Metabolismul energetic. ATP este o sursă universală de energie. Modalități de formare a ATP în organism
Alimentele care intră în corpul uman suferă transformări chimice complexe, adică parțial supus oxidării sau descompunerii anaerobe. Când se degajă descompunerea anaerobă, energia chimică necesară pentru mișcare, precum și pentru sinteza substanțelor necesare organismului.
Metabolismul (metabolismul) în organismele vii constă în două procese interdependente:
Anabolismul sau asimilarea este o sinteză a compușilor simple mai complexe bazate pe substanțele care intră în organism din mediul înconjurător.
De exemplu, substanțele organice din plantele verzi se formează ca rezultat al fotosintezei din dioxid de carbon și apă.
Catabolismul sau disimilarea este inversul anabolismului. Cu catabolismul, compușii complexi se descompun în cele mai simple, care apoi sunt eliberate ca produse finale în mediu.
La un catabolism sursa de bază a carbohidraților sunt carbohidrații care sunt împărțiți prin enzime hidrolitice. Dacă în plantele cu germinație de semințe, amidonul este hidrolizat cu enzima amilază, cu formarea de dizaharidă de maltoză, apoi cu animale sub acțiunea saliva și amilazei de pancreas, formând maltoză. maltoză în continuare sub acțiunea enzimei maltase merge in glucoza, care este un rezultat al fermentației, glicolizei și respirație, eventual defalcate la dioxid de carbon și apă. Energia eliberată în timpul acestor procese se acumulează în organism. Se constată că, atunci când se arde un gram de carbohidrați, se eliberează 4,1 kcal (17,22 kJ).
Catabolismul proteinelor și grăsimilor, de asemenea, începe cu clivaj lor hidrolitică sub influența unor enzime specifice pentru a forma, în primul caz, acizii grași liberi și glicerol, în al doilea - low peptide cu greutate moleculară și aminoacizi.
Metabolismul sau metabolismul pot fi împărțite în trei etape:
- Primul este digestia, care constă în prelucrarea mecanică și chimică a alimentelor în organele digestive și absorbția nutrienților.
- A doua etapă este un schimb intermediar, care include procesele de descompunere și sinteză a substanțelor. Acest proces este însoțit de formarea de produse intermediare și finale ale metabolismului. De exemplu, glucoza suferă o serie de transformări intermediare înainte de a deveni produsele finale ale schimbului de CO2 și H2O.
- A treia etapă - alocarea de produse metabolice din organism cu aer expirat, urină etc. Substanțele care afectează cursul reacției metabolice sunt numite metaboliți. Acestea includ aminoacizi, acizi grași, zaharuri, baze de azot și alți compuși.
Metabolismul sau metabolismul sunt inextricabil legate de transformarea energiei. Un organism viu are în mod constant nevoie de energie din mediul extern. S-a constatat că prin fotosinteză, adică transformarea energiei din lumina soarelui, acesta din urmă fiind stocat sub formă de potențială energie chimică în substanțele organice. energia chimică potențială, care este produs prin descompunerea carbohidrați, grăsimi și alți compuși cu masă moleculară mare acumulate sau acumulate în compușii bogate în energie.
În procesele de schimb, energia este eliberată după cum urmează. La început, substanțele moleculare înalte se descompun hidrolitic în substanțe moleculare mici; de exemplu, polizaharide - la monozaharide; proteine - până la aminoacizi; grăsimi - până la acizi grași și glicerină. În același timp, energia eliberată în timpul descompunerii hidrolitice a acestor substanțe este foarte mică. Apoi, o cantitate mare de energie este eliberată în procesul de glicoliză, oxidarea acizilor grași, aminoacizi. Dintre produsele de hidroliză, valoarea principală a energiei este de trei: acetilcoenzima A, acidul B-ketoglutaric și acidul oxaloacetic. Aceste substanțe sunt oxidate printr-un ciclu de acizi di-tricarboxilici (ciclul Krebs). Aproximativ 2/3 din energie este eliberată în ciclul Krebs.
ATP captează și acumulează energia eliberată în timpul defalcării compușilor organici cu greutate moleculară mare în organism. În același timp, celula sintetizează ATP și acumulează energie în legăturile sale cu fosfor. În sinteza proteinelor, precum și în funcționarea organelor și a mușchilor, descompunerea ATP apare la locul legăturilor macroergice cu eliberarea de energie. Energia rezultată servește ca sursă de sinteză, precum și pentru procesele motorii.
Din cele de mai sus rezultă că ATP-ul este legătura dintre cele două procese opuse, în cazul în care acesta este descompunerea energiei substanțelor stochează și eliberează-o la asimilare.
Rolul biologic al ATP în schimbul de energie poate fi reprezentat de exemplul unei inimi active. Atunci când interacționează cu proteinele musculare contractile, ATP furnizează energia necesară pentru a contracta inima și a impinge sângele în sistemul circulator. În același timp, pentru funcționarea neîntreruptă a inimii, este necesară reînnoirea constantă a cantității de ATP. Dacă inima nu primește cantitatea necesară de material nutritiv și „combustibil“ (glucide și produsele lor de descompunere), precum și oxigenul necesar pentru formarea de ATP, în acest caz o încălcare a inimii are loc.
Cantitatea necesară de ATP pentru funcționarea diferitelor organe este produsă în organismele celulare - metochondria în procesul de fosforilare oxidativă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: