболитная репрессия . Катаболитная репрессия осуществляется при участии сАМР. Молекулярные механизмы индукции, репрессии и дерепрессии осуждаются в гл. 41. [c.101]
При блокировании нормальных путей катаболизма фенилаланина на первый план выходят несколько катаболических реакций, которые протекают в нормальной печени, но обычно имеют второстепенное значение. У больных фенилкетонурией в крови и моче появляются фенилпируват, фениллактат, фенила-цетат и фенилацетилглутамин (рис. 31.16). Хотя присутствие фенилпирувата в моче больных фенилкетонурией может быть установлено путем простого биохимического анализа, для убедительного диагноза необходимо зарегистрировать повышение содержания фенилаланина в плазме крови. [c.331]
Катаболические реакции являются источниками энергии, которая вырабатывается в форме АТФ в результате окислительного фосфорилиро-ваипя в дыхательной цепи.
В анаболических процессах происходит потребление энергии в форме АТФ. Процессы катаболизма являются преимущественно окислительными и служат источниками восстановленных форм никотинамиднуклеотидов (НАД-Н и НАДФ-Н), потребляемых при анаболизме. На конечных стадиях катаболизма происходит удаление из организма большинства метаболитов в форме СОа, НгО, ЫН4 (или мочевины и некоторых других азотсодержащих соединений). [c.393]
Совокупность всех химических реакций, протекающих в клетке, составляет то, что мы называем метаболизмом. Метаболизм подразделяется на анаболизм и катаболизм — два разных типа реакций, которые нередко протекают и в разных частях клетки. Катаболические реакции, или реакции распада, обьгано сопровождаются высвобождение энергии. По большей части это окисление и гидролиз. Анаболические реакции, или реакции синтеза, наоборот, требуют затрат энергии. Часто это реакции конденсации. Все эти реакции протекают с участием ферментов. Примером фермента, участвующего в анаболизме, может служить глутаминсинтетаза, катализирующая синтез аминокислоты глутамина из глутаминовой кислоты и аммиака [c.
152]
Катаболизм (диссимиляция) — это процессы распада сложных веществ в клетках организма до более простых или до образования низкомолекулярных конечных продуктов распада (СО , Н2О, ЫНд и др.) и выведения их из организма. Катаболические реакции сопровождаются выделением свободной энергии, которая заключена в сложных молекулах органических веществ. Часть этой энергии превращается в химическую форму энергии (АТФ, НАДН2 и др.) и запасается в клетках организма. Большая часть энергии рассеивается в виде тепла. [c.29]
Оценивая значение ЦТК как процесса катаболических превращений ацетила, необходимо отметить его анаболические функции. Следовательно, ЦТК относится к амфиболическим путям метаболизма, т. е. выполняет не только функции окислительного катаболизма, но и связан с анаболическими процессами поставляет промежуточные метаболиты для реакций биосинтеза, например сукцинил-КоА — для синтеза гема, а-кетоглутарат-глутаминовой кислоты и др. (см. рис.
19.2). [c.265]
При биосинтезе глюкозы, который протекает в основном по пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций гликолиза, синтез отличается от распада в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно, в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пируват образуется катаболически из фосфоенолпируВата путем трансфосфорилирования — переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах он используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пируват карбоксилируется до оксалоацетата и только потом превращается в фосфоенолпируват (описанные реакции см. на Метаболической карте). [c.451]
Несинтетические и синтетические реакции можно рассматривать с точки зрения катабо-лических и анаболических процессов.
Образование сложных молекул из более простых требует энергетического обеспечения, тогда как деградация (катаболизм) исходного соединения протекает без дополнительной затраты энергии. Следовательно, анаболическую направленность наблюдают чаш.е при втором типе биотрансформации, в то время как первому типу свойственны катаболические реакции. [c.17]
Промежуточный метаболизм складывается из двух фаз-катаболизма и анаболизма. Катаболизм-это фаза, в которой происходит расщепление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Углеводы, жиры и белки, поступившие извне с пищей или присутствующие в самой клетке в качестве запасных веществ, распадаются в серии последовательных реакций до таких соединений, как молочная кислота, СО 2 и аммиак. Катаболические процессы сопровождаются высвобождением свободной энергии, заключенной в сложной структуре больших органических молекул. На определенных этапах соответствующих катаболических путей значительная часть свободной энергии запасается благодаря сопряженным ферментативным реакциям в форме высокоэнергетического соединения — аденозинтрифосфата (АТР).
Часть ее запасается также в богатых энергией водородных атомах кофермента никотинамид адениндинуклеотидфосфата, находящегося в [c.379]
Биосинтез триптофана, обрисованный в общих чертах на рис. 14-Ц обсуждался в разд. 3,3. Его катаболизм в тканях животных показа схематически на рис. 14-26. Один ряд реакций (начинающийся со ста дии а) осуществляется бактериями кишечника. Индол, получающийс путем -элиминирования, гидроксилируется и превращается в индоксш Последний частично поступает в кровь и экскретируется с мочой в вид индоксилсульфата. В клетках животных основной катаболический пут триптофана начинается (стадия б, рис. 14-26) с действия триптофан [c.156]
На уровне восстановительной способности. Катаболические процессы являются, в основном, окислительными и служат донорами высокоэнергетических электронов, для анаболизма же характерно обратное. Основным донором электронов в восстановительных реакциях биосинтеза является НАДФН, восстановление которого происходит в реакциях катаболизма, большей частью в пентозофосфатном пути окисления глюкозы. Напомним существенное различие в функциях НАДФН и НАДН. При катаболизме образуются восстановленные формы как НАДФ» «, так и НАД+, а [c.450]
Итак, анаболизм — это совокупность реакций построения сложных молекул и структур из более простых и небольших предшественников с использованием метаболической энергии, Катаболические и анаболические пути могут различаться ферментами, их регуляцией, внутриклеточной локализацией и использованием кофакторов и переносчиков. Многие ферменты амфиболических путей участвуют как в реакциях анаболизма, так и в катаболи-ческих реакциях. Например, большинство гликолитических ферментов принимает участие как в синтезе, так и в катаболизме глюкозы, тогда как жирные кислоты синтезируются из ацетил-КоА и малонил-КоА путем, совершенно отличным от (3-окисления. В активных клетках всегда поддерживается равновесие между процессами анаболизма и катаболизма. На рис. 144 изображена простейшая схема, показывающая за счет чего можно амфи-болические ферменты заставлять работать либо в сторону биосинтеза ( включая Ез-фермент), либо в сторону деградации ( активируя Е -фермент). [c.216]
Соотношение анаболизма и катаболизма хорошо охарактеризовал Г. Корнберг В ходе катаболических процессов из пищевых источников углерода образуются взаимопревращаемые промежуточные продукты центральных путей обмена анаболические же пути представляют собой последовательности ферментативных реакций, в процессе которых из этих промежуточных продуктов образуются строительные блоки, входящие в состав макромолекул. Таким образом, в то время как катаболические пути имеют совершенно определенные исходные вещества, но не имеют однозначно идентифицируемых конечных продуктов, анаболические пути, начинаясь Ьт неопределенных рубежей, ведут к ясно различимым конечным продуктам . [c.273]
|
Урок 16 Т е м а: АССИМИЛЯЦИЯ И ДИССИМИЛЯЦИЯ. МЕТАБОЛИЗМ Элементы содержания : ассимиляция, диссимиляция, анаболизм, катаболизм, пластический обмен, энергетический обмен, метаболизм, обмен веществ. Задание: сравните два определения, найдите, есть ли в них отличие или они сходны. Чем вы это можете объяснить? Метаболизм Обмен веществ — последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе их жизни
Ассимиляция, или анаболизм (пластический обмен), совокупность химических процессов, направленных на обра и обновление структурных частей клеток. 1.В ходе ассимиляции происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул-предшественников или из молекул веществ, поступивших из внешней среды. 2. З.В процессе ассимиляции при образовании сложных молекул идет накопление энергии, главным образом в виде химических связей. Диссимиляция, 1. При разрыве химических связей в молекулах органических соединений энергия высвобождается и запасается в виде молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), 2. Синтез АТФ у эукариот происходит в митохондриях и хлоропластах, а у прокариот — в цитоплазме, на мембранных структурах. 3. Диссимиляция обеспечивает все биохимические процессы в клетке энергией. Задание. Установите соответствие между процессами, протекающими в клетках организмов, и их принадлежностью к ассимиляции или диссимиляции: Домашнее задание: § 2.8. Тема: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В КЛЕТКЕ Элементы содержания: Проверка знаний Задание 1. Найдите во второй колонке верное окончание предложения, данного в первой колонке , выпишите последовательность цифр и букв правильного ответа.
Задание 2.
Изучение нового материала.
Всем живым клеткам постоянно нужна энергия, необходимая для протекания в них различных биологических и химических реакций. Одни организмы для этих реакций используют энергию солнечного света (при фотосинтезе), другие — энергию химических связей органических веществ, поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путем их расщепления и окисления кислородом, поступающим в процессе дыхания. Поэтому этот процесс называют биологическим окислением, или клеточным дыханием. Биологическое окисление с участием кислорода называют аэробным, Источником энергии для всех видов активности служит химическая энергия органических молекул, запасенная в связях между их атомами. При разрыве связей эта энергия высвобождается, при этом она аккумулируется в форме АТФ (содержащей макроэнергетические связи, во время разрыва которых высвобождается около 40 кДж/моль энергии) и в этой форме используется затем для выполнения различной работы в клетке. ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА Закрепление изученного материала. Задание 1. Составьте суммарное уравнение гликолиза. Задание 2. Заполните таблицу «Этапы энергетического обмена» ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
Домашнее задание: Тема: ПИТАНИЕ КЛЕТКИ. ФОТОСИНТЕЗ. ХЕМОСИНТЕЗ. ГЕТЕРОТРОФЫ Элементы Проверка знаний учащихся.
ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
Изучение нового материала. 1. Все организмы по способу питания делятся на несколько групп. 2. Что же такое фотосинтез? Русский ученый, физиолог растений К. А. Тимирязев так описал это явление: «Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил Вам сахар, крахмал, жиры и зерно, — он решит, что вы над ним смеетесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зеленых листьях растений Фотосинтез — это длинная и сложная цепь реакций, протекающих в хлоропластах при участии большого количества ферментов. Главное вещество фотосинтеза — зеленый пигмент Это сложное органическое вещество, в центре которого находится атом магния. Хлорофилл находится в мембранах тила Процесс фотосинтеза включает два типа реакций: (светозависимые) и (не зависящие от света). Поэтому фазы фотосинтеза так и называются: и
Общее уравнение фотосинтеза: 6СО Продуктивность — 1 г глюкозы / Фотосинтез протекает в клетках зеленых растений в хлоропластах. Этот процесс лежит в основе всей жизни на Земле и заключается в превращении энергии солнца в энергию химических связей органических веществ. 3. Хемосинтез (окисление) — синтез органических веществ Используется бактериями: нитрифицирующими, серобактериями, железобактериями. IV. Закрепление изученного материала.
Задание 1. Ответьте письменно на вопрос: «В чем заключается космическая роль зеленых растений?». Задание
Домашнее Тема: СИНТЕЗ БЕЛКОВ В КЛЕТКЕ Элементы содержания: Проверка знаний учащихся. Задание:
Изучение нового материала (с предварительным повторением).
1. Итак, живая клетка постоянно поглощает вещества из окружающей среды и выделяет их в окружающую среду. Taк, клетки человека поглощают кислород, воду, глюкозу, амине кислоты, минеральные соли, витамины, а выводят углекислый газ, воду, мочевину, мочевую кислоту и др. Клетка представляет собой открытую систему, поскольку между ней и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии. 2. Биосинтез белка относится к реакциям пластического обмена. Биосинтез белка Процесс биосинтеза молекул белка осуществляется в рибосомах и идет с потреблением энергии (АТФ). В биосинтезе участвуют аминокислоты, многочисленные ферменты и различные РНК. Характер биосинтеза определяется наследственной информацией, закодированной в определенных участках ДНК — генах. Гены содержат информацию об очередности аминокислот в молекуле белка, то есть кодируют его первичную структуру. Каждой аминокислоте в полипептидной цепочке соответствует комбинация из трех нуклеотидов в молекуле ДНК — триплет Суть генетического кода заключается в том, что последовательность расположения нуклеотидов в ДНК и в иРНК Молекулы иРНК передают этот код для биосинтеза. Схематично процесс биосинтеза можно представить так: Биосинтез белка состоит из двух последовательных этапов: транскрипции и трансляции. БИОСИНТЕЗ БЕЛКА
Закрепление изученного материала. Задание 1. Используя текст учебника (§ 2.13), дайте определения понятиям:
Задание 2. Закончите предложения:
|
|||
|
Энергетический обмен |
|
Учащиеся каждого варианта заполняют таблицу, а затем формулируют ответ, дополняют его. Происходит обсуждение, в ходе которого формулируются и записываются ответы на проблемные вопросы.
(слайд SMART4)
4.Обобщение пройденного.
На основании всего сказанного учащиеся отвечают на проблемные вопросы.
Как связаны между собой пластический и энергетический обмен?
(
Смысл ответа.
Оба обмена связаны между собой через превращение веществ и энергии.
Источником энергии в живых клетках, обеспечивающим все виды их деятельности, является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Освобождающаяся при расщеплении АТФ энергия обеспечивает любые виды клеточных функций — движение, биосинтез, перенос веществ через мембраны и др. Так как запас АТФ в клетке невелик, то понятно, что по мере убыли АТФ содержание ее должно восстанавливаться. В действительности так и происходит. Биологический смыл остальных реакций энергетического обмена и состоит в том, что энергия, освобождающаяся в результате химических реакций окисления углеводов и других веществ, используется для синтеза АТФ, т. е. для восполнения ее запаса в клетке.
)
Почему у растений преобладает пластический обмен, а у животных энергетический?
(Смысл ответа.
Растения — автотрофы, они сами синтезируют органические вещества с использованием энергии света, которые используют для построения тела. Поэтому у них преобладает пластический обмен. Животные гетеротрофы, они используют вещества из пищи, которую расщепляют до простых молекул, а потом используют. У них преобладает энергетический обмен.)
Ответы записываются в тетрадь.
2.
Закрепление материала.
· Установите соответствие между биологическим процессом и его свойством.
· (слайд SMART5)
3.
Д.З. Рефлексия
При работе могут использоваться дополнительные слайды SMART6 и 7
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА
Тема:
Ассимиляция и диссимиляция. Метаболизм.
ФИО Муратова Гульназ Раушановна
Место работы МБОУ «Нижнебишевская СОШ»
Должность учитель биологии
Предмет биология
6. Базовый учебник Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс: учеб. для общеобразовательных учреждений / А.А. Каменский,Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник.- 11-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2010
Цель урока:
Познакомить учащихся с понятием «обмен веществ в организме», ассимиляция, диссимиляция, метаболизм.
Задачи урока:
Образовательные: конкретизировать знания об обмене веществ (метаболизме) как свойстве живых организмов, познакомить с двумя сторонами обмена, выявить общие закономерности метаболизма; установить связь пластического и энергетического обмена на разных уровнях организации живого и их связь с окружающей средой.
Развивающие:формировать умение выделять сущность процесса в изучаемом материале; обобщать и сравнивать, делать выводы; работать с текстом, схемами, другими источниками;
реализация творческого потенциала учащихся, развитие самостоятельности.
Воспитательные: используя приобретенные знания, понимать перспективы практического использования фотосинтез; понимать влияние обмена веществ на сохранение и укрепление здоровья.
Оборудование:
компьютер, проектор, презентация.
Тип урока:
изучение нового материала.
Формы работы учащихся:
самостоятельная работа с учебником, индивидуальная работа у доски, фронтальная работа.
Ход урока
Организационный момент.
II
. Повторение материала
Проверка правильности заполнения таблицы «Сравнение строения клеток эукариот и прокариот». (Ответ учащегося у доски.)
Фронтальная беседа по вопросам:
Какую роль выполняет спора у прокариот? Чем она отличается от спор эукариот?
Сравнивая строение и процессы жизнедеятельности эукариот и прокариот, выделите признаки, позволяющие предположить, какие клетки исторически более древние, а какие — более молодые.
Что такое ферменты? Какова их роль в организме?
Что такое обмен веществ? Приведите примеры обмена веществ в организме.
III. Изучение нового материала
.
Задание: сравните два определения, найдите, есть ли в них отличие или они сходны. Чем вы это можете объяснить?
Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма.
1. В ходе ассимиляции происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул-предшественников или из молекул веществ, поступивших из внешней среды.
2. Важнейшими процессами ассимиляции являются синтез белков и нуклеиновых кислот (свойственный всем организмам) и синтез углеводов (только у растений, некоторых бактерий и цианобактерий).
3. В процессе ассимиляции при образовании сложных молекул идет накопление энергии, главным образом в виде химических связей.
1. При разрыве химических связей в молекулах органических соединений энергия высвобождается и запасается в виде АТФ.
2. Синтез АТФ у эукариот происходит в митохондриях и хлоропластах, а у прокариот – в цитоплазме, на мембранных структурах.
3. Диссимиляция обеспечивает все биохимические процессы в клетке энергией.
Всем живым клеткам постоянно нужна энергия, необходимая для протекания в них различных биологических и химических реакций. Одни организмы для этих реакций используют энергию солнечного света (при фотосинтезе), другие – энергию химических связей органических веществ, поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путем их расщепления и окисления кислородом, поступающим в процессе дыхания. Поэтому этот процесс называют биологическим окислением
, или клеточным дыханием
.
Биологическое окисление с участием кислорода называют аэробным
, без кислорода – анаэробным
. Процесс биологического окисления идет многоступенчато. При этом в клетке происходит накопление энергии в виде молекул АТФ и других органических соединений.
IV. Закрепление изученного материала.
Что такое ассимиляция? Приведите примеры реакций синтеза в клетке.
Что такое диссимиляция? Приведите примеры реакций распада в клетке.
Докажите, что ассимиляция и диссимиляция — две стороны единого процесса обмена веществ и энергии — метаболизма.
Задание. Установите соответствие между процессами, протекающими в клетках организмов, и их принадлежностью к ассимиляции или диссимиляции:
|
Процессы, протекающие в клетках |
Обмен веществ |
|
|
1. Испарение воды 2. Дыхание 3. Расщепление жиров 4. Биосинтез белков 5. Фотосинтез 6. Расщепление белков |
7.Расщепление 8. Биосинтез жиров 9.Синтез 10. Хемосинтез |
А – ассимиляция Б – диссимиляция |
Ответ: 1 – Б, 2 – Б, 3 – Б, 4 – А, 5 – А, 6 – Б, 7 – Б, 8 – А, 9 – А, 10 – А.
Домашнее задание:
Изучить § 2.8 «Ассимиляция и диссимиляция. Метаболизм», ответить на вопросы в конце параграфа, повторить § 1.7.
«Введение в общую биологию и экологию. 9 класс». А.А. Каменский (гдз)
Вопрос 1. Почему Солнце — главнейший источник энергии на Земле?
Любая живая клетка, осуществляя многообразные процессы синтеза и распада веществ, подобна сложнейшему химическому комбинату. Для нормального протекания этих химических процессов необходим постоянный обмен веществ между клеткой и окружающей средой, а также постоянное превращение энергии в клетке. Получаемые извне белки, жиры, углеводы, витамины, микроэлементы расходуются клетками на синтез необходимых им соединений, построение клеточных структур. Однако для синтеза веществ необходима энергия. Главный источник энергии для живых организмов — Солнце.
Вопрос 2. Почему ассимиляция невозможна без диссимиляции, и наоборот?
Из поступающих в клетку компонентов пищи под действием биологических катализаторов, ферментов, синтезируются новые молекулы для замены израсходованных веществ, для построения органоидов. Весь набор реакций биологического синтеза веществ в клетке (биосинтеза) получил название ассимиляции, или пластического обмена.
Очевидно, что синтез каких-либо веществ невозможен без затрат энергии. Особенно интенсивно реакции ассимиляции происходят в растущей, развивающейся клетке. Важнейшими из таких реакций являются синтез белка и фотосинтез. Как же клетка получает энергию для реакций биосинтеза? Наряду с процессами синтеза новых веществ в клетках происходит постоянный распад запасенных при ассимиляции сложных органических веществ. При участии ферментов эти молекулы распадаются до более простых соединений; при этом высвобождается энергия. Чаще всего эта энергия запасается в виде аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Далее энергия АТФ используется для различных нужд клетки, в том числе и для реакций биосинтеза. Совокупность реакций распада веществ клетки, сопровождающихся выделением энергии, получила название диссимиляции.
Ассимиляция и диссимиляция — противоположные процессы: в первом случае вещества образуются, во втором — разрушаются. Но они тесно взаимосвязаны и друг без друга невозможны. Ведь если в клетке не будут синтезироваться и запасаться сложные вещества, то нечему будет распадаться, когда потребуется энергия. А если вещества не будут распадаться, то где взять энергию для синтеза необходимых веществ?
Таким образом, ассимиляция и диссимиляция — это две стороны единого процесса обмена веществ и энергии, получившего название метаболизма (гр. metabole — превращение).
Вопрос 3. Могли бы какие-либо живые существа выжить на Земле, если бы Солнце погасло?
Солнце является источником энергии для растений, которые благодаря хлорофиллу синтезируют органические вещества. Животные, грибы и бактерии используют эту органику для получения энергии АТФ, затрачиваемой ими для синтеза необходимых соединений, построения клеток. Без солнечной энергии они не смогли бы существовать. Многие виды бактерий, способные синтезировать необходимые им органические соединения из неорганических за счет энергии химических реакций окисления, происходящих в клетке, относятся к хемотрофам. Захватываемые бактерией вещества окисляются, а образующаяся энергия используется на синтез сложных органических молекул из СО 2 и Н 2 O. Этот процесс носит название хемосинтеза.
Важнейшую группу хемосинтезирующих организмов представляют собой нитрифицирующие бактерии. Исследуя их, С.Н. Виноградский в 1887 г. открыл процесс хемосинтеза
. Нитрифицирующие бактерии, обитая в почве, окисляют аммиак, образующийся при гниении органических остатков, до азотистой кислоты. Другие виды бактерий способны использовать энергию многих других реакций окисления-восстановления (серобактерии, железобактерии и др.). Микроорганизмы, обмен веществ которых не зависит от солнечной энергии, вполне могли бы выжить, если бы Солнце погасло.
Процесс превращения внешних веществ в энергию и совокупность реакций, в результате которых образуются сложные органические вещества, необходимые для жизнедеятельности организма, называется метаболизмом или обменом веществ. Основные процессы метаболизма — ассимиляция и диссимиляция, тесно взаимосвязанные между собой.
Метаболизм
Обмен веществ происходит на клеточном уровне, но начинается с процесса пищеварения и дыхания. В обмене веществ участвуют органические соединения и кислород.
Питательные вещества поступают с пищей в желудочно-кишечный тракт, и уже в ротовой полости начинают расщепляться. В результате пищеварения молекулы веществ попадают через кишечные ворсинкxи в кровь и разносятся каждой клетке. Кислород поступает в лёгкие при дыхании и также разносится кровяным потоком.
Ассимиляция и диссимиляция в метаболизме — два взаимосвязанных процесса, идущих параллельно:
- ассимиляция или анаболизм
— совокупность процессов синтеза органических веществ с затратой энергии; - диссимиляция или катаболизм
— процесс распада или окисления, в результате которого образуются более простые органические вещества и энергия.
Диссимиляция называется энергетическим обменом, т.к. главная цель процесса — получение энергии. Ассимиляция называется пластическим обменом, т.к. высвободившаяся в результате диссимиляции энергия идёт на постройку организма.
ТОП-4 статьи
которые читают вместе с этой
Клеточный обмен
Происходящие в клетке процессы ассимиляции и диссимиляции веществ играют важную роль для всего организма. Получение энергии из поступающих веществ происходит в митохондриях или цитоплазме. В ходе диссимиляции образуются молекулы АТФ (аденозинтрифосфат). Это универсальный источник энергии, который участвует в дальнейших процессах обмена веществ. Ход катаболизма на примере расщепления крахмала описан в таблице.
|
Диссимиляция |
Где происходит |
Результат |
|
Подготовительный |
Пищеварительный тракт |
Расщепление поступивших в организм белков, жиров, углеводов до более простых соединений: Белки — до аминокислот; Жиры — до жирных кислот и глицерина; Сложные углеводы (крахмал) — до глюкозы |
|
Гликолиз |
В цитоплазме |
Бескислородное расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты с образованием энергии. Большая часть (60 %) энергии рассеивается в виде тепла, оставшаяся часть (40 %) используется для образования двух молекул АТФ. В дальнейшем без доступа кислорода пировиноградная кислота превращается в молочную кислоту |
|
Внутриклеточное дыхание |
В митохондриях |
Расщепление молочной кислоты с участием кислорода. Образуется углекислый газ — конечный продукт распада |
В состав АТФ входят:
- аденин — азотистое основание;
- рибоза — моносахарид;
- три остатка фосфорной кислоты.
Рис. 1. Формула АТФ.
АТФ является макроэргическим соединением и при гидролизе (взаимодействии с водой) высвобождает значительное количество энергии, которая идёт на восстановление и развитие организма, поддержание температуры тела, а также участвует в химических реакциях в процессе ассимиляции. Из более простых веществ в ходе анаболизма синтезируются сложные вещества, характерные для данного организма.
Примеры ассимиляции:
- рост клеток;
- обновление тканей;
- формирование мышц;
- заживление ран.
Рис. 2. Процесс метаболизма.
Процессы обмена веществ регулируются гормонами. Например, адреналин сдвигает обмен веществ в сторону диссимиляции, а инсулин — в сторону ассимиляции.
Автотрофы и гетеротрофы
Все живые организмы в зависимости от способа питания делятся на автотрофов и гетеротрофов. К автотрофам относятся растения и некоторые бактерии, которые синтезируют органические вещества из неорганических. Такие организмы самостоятельно создают все необходимые для жизнедеятельности вещества.
В растениях процесс ассимиляции называется фотосинтезом. В качестве источника энергии для синтеза органических веществ используется солнечный свет, а не АТФ.
Гетеротрофы — организмы, использующие для получения энергии и поддержания жизнедеятельности готовые органические соединения. К гетеротрофам относятся все животные, грибы, большинство бактерий и растения-паразиты. Органические вещества с пищей поступают в организм, где начинаются процессы анаболизма и катаболизма для высвобождения энергии и получения необходимых веществ.
Конспект урока по биологии: «Ассимиляция и диссмиляция»
Конспект урока по биологии: «Ассимиляция и диссимиляция. Метаболизм».
Самостоятельная работа по теме: «Строение клетки».
1. Главным структурным компонентом ядра клетки являются
А) хромосомы; Б) рибосомы;
В) митохондрии; Г) хлоропласты
2. Собственную ДНК имеет
А) комплекс Гольджи; Б) лизосома;
В) эндоплазматическая сеть; Г) митохондрия
3. Мембранная система канальцев, пронизывающая всю клетку
А) хлоропласты; Б) лизосомы;
В) митохондрии; Г) эндоплазматическая сеть
4. Клетки животных имеют менее стабильную форму, чем клетки растений, так как у них нет:
А) хлоропластов;
Б) вакуолей;
В) клеточной стенки;
Г) миосом;
5. К пластидам не относятся:
хлоропласты
хромопласты
хромосомы
лейкопласты
Ход урока:
1 Задание: сравните два определения, найдите, есть ли в них отличие или они сходны. Чем вы это можете объяснить?
Метаболизм — ряд стадий, на каждой из которых молекула под действием ферментов видоизменяется до тех пор, пока не образуется необходимое организму соединение.
Обмен веществ — последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе их жизни.
Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма.
Ассимиляция, или анаболизм (пластический обмен), — совокупность химических процессов, направленных на образование и обновление структурных частей клеток
1. В ходе ассимиляции происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул-предшественников или из молекул веществ, поступивших из внешней среды.
2. Важнейшими процессами ассимиляции являются синтез белков и нуклеиновых кислот (свойственный всем организмам) и синтез углеводов (только у растений, некоторых бактерий и цианобактерий).
3. В процессе ассимиляции при образовании сложных молекул идет накопление энергии, главным образом в виде химических связей.
Диссимиляция, или катаболизм (энергетический обмен),- совокупность реакций, в которых происходит распад органических веществ с высвобождением энергии
1. При разрыве химических связей в молекулах органических соединений энергия высвобождается и запасается в виде АТФ.
2. Синтез АТФ у эукариот происходит в митохондриях и хлоропластах, а у прокариот — в цитоплазме, на мембранных структурах.
3. Диссимиляция обеспечивает все биохимические процессы в клетке энергией.
Самостоятельная работа по вариантам с биологическим текстом (работа в парах)
1 вариант. Пластический обмен (ассимиляция)
Пластический обмен (ассимиляция) — это совокупность реакций анаболизма (биосинтеза), или создание сложных молекул из простых. Процессы анаболизма, происходящие в зелёных растениях с использованием солнечной энергии, имеют планетарное значение, играя решающую роль в синтезе органических веществ из неорганических (фотосинтез). Очень интенсивно анаболизм происходит в периоды роста: у животных — в молодом возрасте, у растений — в течение вегетационного периода. В клетке постоянно синтезируются белки из аминокислот, жиры из глицерина и жирных кислот, углеводы из моносахаридов, нуклеотиды из азотистых оснований и сахаров. Все реакции биосинтеза идут с поглощением энергии, которая освобождается при расщеплении молекулы АТФ, образовавшейся в ходе энергетического обмена.
Ответьте на вопросы.
— Какие ещё термины употребляются при данном типе обмена.
— Что происходит с энергией?
— Что происходит с АТФ?
2 вариант
Энергетический обмен.
Энергетический обмен или катаболизм — это совокупность реакций распада сложных органических соединений до более простых молекул или окисления какого-либо вещества, обычно протекающего с высвобождением энергии. Катаболические реакции лежат в основе диссимиляции: утраты сложными веществами своей специфичности для данного организма в результате распада до более простых. Расщепление органических веществ осуществляется в цитоплазме и митохондриях с участием кислорода. Ряд процессов диссимиляции ‒ дыхание, брожение и гликолиз ‒ занимает центральное место в обмене веществ. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) и других высокоэнергетических соединений. АТФ — универсальный источник энергообеспечения клетки. Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе фосфорилирования — присоединения неорганического фосфата к АДФ. Ответьте на вопросы.
— Какие ещё термины употребляются при данном типе обмена.
— Что происходит с энергией?
— Что происходит с АТФ?
Всем живым клеткам постоянно нужна энергия, необходимая для протекания в них различных биологических и химических реакций. Одни организмы для этих реакций используют энергию солнечного света (при фотосинтезе), другие – энергию химических связей органических веществ, поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путем их расщепления и окисления кислородом, поступающим в процессе дыхания. Поэтому этот процесс называют биологическим окислением, или клеточным дыханием. Биологическое окисление с участием кислорода называют аэробным, без кислорода – анаэробным. Процесс биологического окисления идет многоступенчато. При этом в клетке происходит накопление энергии в виде молекул АТФ и других органических соединений.
Закрепление изученного материала.
Что такое ассимиляция? Приведите примеры реакций синтеза в клетке.
Что такое диссимиляция? Приведите примеры реакций распада в клетке.
Докажите, что ассимиляция и диссимиляция — две стороны единого процесса обмена веществ и энергии — метаболизма.
2 Задание.
Установите соответствие между процессами, протекающими в клетках организмов, и их принадлежностью к ассимиляции или диссимиляции:
-Процессы, протекающие в клетках:
-Обмен веществ:
1. Испарение воды
2. Дыхание
3. Расщепление жиров
4. Биосинтез белков
5. Фотосинтез
6. Расщепление белков
7.Расщепление
полисахаридов
8. Биосинтез жиров
9.Синтез
нуклеиновых кислот
10. Хемосинтез
А – ассимиляция
Б – диссимиляция
Ответ: 1 – Б, 2 – Б, 3 – Б, 4 – А, 5 – А, 6 – Б, 7 – Б, 8 – А, 9 – А, 10 – А.
Дополнение к уроку: Особенности обмена веществ у различных организмов
Для каждого живого организма характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий его.
существования и от отношения площади поверхности тела к его массе. Это отношение тем больше, чем меньше животное.
Следовательно, у крупных животных интенсивность обмена веществ ниже, чем у мелких.
Интенсивность обмена веществ у человека условно принята за единицу.
Слон — 0,33
Лошадь — 0,52
Овца — 1,05
Собака — 1,57
Землеройка — 35,24
Если землеройка будет без пищи 7 — 9 часов, она погибнет!
В организме человека и животных имеет место гормональная регуляция обмена веществ, координируемая центральной нервной системой.
В растущем организме процессы ассимиляции преобладают над процессами диссимиляции, благодаря чему обеспечивается накопление веществ и роста организма. Это компенсируется усиленным питанием.
При интенсивной физической работе и в старости преобладают процессы диссимиляции. При этом
происходит постепенное истощение организма и в конечном итоге гибель организма.
Во время фотосинтеза зеленые растения способны преобразовывать световую энергию Солнца в энергию химических связей органических веществ.
В частности, из энергетически бедных веществ СО2 и Н2
О они синтезируют богатые энергией углеводы и выделяют кислород.
Страница не найдена |
Страница не найдена |
404. Страница не найдена
Архив за месяц
ПнВтСрЧтПтСбВс
15161718192021
22232425262728
2930
12
12
1
3031
12
15161718192021
25262728293031
123
45678910
12
17181920212223
31
2728293031
1
1234
567891011
12
891011121314
11121314151617
28293031
1234
12
12345
6789101112
567891011
12131415161718
19202122232425
3456789
17181920212223
24252627282930
12345
13141516171819
20212223242526
2728293031
15161718192021
22232425262728
2930
Архивы
Метки
Настройки
для слабовидящих
5.3A: Типы катаболизма — Biology LibreTexts
Цели обучения
- Обобщить различные типы катаболизма, включенные в метаболизм (катаболизм углеводов, белков и жиров)
Катаболизм — это набор метаболических процессов, которые разрушают большие молекулы. К ним относятся расщепление и окисление молекул пищи. Целью катаболических реакций является обеспечение энергией и компонентами, необходимыми для анаболических реакций. Точная природа этих катаболических реакций различается от организма к организму; Организмы можно классифицировать на основе их источников энергии и углерода, их основных групп питания.Органические молекулы используются органотрофами в качестве источника энергии, в то время как литотрофы используют неорганические субстраты, а фототрофы улавливают солнечный свет как химическую энергию.
Все эти различные формы метаболизма зависят от окислительно-восстановительных реакций, которые включают перенос электронов от восстановленных молекул-доноров, таких как органические молекулы, вода, аммиак, сероводород или ионы двухвалентного железа, к молекулам-акцепторам, таким как кислород, нитрат или сульфат. У животных в этих реакциях участвуют сложные органические молекулы, расщепляющиеся на более простые молекулы, такие как углекислый газ и вода.В фотосинтезирующих организмах, таких как растения и цианобактерии, эти реакции переноса электронов не высвобождают энергию, а используются как способ хранения энергии, поглощенной солнечным светом.
Наиболее распространенный набор катаболических реакций у животных можно разделить на три основных этапа. В первом случае большие органические молекулы, такие как белки, полисахариды или липиды, расщепляются на более мелкие компоненты вне клеток. Затем эти более мелкие молекулы захватываются клетками и превращаются в еще более мелкие молекулы, обычно в ацетилкофермент A (ацетил-КоА) , который выделяет некоторую энергию.Наконец, ацетильная группа на CoA окисляется до воды и диоксида углерода в цикле лимонной кислоты и цепи переноса электронов, высвобождая энергию, которая сохраняется за счет восстановления кофермента никотинамида адениндинуклеотида (NAD +) до NADH.
Макромолекулы, такие как крахмал, целлюлоза или белки, не могут быстро поглощаться клетками и должны быть разбиты на более мелкие единицы, прежде чем они могут быть использованы в клеточном метаболизме. Эти полимеры переваривают несколько распространенных классов ферментов. Эти пищеварительные ферменты включают протеазы, которые переваривают белки до аминокислот, а также гликозидгидролазы, которые расщепляют полисахариды до моносахаридов.Микробы выделяют пищеварительные ферменты в окружающую среду, в то время как животные выделяют эти ферменты только из специализированных клеток в кишечнике. Аминокислоты или сахара, высвобождаемые этими внеклеточными ферментами, затем перекачиваются в клетки специфическими активными транспортными белками. Упрощенная схема катаболизма углеводов, белков и жиров показана на.
.
Рисунок: Катаболизм : упрощенная схема катаболизма белков, углеводов и жиров
Катаболизм углеводов
Катаболизм углеводов — это расщепление углеводов на более мелкие единицы.Углеводы обычно попадают в клетки после того, как они перевариваются в моносахариды. Попав внутрь, основной путь распада — гликолиз, при котором сахара, такие как глюкоза и фруктоза, превращаются в пируват и вырабатывается некоторое количество АТФ. Пируват является промежуточным звеном в нескольких метаболических путях, но большая часть превращается в ацетил-КоА и подается в цикл лимонной кислоты. Хотя в цикле лимонной кислоты вырабатывается еще немного АТФ, наиболее важным продуктом является НАДН, который образуется из НАД + при окислении ацетил-КоА.Это окисление выделяет углекислый газ в качестве побочного продукта. В анаэробных условиях при гликолизе образуется лактат посредством фермента лактатдегидрогеназы, повторно окисляющего НАДН до НАД + для повторного использования в гликолизе.
Пентозофосфатный путь
Альтернативный путь расщепления глюкозы — пентозофосфатный путь, который снижает кофермент НАДФН и производит пентозные сахара, такие как рибоза, сахарный компонент нуклеиновых кислот. Жиры катаболизируются путем гидролиза до свободных жирных кислот и глицерина.Глицерин инициирует гликолиз, а жирные кислоты расщепляются бета-окислением с высвобождением ацетил-КоА, который затем подается в цикл лимонной кислоты. Жирные кислоты выделяют больше энергии при окислении, чем углеводы, потому что углеводы содержат больше кислорода в своей структуре.
Аминокислоты используются либо для синтеза белков и других биомолекул, либо окисляются до мочевины и углекислого газа в качестве источника энергии. Путь окисления начинается с удаления аминогруппы трансаминазой.Аминогруппа подается в цикл мочевины, оставляя деаминированный углеродный скелет в форме кетокислоты. Некоторые из этих кетокислот являются промежуточными продуктами в цикле лимонной кислоты, например, при дезаминировании глутамата образуется α-кетоглутарат. Глюкогенные аминокислоты также могут превращаться в глюкозу посредством глюконеогенеза.
Ключевые моменты
- Целью катаболических реакций является обеспечение энергии и компонентов, необходимых для анаболических реакций.
- Микробы просто выделяют пищеварительные ферменты в окружающую среду, в то время как животные выделяют эти ферменты только из специализированных клеток в кишечнике.
- Жиры катаболизируются путем гидролиза до свободных жирных кислот и глицерина.
- Аминокислоты используются либо для синтеза белков и других биомолекул, либо окисляются до мочевины и углекислого газа в качестве источника энергии.
- Углеводы обычно попадают в клетки после того, как они перевариваются в моносахариды, а затем обрабатываются внутри клетки посредством гликолиза.
Ключевые термины
- полимер : длинная или более крупная молекула, состоящая из цепи или сети из множества повторяющихся звеньев, образованная путем химического связывания множества одинаковых или похожих небольших молекул, называемых мономерами.Полимер образуется путем полимеризации, соединения многих молекул мономера.
- ацетил-КоА : Ацетил-кофермент А или ацетил-КоА — важная молекула в метаболизме, используемая во многих биохимических реакциях. Его основная функция — переносить атомы углерода в ацетильной группе в цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) для окисления для производства энергии.
- катаболизм : деструктивный метаболизм, обычно включает выделение энергии и расщепление материалов.
Катаболизм — обзор | Темы ScienceDirect
Пути катаболизма и анаболизма АА
Катаболизм и анаболизм АА имеют некоторые общие характеристики. В обоих путях используются одни и те же коферменты. Конечные продукты катаболических путей и метаболические предшественники анаболических путей являются промежуточными продуктами гликолиза, цикла лимонной кислоты и пентозофосфатного пути.
Следующим этапом катаболизма (после дезаминирования) является окислительная деструкция аналогов α-кетокислот АК.Они окисляются до CO 2 и H 2 O в митохондриях печени, тонкой кишки, мышц и почек. Эти ткани играют главную роль в катаболических процессах с преобладающим участием печени.
Катаболические пути 20 АК являются классическим примером конвергентного метаболического пути. Все индивидуальные пути входят в цикл лимонной кислоты через шесть общих промежуточных продуктов: ацетил-КоА, пируват, α-кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат и оксалоацетат. Таким образом, многие катаболические пути АК упрощаются, но функционально интегрированы с энергетическим метаболизмом глюкозы и жирных кислот (, рис. 2, ).
Рисунок 2. Общая схема катаболизма и анаболизма АА (красные стрелки представляют катаболические пути, а синие стрелки — анаболические пути).
Полное окисление АК способствует образованию АТФ (в данном случае CO 2 является конечным продуктом). Этот вклад варьируется и зависит от присутствия АК в рационе. Если количество АК превышает потребности для синтеза белка и производства АТФ, их углеродные скелеты перенаправляются на другие продукты: de novo синтез глюкозы (глюконеогенез), жирных кислот или в определенных условиях кетоновых тел (кетогенез).
Некоторые АК дают только одно конечное промежуточное соединение (например, аспарагин и аспартат дают только оксалоацетат, а лизин и лейцин только ацетил-КоА), но некоторые более одного раза, что отражает различный катаболизм их атомов углерода (например, фенилаланин и тирозин дают как фумарат, так и фумарат). ацетил-КоА и треонин дает сукцинил-КоА, пируват и ацетил-КоА).
Те АК, которые полностью или частично разлагаются до ацетил-КоА (или ацетоацетил-КоА), могут участвовать в кетогенезе, способствуя синтезу кетоновых тел.Эти АК называются кетогенными. Точно так же те АК, которые дают оставшиеся пять продуктов (пируват, α-кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат и оксалоацетат), называются глюкогенными АК, поскольку они могут быть преобразованы в глюкозу путем глюконеогенеза. Это разделение не исключительное. Некоторые АК также являются кетогенными и глюкогенными. Только лейцин и лизин являются исключительно кетогенными АК, потому что они расщепляются только до ацетил-КоА (напомним, что атомы углерода жирных кислот не вносят прямого вклада в глюконеогенез, потому что они полностью распадаются на ацетил-КоА, но косвенно вносят свой вклад, обеспечивая энергию в форма АТФ для синтеза глюкозы).При неконтролируемом сахарном диабете и длительном голодании тканевые (мышечные) белки разрушаются, и АК используются для обеспечения предшественников глюконеогенеза и кетогенеза.
Катаболизм АК представляет собой конвергентный процесс, анаболизм — пример дивергентного метаболического процесса с исходными точками в гликолитическом (3-фосфоглицерат, фосфоенолпируват и пируват) цикле лимонной кислоты (оксалоацетат и α-кетоглутарат). и пентозофосфатные промежуточные соединения (рибозо-5-фосфат и эритрозо-4-фосфат) (, рис. 2, ).
Как мы упоминали ранее, степень синтеза АК у разных организмов сильно различается. В отличие от бактерий и растений, человек может синтезировать только половину из двадцати, то есть несущественные АК. Вторую половину, незаменимую АА, люди получают с пищей. Их синтетические пути сложны и специфичны для разных организмов, в отличие от несущественных АК, которые синтезируются за несколько (часто за один) простых шагов.
Одним из важных факторов, определяющих анаболизм АК, является включение азота (аминогруппы) в промежуточные продукты биосинтеза.Глутамат и глутамин играют важную роль в этих процессах: глутамат в реакциях трансаминирования с пиридоксальфосфатом в качестве простетической группы и глутамин в реакциях, катализируемых ферментами глутамин амидотрансферазы. Пожалуйста, не путайте это с глутаминазой в митохондриях, которая катализирует высвобождение свободных ионов аммония и глутамата из глутамина; амидотрансферазы имеют два домена: один связывает глутамин, а другой домен является акцептором гамма-амидного азота глутамина.
Второй не менее важной детерминантой метаболизма АК является перенос одноуглеродной группы в различных состояниях окисления: в наиболее окисленном состоянии (CO 2 ) с биотином в качестве кофактора, промежуточных состояниях (метилен, метенил, формил, формино, а также метильные группы) с тетрагидрофолатом в качестве кофактора и S -аденозилметионин, который является преобладающим кофактором для переноса одноуглеродной единицы как наиболее восстановленного состояния — метильной группы.
Обзор метаболических реакций — анатомия и физиология
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Опишите процесс расщепления полимеров на мономеры
- Опишите процесс объединения мономеров в полимеры
- Обсудить роль АТФ в метаболизме
- Объяснение окислительно-восстановительных реакций
- Опишите гормоны, регулирующие анаболические и катаболические реакции
В организме постоянно происходят обменные процессы.Метаболизм — это сумма всех химических реакций, которые участвуют в катаболизме и анаболизме. Реакции, управляющие расщеплением пищи для получения энергии, называются катаболическими реакциями. И наоборот, анаболические реакции используют энергию, производимую катаболическими реакциями, для синтеза более крупных молекул из более мелких, например, когда организм формирует белки, связывая вместе аминокислоты. Оба набора реакций имеют решающее значение для поддержания жизни.
Поскольку катаболические реакции производят энергию, а анаболические реакции используют энергию, в идеале использование энергии должно уравновешивать производимую энергию.Если чистое изменение энергии положительное (катаболические реакции выделяют больше энергии, чем используют анаболические реакции), тогда организм накапливает избыточную энергию, создавая молекулы жира для длительного хранения. С другой стороны, если чистое изменение энергии отрицательное (катаболические реакции выделяют меньше энергии, чем используют анаболические реакции), организм использует накопленную энергию, чтобы компенсировать дефицит энергии, высвобождаемой катаболизмом.
Катаболические реакции
Катаболические реакции расщепляют большие органические молекулы на более мелкие, высвобождая энергию, содержащуюся в химических связях.Эти высвобождения энергии (преобразования) не эффективны на 100 процентов. Количество выделяемой энергии меньше общего количества, содержащегося в молекуле. Примерно 40 процентов энергии, выделяемой в результате катаболических реакций, напрямую передается высокоэнергетической молекуле аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ, энергетическая валюта клеток, можно немедленно использовать для питания молекулярных машин, которые поддерживают функции клеток, тканей и органов. Это включает создание новой ткани и восстановление поврежденной ткани.АТФ также можно хранить для удовлетворения будущих потребностей в энергии. Остальные 60 процентов энергии, высвобождаемой в результате катаболических реакций, выделяется в виде тепла, которое поглощают ткани и жидкости организма.
Структурно молекулы АТФ состоят из аденина, рибозы и трех фосфатных групп ((рисунок)). Химическая связь между второй и третьей фосфатными группами, называемая высокоэнергетической связью, представляет собой самый большой источник энергии в клетке. Это первая связь, которую разрушают катаболические ферменты, когда клеткам требуется энергия для работы.Продуктами этой реакции являются молекула аденозиндифосфата (АДФ) и одиночная фосфатная группа (P i ). АТФ, АДФ и P и постоянно проходят через реакции, которые создают АТФ и накапливают энергию, и реакции, которые разрушают АТФ и высвобождают энергию.
Структура молекулы АТФ
Аденозинтрифосфат (АТФ) — это энергетическая молекула клетки. Во время катаболических реакций создается АТФ, и энергия сохраняется до тех пор, пока она не понадобится во время анаболических реакций.
Энергия АТФ управляет всеми функциями организма, такими как сокращение мышц, поддержание электрического потенциала нервных клеток и поглощение пищи в желудочно-кишечном тракте. Метаболические реакции, которые производят АТФ, происходят из различных источников ((Рисунок)).
Источники ATP
Во время катаболических реакций белки расщепляются на аминокислоты, липиды — на жирные кислоты, а полисахариды — на моносахариды.Эти строительные блоки затем используются для синтеза молекул в анаболических реакциях.
Из четырех основных макромолекулярных групп (углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты), которые перерабатываются в процессе пищеварения, углеводы считаются наиболее распространенным источником энергии для питания организма. Они принимают форму сложных углеводов, полисахаридов, таких как крахмал и гликоген, или простых сахаров (моносахаридов), таких как глюкоза и фруктоза. Катаболизм сахара расщепляет полисахариды на отдельные моносахариды.Среди моносахаридов глюкоза является наиболее распространенным топливом для производства АТФ в клетках, и поэтому существует ряд механизмов эндокринного контроля, регулирующих концентрацию глюкозы в кровотоке. Избыточная глюкоза либо хранится в качестве запаса энергии в печени и скелетных мышцах в виде сложного полимерного гликогена, либо превращается в жир (триглицерид) в жировых клетках (адипоцитах).
Среди липидов (жиров) триглицериды чаще всего используются для получения энергии посредством метаболического процесса, называемого β-окислением.Около половины лишнего жира хранится в адипоцитах, которые накапливаются в подкожной клетчатке под кожей, тогда как остальная часть хранится в адипоцитах в других тканях и органах.
Белки, являющиеся полимерами, можно разделить на их мономеры, отдельные аминокислоты. Аминокислоты можно использовать в качестве строительных блоков новых белков или далее расщеплять для производства АТФ. Когда человек хронически голодает, такое использование аминокислот для производства энергии может привести к истощению организма, поскольку расщепляется все больше и больше белков.
Нуклеиновые кислоты присутствуют в большинстве продуктов, которые вы едите. Во время пищеварения нуклеиновые кислоты, включая ДНК и различные РНК, распадаются на составляющие их нуклеотиды. Эти нуклеотиды легко абсорбируются и транспортируются по телу для использования отдельными клетками в процессе метаболизма нуклеиновых кислот.
Анаболические реакции
В отличие от катаболических реакций, анаболические реакции включают соединение более мелких молекул в более крупные. Анаболические реакции объединяют моносахариды с образованием полисахаридов, жирные кислоты с образованием триглицеридов, аминокислоты с образованием белков и нуклеотиды с образованием нуклеиновых кислот.Эти процессы требуют энергии в виде молекул АТФ, генерируемых катаболическими реакциями. Анаболические реакции, также называемые реакциями биосинтеза, создают новые молекулы, которые образуют новые клетки и ткани, и оживляют органы.
Гормональная регуляция обмена веществ
Катаболические и анаболические гормоны в организме помогают регулировать метаболические процессы. Катаболические гормоны стимулируют расщепление молекул и выработку энергии. К ним относятся кортизол, глюкагон, адреналин / адреналин и цитокины.Все эти гормоны мобилизуются в определенное время для удовлетворения потребностей организма. Анаболические гормоны необходимы для синтеза молекул и включают гормон роста, инсулиноподобный фактор роста, инсулин, тестостерон и эстроген. (Рисунок) суммирует функцию каждого из катаболических гормонов, а (Рисунок) суммирует функции анаболических гормонов.
| Катаболические гормоны | |
|---|---|
| Гормон | Функция |
| Кортизол | Высвобождается из надпочечников в ответ на стресс; его основная роль заключается в повышении уровня глюкозы в крови путем глюконеогенеза (расщепления жиров и белков) |
| Глюкагон | Высвобождается из альфа-клеток поджелудочной железы при голодании или когда организму требуется дополнительная энергия; стимулирует расщепление гликогена в печени, повышая уровень глюкозы в крови; его действие противоположно инсулину; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови |
| Адреналин / адреналин | Высвобождается в ответ на активацию симпатической нервной системы; увеличивает частоту сердечных сокращений и сократимость сердца, сужает кровеносные сосуды, является бронходилататором, который открывает (расширяет) бронхи легких для увеличения объема воздуха в легких и стимулирует глюконеогенез |
| Анаболические гормоны | |
|---|---|
| Гормон | Функция |
| Гормон роста (GH) | Синтезируется и выделяется гипофизом; стимулирует рост клеток, тканей и костей |
| Инсулиноподобный фактор роста (IGF) | Стимулирует рост мышц и костей, одновременно подавляя гибель клеток (апоптоз) |
| Инсулин | Производится бета-клетками поджелудочной железы; играет важную роль в метаболизме углеводов и жиров, контролирует уровень глюкозы в крови и способствует усвоению глюкозы клетками организма; заставляет клетки мышц, жировой ткани и печени поглощать глюкозу из крови и хранить ее в печени и мышцах в виде гликогена; его действие противоположно глюкагону; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови |
| Тестостерон | Производится семенниками у мужчин и яичниками у женщин; стимулирует увеличение мышечной массы и силы, а также рост и укрепление костей |
| Эстроген | Производится в основном яичниками, а также печенью и надпочечниками; его анаболические функции включают ускорение метаболизма и отложение жира |
Заболевания…
Метаболические процессы: синдром Кушинга и болезнь Аддисона. Как и следовало ожидать от фундаментального физиологического процесса, такого как метаболизм, ошибки или сбои в метаболической обработке приводят к патофизиологии или, если их не исправить, к болезненному состоянию.Метаболические заболевания чаще всего являются результатом неправильной работы белков или ферментов, которые имеют решающее значение для одного или нескольких метаболических путей. Нарушение функции белка или фермента может быть следствием генетического изменения или мутации. Однако нормально функционирующие белки и ферменты также могут иметь вредные эффекты, если их доступность не соответствует метаболическим потребностям. Например, чрезмерное производство гормона кортизола (см. (Рисунок)) вызывает синдром Кушинга. Клинически синдром Кушинга характеризуется быстрым увеличением веса, особенно в области туловища и лица, депрессией и тревогой.Стоит упомянуть, что опухоли гипофиза, вырабатывающие адренокортикотропный гормон (АКТГ), который впоследствии стимулирует кору надпочечников высвобождать избыточное количество кортизола, имеют аналогичные эффекты. Этот косвенный механизм гиперпродукции кортизола называется болезнью Кушинга.
Пациенты с синдромом Кушинга могут иметь повышенный уровень глюкозы в крови и имеют повышенный риск ожирения. Они также показывают медленный рост, накопление жира между плечами, слабые мышцы, боли в костях (потому что кортизол заставляет белки расщепляться с образованием глюкозы посредством глюконеогенеза) и утомляемость.Другие симптомы включают чрезмерное потоотделение (гипергидроз), расширение капилляров и истончение кожи, что может привести к легким синякам. Все методы лечения синдрома Кушинга направлены на снижение чрезмерного уровня кортизола. В зависимости от причины избытка, лечение может быть таким простым, как прекращение использования мазей с кортизолом. В случае опухолей часто используется хирургическое вмешательство для удаления опухоли, вызывающей нарушение. Если операция нецелесообразна, лучевая терапия может использоваться для уменьшения размера опухоли или удаления частей коры надпочечников.Наконец, доступны лекарства, которые могут помочь регулировать количество кортизола.
Недостаточное производство кортизола также проблематично. Надпочечниковая недостаточность, или болезнь Аддисона, характеризуется снижением выработки кортизола надпочечниками. Это может быть следствием нарушения работы надпочечников — они не вырабатывают достаточного количества кортизола — или следствием снижения доступности АКТГ из гипофиза. Пациенты с болезнью Аддисона могут иметь низкое кровяное давление, бледность, крайнюю слабость, утомляемость, медленные или вялые движения, головокружение и тягу к соли из-за потери натрия и высокого уровня калия в крови (гиперкалиемия).Жертвы также могут страдать от потери аппетита, хронической диареи, рвоты, поражений во рту и неоднородного цвета кожи. Диагностика обычно включает анализы крови и визуализацию надпочечников и гипофиза. Лечение включает заместительную терапию кортизолом, которую, как правило, следует продолжать всю жизнь.
Реакции окисления-восстановления
Химические реакции, лежащие в основе метаболизма, включают перенос электронов от одного соединения к другому посредством процессов, катализируемых ферментами.Электроны в этих реакциях обычно исходят от атомов водорода, которые состоят из электрона и протона. Молекула отдает атом водорода в виде иона водорода (H + ) и электрона, разбивая молекулу на более мелкие части. Потеря электрона или окисление высвобождает небольшое количество энергии; и электрон, и энергия затем передаются другой молекуле в процессе восстановления или получения электрона. Эти две реакции всегда происходят вместе в реакции окисления-восстановления (также называемой окислительно-восстановительной реакцией) — когда электрон проходит между молекулами, донор окисляется, а реципиент восстанавливается.Окислительно-восстановительные реакции часто протекают последовательно, так что восстановленная молекула впоследствии окисляется, передавая не только только что полученный электрон, но и полученную энергию. По мере развития серии реакций накапливается энергия, которая используется для объединения P и и АДФ с образованием АТФ, высокоэнергетической молекулы, которую организм использует в качестве топлива.
Реакции окисления и восстановления катализируются ферментами, запускающими удаление атомов водорода. Коферменты работают с ферментами и принимают атомы водорода.Двумя наиболее распространенными коферментами окислительно-восстановительных реакций являются никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и флавинадениндинуклеотид (ФАД). Их соответствующие восстановленные коферменты — это НАДН и ФАДН 2 , которые являются энергосодержащими молекулами, используемыми для передачи энергии во время создания АТФ.
Обзор главы
Метаболизм — это сумма всех катаболических (расщепление) и анаболических (синтез) реакций в организме. Скорость метаболизма измеряет количество энергии, используемой для поддержания жизни.Организм должен принимать достаточное количество пищи, чтобы поддерживать скорость метаболизма, если он хочет выжить очень долго.
Катаболические реакции расщепляют более крупные молекулы, такие как углеводы, липиды и белки из принятой пищи, на составляющие более мелкие части. Они также включают расщепление АТФ, который высвобождает энергию, необходимую для метаболических процессов во всех клетках по всему телу.
Анаболические реакции, или биосинтетические реакции, синтезируют более крупные молекулы из более мелких составных частей, используя АТФ в качестве источника энергии для этих реакций.Анаболические реакции увеличивают костную и мышечную массу, а также создают новые белки, жиры и нуклеиновые кислоты. Реакции окисления-восстановления переносят электроны через молекулы, окисляя одну молекулу и восстанавливая другую, и собирая высвободившуюся энергию для преобразования P i и АДФ в АТФ. Ошибки в метаболизме изменяют переработку углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот и могут привести к ряду болезненных состояний.
Обзорные вопросы
При какой реакции образуется моносахарид из полисахарида?
- реакция окисления – восстановления
- анаболическая реакция
- катаболическая реакция
- биосинтетическая реакция
Если анаболические реакции превышают катаболические, результат будет ________.
- потеря веса
- прибавка в весе
- изменение скорости метаболизма
- Развитие болезни
Когда НАД становится НАДН, кофермент был ________.
- уменьшенный
- окисленное
- метаболизируется
- гидролизованный
Анаболические реакции используют энергию на ________.
- превращение ADP в ATP
- удаление фосфатной группы из ATP
- производит тепло
- расщепление молекул на более мелкие части
Вопросы о критическом мышлении
Опишите, как можно изменить метаболизм.
Увеличение или уменьшение безжировой мышечной массы приведет к увеличению или уменьшению метаболизма.
Опишите, как лечить болезнь Аддисона.
Болезнь Аддисона характеризуется низким уровнем кортизола. Один из способов лечения болезни — дать пациенту кортизол.
Глоссарий
- анаболические гормоны
- гормоны, стимулирующие синтез новых, более крупных молекул
- анаболические реакции
- реакций, в результате которых молекулы меньшего размера превращаются в молекулы большего размера
- реакции биосинтеза
- реакций, которые создают новые молекулы, также называемые анаболическими реакциями
- катаболические гормоны
- гормоны, стимулирующие распад более крупных молекул
- катаболические реакции
- реакций, в ходе которых более крупные молекулы расщепляются на составные части
- FADH 2
- высокоэнергетическая молекула, необходимая для гликолиза
- флавинадениндинуклеотид (FAD)
- , используемый для производства FADH 2
Кофермент
- обмен веществ
- сумма всех катаболических и анаболических реакций, происходящих в организме
- НАДН
- высокоэнергетическая молекула, необходимая для гликолиза
- никотинамидадениндинуклеотид (НАД)
- , используемый для производства НАДН
Коэнзим
- окисление
- потеря электрона
- окислительно-восстановительная реакция
- (также, окислительно-восстановительная реакция) пара реакций, в которых электрон переходит от одной молекулы к другой, окисляя одну и восстанавливая другую
- редуктор
- получение электрона
Что такое метаболизм?
4 сентября 2015 г.
2 мин чтения
ДОБАВИТЬ ТЕМУ В ОПОВЕЩЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Получать электронное письмо, когда новые статьи публикуются на
Укажите свой адрес электронной почты, чтобы получать сообщения о публикации новых статей.Подписывайся
Нам не удалось обработать ваш запрос. Пожалуйста, попробуйте позже. Если проблема не исчезнет, обратитесь по адресу [email protected].
Вернуться в Healio
Метаболизм — это термин, обозначающий набор химических реакций, которые происходят в клетках живых организмов для поддержания жизни. Метаболические процессы приводят к росту и воспроизводству и позволяют живым организмам сохранять свои структуры и реагировать на окружающую среду.Все химические реакции, происходящие в живых организмах, от пищеварения до транспорта веществ от клетки к клетке, могут быть частью метаболизма.
Промежуточный или промежуточный метаболизм — это термин, обозначающий перенос веществ в разные клетки и между ними.
Как это работает
Есть две категории метаболизма: катаболизм и анаболизм. Катаболизм — это распад органических веществ, а анаболизм использует энергию для создания компонентов клетки, таких как белки и нуклеиновые кислоты.
Химические реакции в метаболическом процессе организованы в метаболические пути, посредством которых одно химическое вещество за несколько этапов превращается в другое химическое вещество. Ферменты помогают в этом процессе, облегчая реакции и выступая в качестве катализаторов протекания реакций. Реакции не могли бы происходить без ферментов, которые отвечают на сигналы между клетками и регулируют метаболические пути. Скорость метаболизма называется скоростью метаболизма.
Метаболизм живого организма позволяет ему определять, какие вещества питательны и полезны, а какие ядовиты.
Некоторыми другими химическими веществами и частями организма, участвующими в метаболическом процессе, являются аминокислоты, белки, липиды, углеводы, нуклеотиды, коферменты, минералы и кофакторы.
Метаболический синдром
Метаболический синдром описывает группу черт и привычек, повышающих риск ишемической болезни сердца, диабета и инсульта. Факторы риска включают избыток жира в желудке, высокий уровень триглицеридов, низкий уровень холестерина ЛПВП, также известный как «хороший холестерин», высокое кровяное давление и высокий уровень сахара в крови натощак.
Эти факторы обычно встречаются вместе. Однако у пациентов должно быть как минимум три из них, чтобы диагностировать метаболический синдром.
У человека с метаболическим синдромом вдвое риск развития сердечных заболеваний и в пять раз выше вероятность диагностировать диабет, чем у человека без метаболического синдрома. Это становится все более распространенным явлением в результате роста показателей ожирения среди взрослых. Можно предотвратить или отсрочить метаболический синдром с помощью здорового питания и физических упражнений.
Дополнительную информацию можно найти на следующих сайтах:
http://bloodjournal.hemologylibrary.org/cgi/collection/gene_expression
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003706.htm
http://www.mayoclinic.com/health/metabolism/WT00006/
http://www.nature.com/jcbfm/index.html
http://www.nutritionandmetabolism.com/
http://www.hormone.org/Public/endocrinologist.cfm
http: // www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002257.htm
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22/?depth=10
http://endo.endojournals.org/
http://www.mayoclinic.org/medicalprofs/glucocorticoid-induced-diabetes.html
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/steroids.html
http://www.cancer.gov/cancertopics/understandingcancer/estrogenreceptors
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2099
http://ghr.nlm.nih.gov/glossary=enzyme
http: // www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002353.htm
http://www.nhlbi.nih.gov/health/health-topics/topics/ms
ДОБАВИТЬ ТЕМУ В ОПОВЕЩЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Получать электронное письмо, когда новые статьи публикуются на
Укажите свой адрес электронной почты, чтобы получать сообщения о публикации новых статей.
Подписывайся
Нам не удалось обработать ваш запрос.Пожалуйста, попробуйте позже. Если проблема не исчезнет, обратитесь по адресу [email protected].
Вернуться в Healio
МЕТАБОЛИЗМ
МЕТАБОЛИЗМ
Метаболизм
Метаболизм — это слово, которое мы используем для управления материальными и энергетическими ресурсами. Энергия может быть получена путем разрушения сложных молекул (катаболизм) или энергия может быть использована для создания сложных молекул (анаболизм). Анаболические и катаболические процессы часто сочетаются таким образом, что энергия, полученная в результате анаболизма, может быть использована для катаболизма.
Несколько слов об энергии:
Энергию можно передавать. Это не может быть создано. Передача энергии всегда неэффективна — некоторая часть энергии всегда теряется в виде тепла. Бесплатная энергия — это энергия, доступная для выполнения работы. Есть два типа химических реакций. Экзергонические реакции протекают с чистым высвобождением свободной энергии. Эндергонические реакции поглощают свободную энергию.
Я знаю, что говорил вам, что вы не будете нести ответственности за термины экзергонический и эндергонический, но вам все равно полезно знать их, чтобы вы могли прочитать оставшиеся примечания.
Другой способ представить себе эти реакции — рассмотреть относительную потенциальную энергию продуктов и реагентов (5,3 стр. 74). Эндергонические реакции требуют затрат энергии для получения простых реагентов с низким энергопотреблением и создания сложных высокоэнергетических продуктов. Экзергонические реакции высвобождают энергию, связанную с реагентами, и дают более простые низкоэнергетические продукты. Ключевой стратегией в управлении эндергоническими реакциями является их соединение с экзэргоническими реакциями через энергетический челнок, называемый АТФ.
Зачем нам эта энергия? Ячейка выполняет три вида работы:
1. Механические работы. Примеры: биение ресничек, мышечные сокращения, внутриклеточные движения.
2. Транспортные работы. Примеры: перекачка веществ через градиенты.
3. Химические работы. Примеры: синтез полимеров из мономеров.
Непосредственным источником энергии для этой работы, так называемого энергетического челнока, является АТФ, аденозинтрифосфат.
ATP
АТФ представляет собой нуклеозидтрифосфат, состоящий из аденина, связанного с рибозой, который связан с тремя фосфатными группами (5.4а, стр.75).
Когда фосфатная группа отрывается от хвоста молекулы АТФ (путем гидролиза), молекула становится АДФ (аденозиндифосфат). Этот гидролиз — экзэргоническая реакция, и она дает энергию. Связи, удерживающие фосфат на АТФ, слабые. Они известны как высокоэнергетические связи, но не потому, что они прочные (если бы они были прочными, потребовалось бы много энергии, чтобы их разорвать. Думайте об АТФ как о подпружиненной молекуле с последним фосфатом, только что застрявшим на конце).
Когда фосфат удаляется из АТФ, он добавляется к молекуле, которая является частью эндергонической реакции, в которой мы заинтересованы. Теперь эта молекула нестабильна (то есть более реактивна), поэтому некоторая энергия стала доступной для эндергонической реакции. Молекула, к которой добавлена фосфатная группа, называется фосфорилированным промежуточным продуктом.
АТФ регенерируется посредством клеточного дыхания, в котором энергия глюкозы используется для фосфорилирования АДФ с образованием АТФ.Растения также могут использовать энергию света для производства АТФ.
Клеточное дыхание
Жизнь — это работа. Клетки всегда выполняют работу: строят молекулы, накачивают ионы, перемещаются и т. Д. Для выполнения этой работы клеткам нужна энергия из внешних источников. Энергия поступает в (большинство) экосистем в виде солнечной энергии, а затем растения превращают ее в химическую энергию. Все остальные организмы получают энергию из пищи, которая восходит к этим растениям.
Клетки высвобождают энергию, связанную с пищей, в результате систематического разложения молекул пищи на простые низкоэнергетические отходы.Часть химической энергии используется для работы, часть теряется в виде тепла. Пути распада называются катаболическими путями. Одним из таких катаболических путей является ферментация (без кислорода). Более распространенный и более эффективный путь называется клеточным дыханием. Кислород соединяется с органическими молекулами, выделяя энергию.
Органические соединения + кислород
CO2 + вода + энергия
Все типы макромолекул могут быть расщеплены и использованы в качестве топлива. Обычно мы изучаем разложение глюкозы:
C 6 H 12 O 6 +6 O 2
6 CO 2 + 6 H 2 O + энергия (АТФ + тепло)
Мы склонны потреблять белки, углеводы и жиры с пищей.Если мы используем разные типы молекул для определения их энергетического содержания (в отличие от использования их для их
Aspare частей @ для построения некоторых новых молекул), молекулы распадаются на промежуточные молекулы, которые входят в дыхательный путь глюкозы где-то вдоль линии.
Клеточное дыхание не перемещает непосредственно жгутики, не перекачивает растворенные вещества и не выполняет какую-либо клеточную работу. Клеточное дыхание генерирует АТФ, который, в свою очередь, расходуется клеткой для выполнения работы. Помните, что ATP подобен нагруженной пружине.Фосфаты застревают на конце АДФ с образованием АТФ. Этот процесс называется фосфорилированием.
Дыхание делится на три стадии: гликолиз, цикл Кребса и система транспорта электронов. Вы должны прочитать модули 6.1 и 6.2 в своем учебнике. Они в значительной степени охватывают то, что я сказал в классе о клеточном дыхании. Обратите внимание, что хотя мы считаем клеточное дыхание эффективным способом преобразования энергии глюкозы в АТФ (пригодную для использования форму), мы все равно не получаем
= t получаем ее полностью.(Куда уходит остальная энергия?)
6.3 говорит о том, сколько энергии мы используем для различных видов деятельности. Это может вас заинтересовать. Обратите внимание, что они используют термин
AK-cal @ или Akilocalorie @. Это эквивалент того, что мы называем калорией в повседневной жизни.
Ферменты
Ферменты — катализаторы. Катализаторы — это химические агенты, которые изменяют скорость реакции, но не расходуются в ней. Это то, что регулирует различные реакции обмена веществ.
Несмотря на то, что многие реакции являются экзергоническими, они все же требуют некоторой энергии для их запуска.Этот дополнительный импульс называется энергией активации. Ферменты действуют, чтобы снизить энергию активации, необходимую для запуска реакций. Они не влияют на изменение чистой энергии уравнения. (5.5a и b, стр. 76)
Реагент, над которым работает фермент, называется его субстратом. Ферменты очень специфичны к субстрату. Обычно это белки. Напомним, что белки имеют определенную форму. Есть область фермента, называемая активным центром, куда подходят молекулы субстрата. Катализатор (фермент) может выполнять ряд функций, облегчающих реакцию.Он может скручивать молекулы, способствуя разрыву связи, он может служить шаблоном для размещения молекул субстрата в правильном положении, он может обеспечивать «микросреду», способствующую ускорению реакции (например, pH). (5,6, стр 77)
На действие ферментов влияют многие вещи. Большинство ферментов функционируют в определенном оптимальном диапазоне температуры и pH. Многие ферменты требуют помощи кофакторов. Ингибиторы ферментов могут мешать действию фермента, связываясь (постоянно или временно) с участком на ферменте.Ингибитор может прикрепляться к активному сайту, блокируя субстраты (так называемый конкурентный ингибитор), или он может прикрепляться в другом месте, вызывая изменение формы (следовательно, функции) фермента (неконкурентный ингибитор) (5.8, стр. 78). Производство ферментов, кофакторов, ингибиторов и т. Д. — это средства, с помощью которых организм контролирует обмен веществ.
Разница между катаболизмом и метаболизмом
Главное отличие — катаболизм против метаболизма
Катаболизм и метаболизм относятся к совокупности биохимических реакций, которые происходят в организме.Катаболизм — это набор биохимических реакций, которые участвуют в расщеплении сложных молекул в организме на небольшие единицы. В процессе катаболизма выделяется энергия, которая может быть легко использована в других клеточных процессах. Метаболизм — это совокупность биохимических реакций, происходящих внутри организма, включая катаболизм. Анаболизм также участвует в обмене веществ. Основное различие между катаболизмом и метаболизмом состоит в том, что катаболизм состоит из деструктивных биохимических реакций, которые происходят в организме, тогда как метаболизм состоит из всего набора биохимических реакций в организме, которые могут быть как конструктивными, так и деструктивными.
В этой статье исследуется
1. Что такое катаболизм
— Определение, процессы, стадии, функция
2. Что такое метаболизм
— Определение, процессы, стадии, функция
3. В чем разница между катаболизмом и метаболизмом
Что такое катаболизм
Набор реакций, при которых сложные молекулы расщепляются на мелкие части, называется катаболизмом.Катаболизм — деструктивный процесс. Катаболические реакции выделяют тепло, а также энергию в форме АТФ. Таким образом, эти реакции рассматриваются как экзергонические процессы. Небольшие единицы молекул, образующиеся в процессе катаболизма, могут использоваться для высвобождения энергии путем окисления или в качестве предшественников в других анаболических реакциях. Считается, что катаболические реакции производят энергию АТФ, необходимую для анаболических реакций.
Во время катаболизма также образуются такие отходы, как мочевина, аммиак, молочная кислота, уксусная кислота и диоксид углерода.Многие гормоны, такие как адреналин, кортизол и глюкагон, также участвуют в этом процессе.
Во время пищеварения , сложные макромолекулы, такие как крахмал, жиры и белки из пищи, поглощаются и расщепляются на небольшие единицы, такие как моносахариды, жирные кислоты и аминокислоты, соответственно, пищеварительными ферментами. Эти моносахариды затем используются в гликолизе для получения ацетил-КоА. Этот ацетил-КоА используется в цикле лимонной кислоты, генерируя НАД +. АТФ производится из НАД +, проходя через цепь переноса электронов во время окислительного фосфорилирования.Катаболизм белков, полисахаридов и жиров показан на рис. 1 .
Рисунок 1: Обзор катаболизма белков, полисахаридов и жиров
Жирные кислоты используются для производства ацетил-КоА путем бета-окисления. Аминокислоты либо повторно используются в синтезе белков, либо окисляются до мочевины в цикле мочевины.
В зависимости от использования органических соединений в качестве источника углерода или донора электронов организмы классифицируются как гетеротрофы и органотрофы соответственно.Моносахариды, такие как промежуточно сложные органические молекулы, расщепляются гетеротрофами для выработки энергии, необходимой для клеточных процессов. Органические молекулы расщепляются органотрофами с образованием электронов, которые могут использоваться в их цепи переноса электронов, генерируя энергию АТФ.
Что такое метаболизм
Весь набор биохимических реакций, происходящих в организме, в совокупности называется метаболизмом. В метаболизме находятся три основные фазы.Во-первых, во время катаболизма углеводы, белки, жиры и нуклеиновые кислоты в пище расщепляются на их небольшие мономерные единицы, а азотсодержащие отходы удаляются. Во-вторых, образующиеся мономеры, такие как глюкоза, используются в качестве субстратов в клеточном дыхании, генерируя энергию. В-третьих, во время анаболизма небольшие мономерные звенья полимеризуются в сложные молекулы, такие как полипептиды, липиды, полисахариды и нуклеиновые кислоты. В совокупности эти биохимические реакции влияют на рост, развитие, поддержание структур организма, воспроизводство и реакцию на внешнюю среду.
Метаболизм происходит через метаболические пути. Это означает, что одно химическое соединение превращается в свой конечный продукт пути посредством серии биохимических реакций. Каждая биохимическая реакция катализируется уникальными ферментами. Благодаря присутствию ферментов, катализирующих каждую реакцию, эти реакции можно регулировать таким образом, чтобы организм достиг необходимой энергии. С другой стороны, эти катализируемые ферментами реакции, требующие энергии, сочетаются со спонтанными реакциями, которые высвобождают энергию.Скорость обмена веществ зависит от количества принимаемой организмом пищи. Связь между метаболическими путями показана на рис. 2 .
Рисунок 2: Связь между метаболическими путями
Разница между катаболизмом и метаболизмом
Определение
Катаболизм: Набор биохимических реакций, участвующих в процессах высвобождения энергии в организмах, — это , называемых катаболизмом.
Метаболизм: Весь набор биохимических реакций в организме называется метаболизмом.
Тип
Катаболизм: Катаболизм включает деструктивные реакции в организме.
Метаболизм: Метаболизм включает как конструктивные, так и деструктивные реакции в организме.
Важность
Катаболизм: Высвобождение энергии метаболизма приводит в действие клеточные процессы и нагревает тело, позволяя двигаться мышцам.
Метаболизм: Метаболизм важен для роста, развития и поддержания клеточных структур и реакции на окружающую среду.
Энергетическая форма
Катаболизм: Реакции участвуют как в выделении, так и в процессах накопления энергии.
Обмен веществ: Потенциальная энергия выделяется в виде кинетической энергии во время катаболизма.
Тепло
Катаболизм: Катаболизм — это экзэргоническая реакция.
Метаболизм: Метаболизм включает как эндергонические, так и экзергонические реакции.
Использование кислорода
Катаболизм: Катаболизм является аэробным, в процессе используется кислород.
Метаболизм: Метаболизм состоит из аэробных и анаэробных реакций.
Гормоны
Катаболизм: Гормоны, такие как адреналин, кортизол, глюкагон и цитокины, участвуют в катаболизме.
Метаболизм: В метаболизме участвуют анаболические гормоны, такие как эстроген, тестостерон, гормон роста и инсулин, а также катаболические гормоны.
Влияние на кузов
Катаболизм: Катаболизм сжигает жир и калории.Он использует хранящуюся пищу для выработки энергии.
Метаболизм: Метаболизм позволяет организму расти, развиваться, поддерживать структуру, воспроизводить и реагировать на внешнюю среду.
Функциональность
Катаболизм: Катаболизм функционирует во время физической активности.
Метаболизм: Метаболизм функционирует как в состоянии покоя или во сне, так и при физической активности.
Преобразование энергии
Катаболизм: Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию во время катаболизма.
Метаболизм: Метаболизм — это взаимное преобразование потенциальной и кинетической энергии.
Процессы
Катаболизм: Катаболизм происходит во время клеточного дыхания, пищеварения и выделения.
Метаболизм: Метаболизм происходит во время фотосинтеза у растений, синтеза белка, синтеза гликогена, пищеварения, дыхания и выделения.
Примеры
Катаболизм: Анаболические процессы, такие как фотосинтез, и катаболические процессы, такие как клеточное дыхание, являются примерами.
Метаболизм: Пищеварение, клеточное дыхание и экскреция являются примерами катаболических процессов.
Заключение
Катаболизм и метаболизм — это термины, которые в совокупности описывают биохимические реакции внутри тела. Метаболизм — это совокупность биохимических реакций в организме. Он включает в себя как катаболизм, так и анаболизм, которые поддерживают все функции, которые создают организм. Метаболизм влияет на рост, развитие, воспроизводство и реакцию организма на внешнюю среду.Катаболизм включает биохимические реакции, которые расщепляют сложные молекулы на их небольшие единицы. Основное различие между катаболизмом и метаболизмом заключается в их соотношении между ними.
Ссылка:
1. «Метаболизм». Википедия . Фонд Викимедиа, 12 марта 2017 г. Web. 16 марта 2017 г.
Изображение предоставлено:
1. «Схема катаболизма» Тимом Викерсом, векторизация Фвасконцеллосом — w: Изображение: Catabolism.png (общественное достояние) через Commons Wikimedia
2.«Пути метаболизма (частично обозначены)» Фред Устрица (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia
Наследственные нарушения обмена веществ — симптомы и причины
Обзор
Унаследованные метаболические расстройства относятся к различным типам заболеваний, вызванных генетическими дефектами — чаще всего наследуемыми от обоих родителей — которые мешают обмену веществ в организме. Эти состояния также можно назвать врожденными нарушениями обмена веществ.
Метаболизм — это сложный набор химических реакций, которые ваше тело использует для поддержания жизни, включая производство энергии. Специальные ферменты расщепляют пищу или определенные химические вещества, поэтому ваше тело может сразу же использовать их в качестве топлива или хранить их. Кроме того, определенные химические процессы расщепляют вещества, которые больше не нужны вашему организму, или вырабатывают те, в которых ему не хватает.
Когда эти химические процессы не работают должным образом из-за дефицита гормонов или ферментов, возникает нарушение обмена веществ. Унаследованные метаболические нарушения делятся на разные категории, в зависимости от конкретного вещества и от того, накапливается ли оно в вредных количествах (потому что оно не может быть расщеплено), слишком мало или отсутствует.
Существуют сотни наследственных нарушений обмена веществ, вызванных различными генетическими дефектами. Примеры включают:
Некоторые нарушения обмена веществ можно диагностировать с помощью обычных скрининговых тестов, проводимых при рождении. Другие выявляются только после того, как у ребенка или взрослого проявляются симптомы заболевания.
Лечение наследственного метаболического нарушения зависит от типа и степени тяжести заболевания. Поскольку существует так много типов наследственных нарушений обмена веществ, рекомендации по лечению могут значительно различаться — от диетических ограничений до трансплантации печени.
Получайте самую свежую информацию о здоровье из клиники Мэйо на свой почтовый ящик.
Подпишитесь бесплатно и получите подробное руководство по
здоровье пищеварительной системы, а также последние новости и новости о здоровье. Вы можете отказаться от подписки в любой
время.
Подписывайся
Узнайте больше об использовании данных Mayo Clinic.
Чтобы предоставить вам наиболее актуальную и полезную информацию и понять, какие
информация полезна, мы можем объединить вашу электронную почту и информацию об использовании веб-сайта с
другая имеющаяся у нас информация о вас.Если вы пациент клиники Мэйо, это может
включать защищенную медицинскую информацию. Если мы объединим эту информацию с вашими защищенными
информация о здоровье, мы будем рассматривать всю эту информацию как защищенную
информацию и будет использовать или раскрывать эту информацию только в соответствии с нашим уведомлением о
политика конфиденциальности. Вы можете в любой момент отказаться от рассылки по электронной почте, нажав на
ссылку для отказа от подписки в электронном письме.
Спасибо за подписку
Ваш подробный справочник по здоровью пищеварительной системы скоро будет в вашем почтовом ящике. Вы также получите
электронные письма от Mayo Clinic о последних новостях в области здравоохранения, исследованиях и уходе.
Если вы не получите наше письмо в течение 5 минут, проверьте папку со спамом и свяжитесь с нами.
в информационных бюллетенях @ mayoclinic.com.
Извините, что-то пошло не так с вашей подпиской
Повторите попытку через пару минут
Повторить
Продукты и услуги
Показать другие продукты Mayo Clinic
Лечение наследственных нарушений обмена веществ в клинике Мэйо
12 июля 2017 г.
Показать ссылки
- Goldman L, et al., ред. Подход к врожденным ошибкам обмена веществ. В: Медицина Гольдмана-Сесила. 25-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс Эльзевир; 2016 г. https://www.clinicalkey.com. По состоянию на 11 апреля 2017 г.
- Клигман Р.М. и др. Подход к врожденным ошибкам обмена веществ. В: Учебник педиатрии Нельсона. 20-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Эльзевир; 2016 г. https://www.clinicalkey.com. По состоянию на 11 апреля 2017 г.
- Саттон VR. Врожденные нарушения обмена веществ: Классификация. https://www.uptodate.com/home. По состоянию на 11 апреля 2017 г.
- Саттон VR. Врожденные нарушения обмена веществ: определение конкретного заболевания. https://www.uptodate.com/home. По состоянию на 11 апреля 2017 г.
- Саттон VR. Врожденные нарушения обмена веществ: эпидемиология, патогенез и клинические особенности. https://www.uptodate.com/home. По состоянию на 11 апреля 2017 г.
- Коричневый AY. Allscripts EPSi. Клиника Мэйо, Рочестер, Миннесота, 11 апреля 2017 г.
- Lanpher BC (заключение экспертов). Клиника Мэйо, Рочестер, Миннесота, 16 мая 2017 г.
Связанные
Продукты и услуги
Показать больше продуктов и услуг Mayo Clinic
Наследственные нарушения обмена веществ
.