Celula ca unitate structurală și funcțională a celor vii este un sistem deschis, adică schimbă în mod constant materia și energia cu mediul.
Sub metabolismul celular realiza eliberarea continuă a substanțelor în celula din mediul extern, conversia chimică a acestor substanțe și izolarea produselor finale ale reacțiilor chimice.
Funcțiile metabolismului celular:
1. Furnizarea celulei cu materialul de construcție necesar pentru formarea structurilor celulare;
2. Aprovizionarea celulelor cu energie, care este folosită pentru procesele de viață (sinteza substanțelor, transportul substanțelor etc.);
3. Conservarea constantei relative a compoziției și a proprietăților fizico-chimice ale celulelor;
4. Auto-reînnoirea celulelor și a țesuturilor.
Disting între schimbul extern - absorbția și eliberarea substanțelor și metabolismul intern - transformarea chimică a acestor substanțe în celulă.
Metabolismul intern sau metabolismul. este un set de două reacții opuse: anabolice și catabolice.
Reacțiile anabolice sunt reacții de sinteză a substanțelor organice complexe din cele mai simple. Ei continua cu costurile de energie, oferind compoziția constantă a celulelor și țesuturilor. Totalitatea acestor reacții se numește asimilare sau schimb de plastic. Un exemplu poate fi asimilat biosinteza proteinelor, sinteza carbohidraților din apa si dioxid de carbon în fotosinteză, sinteza de nucleotide, ADN, ARN, polizaharide, lipide și alți compuși.
reacția catabolic - reacția de scindare este complex materii organice (grăsimi, proteine și carbohidrați) în mai simple cu eliberarea de energie, din care de mult se duce la formarea de ATP. Aceste reacții sunt numite adesea metabolismul energetic. sau disimilare.
Totalitatea reacțiilor de asimilare și disimilare formează baza activității vitale a celulei și, în consecință, a țesutului, organului și organismului în ansamblu.
Asimilarea și disimilarea sunt părțile opuse ale unui singur proces de metabolizare și sunt legate în mod inextricabil. Deci, toate reacțiile biosintetice au nevoie de energie, care este eliberată în timpul disimilației. Pentru a efectua reacțiile de metabolizare a energiei, sunt necesare substanțe organice și enzime care se formează în timpul schimbului de plastic (vezi Figura 5.1).
Fig. 5.1. Metabolism și ATP în celulă
Nu întotdeauna procesele de asimilare sunt în concordanță cu procesele de disimilare. În perioada de creștere intensă și dezvoltare a organismului, predomină procesele de asimilare. Dimpotrivă, odată cu îmbătrânirea, munca fizică intensă, lipsa nutrienților, procesele de disimilare prevalează asupra proceselor de asimilare.
Există asimilare autotrofică și heterotrofică. Când asimilarea heterotrofe (animale, fungi) sunt sursa de energie de produse alimentare (energie chimică), în timp ce asimilarea autotrofe - (. Figura 5.2) energia luminii folosite pentru fotosinteză
Figura 5.2. Metabolism și energie în celulele autotrofice și heterotrofice
Din fig. 5.2. se poate observa că existența vieții pe Pământ depinde de energia Soarelui și de transformările sale complexe în celulele auto- și heterotrofice ale organismelor. Într-o formă simplificată, fluxul de energie în natură poate fi reprezentat după cum urmează:
1. Energia Soarelui → autotrofuri → substanțe organice → ATP → diferite forme de lucru.
2. Energia Soarelui → autotrofuri → materie organică → heterotrofe → ATP → diverse forme de lucru
Autotrofii - ei înșiși sintetizează substanțe organice din anorganice.
Heterotrofe - utilizează substanțe organice gata preparate, sintetizate de alte organisme.
Fluxul de energie în celulă
În centrul fluxului de energie din celulă sunt procesele de nutriție a organismelor și respirația celulară.
1. Nutriția este procesul de dobândire a unei substanțe și a energiei de către organismele vii.
2. respirația celulară - procesul prin care organismele vii eliberează energia din substanțele organice bogate de clivaj enzimatic (disimilație) la mai simplu. Respirația celulară poate fi aerobă și anaerobă.
3. Respirația aerobă - producția de energie are loc cu participarea oxigenului în procesul de scindare a substanțelor organice. Se mai numeste stadiul de oxigen (aerob) al metabolismului energetic.
Respirația anaerobă este producerea de energie din alimente fără utilizarea oxigenului atmosferic liber. În general, fluxul energetic dintr-o celulă poate fi reprezentat după cum urmează (figura 5.3).
Figura 5.3. Fluxul de energie în celulă
Lucrări chimice. biosinteza intr-o celula de proteine, acizi nucleici, grasimi, polizaharide.
Munci mecanice. reducerea fibrelor musculare, cilia ciliară, discrepanța cromozomilor în timpul mitozei.
Lucrări electrice - menținerea diferenței de potențial asupra membranei celulare.
Lucrarea osmotică este menținerea gradientilor materiale într-o celulă și în mediul său.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: