Забезпечення клітин енергією

Будь-який живий організм, як і окрема клітка, є відкритою системою, т. Е. обмін з навколишнім середовищем речовиною та енергією. Всю сукупність ферментативних реакцій обміну речовин, що протікають в організмі, називають метаболізмом (від грец. “Метаболіт” – перетворення). Метаболізм складається з взаємозв’язаних реакцій асиміляції – синтезу високомолекулярних сполук (білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів) і дисиміляції – розщеплення і окиснення органічних речовин, що йдуть з перетворенням енергії. Асиміляція, звана також пластичним обміном, неможлива без енергії, що виділяється в результаті дисиміляції (енергетичного обміну). Дисиміляція, в свою чергу, не йде без ферментів, що утворюються в результаті пластичного обміну.

Будь-який прояв життєдіяльності (поглинання води і розчинених у ній неорганічних сполук, синтез органічних речовин, розщеплення полімерів на мономери, генерація тепла, рух та ін.) Має потребу у витраті енергії.

Основним джерелом енергії для всіх живих істот, що населяють нашу планету, служить енергія сонячного світла. Однак безпосередньо її використовують тільки клітини зелених рослин, одноклітинних водоростей, зелених і пурпурних бактерій. Ці клітини за рахунок енергії сонячного світла здатні синтезувати органічні речовини – вуглеводи, жири, білки, нуклеїнові кислоти. Біосинтез, що відбувається при використанні світлової енергії, називають фотосинтезом. Організми, здатні до фотосинтезу, називають фотоавтотрофні.

Вихідними речовинами для фотосинтезу служать вода, вуглекислий газ атмосфери Землі, а також неорганічні солі азоту, фосфору, сірки з водойм і грунту. Джерелом азоту є також молекули атмосферного азоту (N2), які засвоюються бактеріями, що живуть у грунті і в кореневих клубеньках головним чином бобових рослин. Газоподібний азот переходить при цьому до складу молекули аміаку – NH3, який згодом використовується для синтезу амінокислот, білків, нуклеїнових кислот та інших азотовмісних сполук. Бульбочкові бактерії і бобові рослини потрібні один одному. Спільне взаємовигідне існування різних видів організмів називають симбіозом.

До синтезу органічних речовин з неорганічних, крім фото-автотрофів, здатні і деякі бактерії (водневі, нитрифицирующие, серобактерии та ін.). Вони здійснюють цей синтез за рахунок енергії, що виділяється при окислюванні неорганічних речовин. Їх називають хемоавтотрофи. Процес хемосинтезу був відкритий в 1887 р російським мікробіологом С. Н. Виноградским.

Всі живі істоти нашої планети, нездатні синтезувати органічні речовини з неорганічних сполук, називають ге-теротрофамі. Всі тварини і людина живуть за рахунок запасеної рослинами енергії Сонця, перетвореної на енергію хімічних зв’язків знову синтезованих органічних сполук.

Слід зазначити, що і фотосинтезуючі і хемосинтезирующие організми також здатні отримувати енергію завдяки окисленню органічних речовин. Однак гетеротрофи отримують ці речовини ззовні готовими, а автотрофи синтезують їх з неорганічних сполук.

Фотосинтезуючі клітини, поглинаючи вуглекислий газ з атмосфери, виділяють в неї кисень. До появи на нашій планеті фотосинтезирующих клітин атмосфера Землі була позбавлена кисню. З появою фотосинтезуючих організмів поступове наповнення атмосфери киснем призвело до виникнення клітин з енергетичним апаратом нового типу. Це були клітини, що виробляють енергію за рахунок окислення готових органічних сполук, головним чином вуглеводів і жирів, за участю атмосферного кисню як окислювача. При окислюванні органічних сполук вивільняється енергія.

В результаті насичення атмосфери киснем виникли аеробні клітини, здатні використовувати кисень для отримання енергії.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Забезпечення клітин енергією