ماذا يحدث للمادة أثناء الاستيعاب. الاستيعاب والتشتت كأساس للتجديد الذاتي للنظم البيولوجية. التعريف والجوهر والمعنى. مرحلة الأوكسجين في استقلاب الطاقة

تحت تأثير المحفزات البيولوجية (الإنزيمات) ، تتشكل مواد جديدة من المركبات (المكونات الغذائية) التي تدخل الجسم ، والتي تُبنى منها خلاياه. هذه هي الطريقة التي يتم بها تنفيذ العملية الاستيعاب(الابتنائية) - استيعاب المواد الضرورية للجسم وتحويلها إلى مركبات مماثلة لمكونات هذا الكائن الحي وضرورية لنشاطه الحيوي.

بالتزامن مع عملية الاستيعاب في الجسم ، تحدث العملية أيضًا تبديد(التقويض) ، حيث تتشكل المركبات العضوية المعقدة وتتراكم أثناء الاستيعاب أيضًا بشكل إنزيمي إلى مركبات أبسط أو منتجات نهائية مع إطلاق تدريجي للطاقة ، غالبًا في شكل ATP ، والذي يستخدم في عمليات حيوية مختلفة ، بما في ذلك التوليف من المركبات الجديدة.

الاستيعاب والتفكك ، على الرغم من أن العمليات معاكسة في النتائج ، إلا أنها مترابطة بشكل وثيق ومترابطة بشكل أساسي. تم العثور على ترابطهم في الإنفاق على التخليق الحيوي للمواد (الاستيعاب) للطاقة التي يتم إطلاقها في عملية التبديد. بدون هذه الطاقة ، لا يمكن تشكيل منتجات تكسير البروتينات والدهون والكربوهيدرات الضرورية للتخليق الحيوي. من ناحية أخرى ، يحدد الاستيعاب تراكم المواد النشطة المقابلة في الجسم. هذه العمليات هي أهم الروابط التمثيل الغذائي- مجموعة من عمليات التحولات البيوكيميائية للمواد والطاقة في الكائنات الحية ، التمثيل الغذائي.

يُطلق على الاستيعاب أيضًا تبادل البلاستيك والمغذيات ، ويسمى التبديد استقلاب الطاقة. من أجل الاستيعاب في النباتات الخضراء ، يتم استخدام طاقة أشعة الضوء الممتصة ، في الكائنات الحية الدقيقة التخليقية كيميائيًا - الطاقة المنبعثة أثناء أكسدة العديد من المواد غير العضوية.

ATP هو مصدر عالمي للطاقة في الخلية. في جسم الإنسان ، الحيوانات ، معظم الكائنات الحية الدقيقة ، يتم توليد الطاقة اللازمة في تفاعلات تقويضية أثناء التنفس أو التخمير. يتم تحويل هذه الطاقة ، قبل أن تتحول إلى أي شكل آخر (ميكانيكي ، تناضحي) ، إلى شكل خاص من الطاقة الكيميائية - طاقة الروابط عالية الطاقة لجزيئات حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك. في معظم الكائنات الحية ، الطاقة المنبعثة خلال تفاعل إنزيمي واحد هي رابط في "الناقل التحفيزي" - سلسلة من إطلاق الطاقة. يتم تجميع ونقل الطاقة بمساعدة مصدر طاقة واحد وعالمي للنشاط الوظيفي للخلية - ATP.

المواد الرئيسية التي تحصل منها الخلية على الطاقة في ATP هي السكريات الأحادية على نطاق واسع ، الجلوكوز في المقام الأول. من بين الطرق العديدة لتفكك الجلوكوز ، تلعب عمليتان وثيقتي الصلة دورًا مهمًا على أساس الانهيار اللاهوائي للركيزة - تحلل الجلوكوز وأنواع مختلفة من تخمير منتجات تحلل السكر.

تحدث جميع تفاعلات التخليق الحيوي مع امتصاص الطاقة.

تسمى مجموعة تفاعلات التخليق الحيوي بالتبادل البلاستيكي أو الاستيعاب (لاتيني "similis" - مشابه). معنى هذه العملية هو أن المواد الغذائية التي تدخل الخلية من البيئة الخارجية ، والتي تختلف بشكل حاد عن مادة الخلية ، تصبح مواد خلوية نتيجة للتحولات الكيميائية.

تفاعلات الانقسام. تنقسم المواد المعقدة إلى مواد أبسط ، مواد ذات جزيئات عالية - إلى مواد منخفضة الجزيئات. تنقسم البروتينات إلى أحماض أمينية ، وتتحول النشا إلى جلوكوز. تنقسم هذه المواد إلى مركبات ذات وزن جزيئي أقل ، وفي النهاية ، تتشكل مواد بسيطة جدًا تفتقر إلى الطاقة - CO2 و H2O -. تترافق تفاعلات الانقسام في معظم الحالات مع إطلاق الطاقة. الأهمية البيولوجيةهذه التفاعلات هي تزويد الخلية بالطاقة. يتطلب أي شكل من أشكال النشاط - الحركة ، والإفراز ، والتخليق الحيوي ، وما إلى ذلك - إنفاق الطاقة.

يسمى مجموع تفاعل الانقسام استقلاب الطاقة للخلية أو التبديد. التشتت هو عكس الاستيعاب مباشرة: نتيجة للانقسام ، تفقد المواد تشابهها مع المواد الخلوية.

ترتبط تبادلات اللدائن والطاقة (الاستيعاب والتفكك) ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض. من ناحية أخرى ، تتطلب تفاعلات التخليق الحيوي إنفاق الطاقة ، والتي يتم استخلاصها من تفاعلات الانقسام. من ناحية أخرى ، من أجل تنفيذ تفاعلات استقلاب الطاقة ، فإن التخليق الحيوي المستمر للإنزيمات التي تخدم هذه التفاعلات ضروري ، لأنها أثناء العمل تتآكل وتتلف.

ترتبط أنظمة التفاعلات المعقدة التي تشكل عملية تبادل البلاستيك والطاقة ارتباطًا وثيقًا ليس فقط ببعضها البعض ، ولكن أيضًا بالبيئة الخارجية. تدخل المواد الغذائية إلى الخلية من البيئة الخارجية ، والتي تعمل كمواد لتفاعلات التمثيل الغذائي للبلاستيك ، وفي تفاعلات الانقسام ، يتم إطلاق الطاقة اللازمة لعمل الخلية منها. يتم إطلاق المواد في البيئة الخارجية التي لم يعد بإمكان الخلية استخدامها.

يُطلق على مجموع جميع التفاعلات الأنزيمية للخلية ، أي مجموع تبادلات البلاستيك والطاقة (الاستيعاب والتشوه) المرتبطة ببعضها البعض ومع البيئة الخارجية ، تبادل المواد والطاقة. هذه العملية هي الشرط الرئيسي للحفاظ على حياة الخلية ، مصدر نموها وتطورها وعملها ...

19. التمثيل الغذائي والطاقة في الخلية. التمثيل الضوئي ، التركيب الكيميائي. عملية الاستيعاب (ردود الفعل الرئيسية). التمثيل الغذائي هو وحدة الاستيعاب والتفكك. التشتت هي عملية طاردة للحرارة ، أي عملية إطلاق الطاقة بسبب تفكك مواد الخلية. المواد التي تشكلت أثناء التشوه تخضع أيضًا لمزيد من التحولات. الاستيعاب هو عملية استيعاب المواد التي تدخل خلية بمواد معينة مميزة لخلية معينة. الاستيعاب هو عملية ماصة للحرارة تتطلب استهلاك الطاقة. مصدر الطاقة هو المواد المصنعة سابقًا والتي خضعت للتعفن في عملية التشوه. البناء الضوئيهي عملية تحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة مركبات كيميائية. البناء الضوئيهي عملية تكوين المواد العضوية (الجلوكوز ثم النشا) من المواد غير العضوية ، في البلاستيدات الخضراء في الضوء مع إطلاق الأكسجين. يحدث التمثيل الضوئي على مرحلتين: الضوء والظل. مرحلة الضوء تحدث في الضوء. خلال مرحلة الضوء ، يتحمس الكلوروفيل بامتصاص كمية من الضوء. في مرحلة الضوء ، يحدث التحلل الضوئي للماء ، يليه إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، تتم العمليات التالية في المرحلة الضوئية لعملية التمثيل الضوئي: تراكم بروتونات الهيدروجين ، وتوليف ATP من ADP ، وإضافة H + إلى ناقل خاص NADP

نتيجة رد الفعل الخفيف:

تكوين ATP و NADP * H ، وإطلاق O2 في الغلاف الجوي.

المرحلة المظلمة(دورة تثبيت ثاني أكسيد الكربون ، دورة كالفين) تحدث في سدى البلاستيدات الخضراء. في المرحلة المظلمة ، تحدث العمليات التالية

يتم أخذ ATP و NADP * H من تفاعل الضوء

من الغلاف الجوي - ثاني أكسيد الكربون

1) تثبيت ثاني أكسيد الكربون

2) تكوين الجلوكوز

3) تكوين النشا

المعادلة النهائية:

6CO2 + 6H2O - (كلوروفيل ، خفيف) -C6H12O6 + 6O2

التخليق الكيميائي هو تخليق المواد العضوية بسبب طاقة التفاعلات الكيميائية. يتم إجراء التركيب الكيميائي بواسطة البكتيريا التفاعلات الرئيسية لعملية التمثيل الضوئي: 1) أكسدة الكبريت: 2H2S + O2 = 2H20 + 2S

2S + O2 + 2H2O = 2H2SO4 2) أكسدة النيتروجين: 2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O 2HNO2 + O2 = HNO3 3) أكسدة الأكسجين 2H2 + O2 = 2H2O 4) أكسدة الحديد: 4FeCO3 + O2 + 6H2O = 4 4CO2

20. التمثيل الغذائي في الخلية. عملية التبديد. المراحل الرئيسية لاستقلاب الطاقة. التمثيل الغذائي هو وحدة الاستيعاب والتفكك. أثناء التبديد ، يخضعون أيضًا لمزيد من التحولات. الاستيعاب هو عملية استيعاب المواد التي تدخل خلية بمواد معينة مميزة لخلية معينة. الاستيعاب هو عملية ماصة للحرارة تتطلب استهلاك الطاقة. مصدر الطاقة هو المواد المصنعة سابقًا والتي خضعت للتعفن في عملية التشوه. التشتت هي عملية طاردة للحرارة ، أي عملية إطلاق الطاقة بسبب تفكك مواد الخلية. المواد المتكونة تتطلب جميع الوظائف التي تؤديها الخلية إنفاق الطاقة ، والتي يتم إطلاقها في عملية التبديد. يتم تقليل الأهمية البيولوجية للتشتت ليس فقط لإطلاق الطاقة التي تتطلبها الخلية ، ولكن في كثير من الأحيان لتدمير المواد الضارة بالجسم. تتكون عملية التبديد بأكملها ، أو استقلاب الطاقة ، من 3 مراحل: التحضيري ، والأكسجين- مجانا والأكسجين. في المرحلة التحضيرية ، تحت تأثير الإنزيمات ، تنقسم البوليمرات إلى مونومرات. لذلك ، يتم تقسيم البروتينات إلى أحماض أمينية ، وعديد السكاريد - إلى السكريات الأحادية ، والدهون - إلى الجلسرين والأحماض الدهنية. في المرحلة التحضيرية ، يتم إطلاق القليل من الطاقة وعادة ما تتبدد في شكل حرارة. 2) مرحلة نقص الأكسجين أو اللاهوائية. لننظر إلى الجلوكوز كمثال. في المرحلة اللاهوائية ، يتحلل الجلوكوز إلى حمض اللاكتيك: C6H12O6 + 2ADP + H3PO4 = 2C3H6O3 + 2H2O + 2ATP (حمض اللاكتيك) 3) مرحلة الأكسجين. في مرحلة الأكسجين ، تتأكسد المواد إلى CO2 و H2O. عندما يتوفر الأكسجين ، يخترق حمض البيروفيك في الميتوكوندريا ويخضع للأكسدة: С3H6O3 + 6O2-6CO2 + 6H2O + 36ATP المعادلة الإجمالية: C6H12O6 + 6O2-6CO2 + 6H2O + 38ATP

التشتت عبارة عن مجموعة معقدة من التفاعلات الكيميائية التي تتحلل فيها المواد العضوية المعقدة تدريجيًا إلى مواد أبسط. هذه العملية مصحوبة بإطلاق الطاقة ، والتي يستخدم جزء كبير منها في تخليق ATP.

التشتت في علم الأحياء

التبديد هو العملية المعاكسة للاستيعاب. المواد الأولية المعرضة للتحلل احماض نوويةوالبروتينات والدهون والكربوهيدرات. والمنتجات النهائية هي الماء وثاني أكسيد الكربون والأمونيا. في جسم الحيوانات ، تفرز منتجات الاضمحلال مع تراكمها تدريجيًا. وفي النباتات ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون جزئيًا ، وتستخدم الأمونيا بالكامل في عملية الاستيعاب ، حيث تعمل كمواد أولية للتخليق الحيوي. مركبات العضوية.

تسمح العلاقة بين التفكك والاستيعاب بتجديد أنسجة الجسم باستمرار. على سبيل المثال ، في غضون 10 أيام ، يتم تجديد نصف خلايا الألبومين في دم الإنسان ، ويتم إعادة توليد جميع خلايا الدم الحمراء في غضون 4 أشهر. تعتمد نسبة شدة عمليتي التمثيل الغذائي المتعاكسين على العديد من العوامل. هذه هي مرحلة تطور الكائن الحي والعمر والحالة الفسيولوجية. في سياق النمو والتطور ، يسود الاستيعاب في الجسم ، ونتيجة لذلك تتشكل خلايا وأنسجة وأعضاء جديدة ، ويحدث تمايزها ، أي يزداد وزن الجسم. في حالة المرض والصيام ، تسود عملية التبديد على الاستيعاب ، وينخفض ​​وزن الجسم.

يمكن تقسيم جميع الكائنات الحية إلى مجموعتين ، اعتمادًا على الظروف التي يحدث فيها التشوه. هذه هي الأيروبس واللاهوائية. الأول يحتاج إلى أكسجين مجاني مدى الحياة ، والأخير لا يشعر بالحاجة إليه. في اللاهوائية ، تتم عملية التشتت عن طريق التخمير ، وهو تحلل إنزيمي خالٍ من الأكسجين للمواد العضوية إلى مواد أبسط. على سبيل المثال ، حمض اللاكتيك أو التخمير الكحولي.

يتم تفكيك المواد العضوية في الأيروبس في ثلاث خطوات. في الوقت نفسه ، تحدث عدة تفاعلات إنزيمية محددة على كل منها.

المرحلة الأولى تمهيدية. الدور الرئيسي في هذه المرحلة ينتمي إلى الإنزيمات الهاضمة في الجهاز الهضمي في الكائنات متعددة الخلايا. في الكائنات أحادية الخلية - إنزيمات الجسيمات الحالة. خلال المرحلة الأولى ، تنقسم البروتينات إلى أحماض أمينية ، وتشكل الدهون الجلسرين والأحماض الدهنية ، وتتحلل السكريات المتعددة إلى السكريات الأحادية ، والأحماض النووية إلى نيوكليوتيدات.

تحلل السكر

المرحلة الثانية من التفكك هي تحلل السكر. يعمل بدون أكسجين. الجوهر البيولوجي لتحلل السكر هو أنه بداية تفكك وأكسدة الجلوكوز ، مما يؤدي إلى تراكم الطاقة الحرة في شكل جزيئين ATP. يحدث هذا في سياق عدة تفاعلات متتالية ، والنتيجة النهائية لها هي تكوين جزيئين من البيروفات من جزيء جلوكوز واحد ونفس كمية ATP. يتم تخزين جزء من الطاقة الناتجة عن تحلل السكر في شكل حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك ، والباقي يخضع للتبديد في شكل حرارة. التفاعل الكيميائي لتحلل السكر: C6H12O6 + 2ADP + 2F → 2C3H4O3 + 2ATP.

في حالات نقص الأكسجين في الخلايا النباتية وخلايا الخميرة ، ينقسم البيروفرات إلى مادتين: كحول الإيثيل وثاني أكسيد الكربون. هذا هو التخمر الكحولي.

كمية الطاقة المنبعثة أثناء تحلل السكر ليست كافية لتلك الكائنات الحية التي تتنفس الأكسجين. هذا هو السبب في أن حمض اللاكتيك يتم تصنيعه في جسم الإنسان والحيوان أثناء المجهود البدني العالي في العضلات ، والذي يعمل كمصدر احتياطي للطاقة ويتراكم في شكل اللاكتات. السمة المميزة لهذه العملية هي ظهور آلام في العضلات.

التشتت عملية معقدة للغاية ، ومرحلة الأكسجين الثالثة هي أيضًا تفاعلين متتاليين. نحن نتحدث عن دورة كريبس والفسفرة المؤكسدة.

في سياق تنفس الأكسجين ، يتأكسد البيروفيرات إلى المنتجات النهائية ، وهي CO2 و H2O. في هذه الحالة ، يتم إطلاق الطاقة وتخزينها في شكل 36 جزيء ATP. ثم توفر نفس الطاقة تخليق المواد العضوية في حجم البلاستيك. تطوريًا ، يرتبط ظهور هذه المرحلة بتراكم الأكسجين الجزيئي في الغلاف الجوي وظهور الكائنات الهوائية.

موقع الفسفرة المؤكسدة (التنفس الخلوي) هو أغشية الميتوكوندريا الداخلية ، والتي يوجد بداخلها جزيئات حاملة تنقل الإلكترونات إلى الأكسجين الجزيئي. يتم تبديد الطاقة المتولدة في هذه المرحلة جزئيًا على شكل حرارة ، بينما يذهب الباقي إلى تكوين ATP.

التشتت في علم الأحياء هو تبادل للطاقة ، يبدو تفاعله كالتالي: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP.

وبالتالي ، فإن التشتت هو مجموعة من التفاعلات التي تحدث بسبب المواد العضوية التي تم تصنيعها مسبقًا بواسطة الخلية ، والأكسجين الحر ، الذي جاء من البيئة الخارجية أثناء التنفس.

الاستيعاب ، بناء(lat. Assimilo - أنا أشبه - الاستيعاب ، والاندماج ، والاستيعاب) - في علم الأحياء - معالجة واستخدام الكائنات الحية للمواد القادمة من البيئة.

الاستيعاب والعملية المعاكسة المرتبطة به ارتباطًا وثيقًا - التشوه - تكمن وراء أهم خاصية للمادة الحية - التمثيل الغذائي. تحدد طبيعة هذه العمليات المستمرة حيوية وتطور الكائن الحي.

من خلال الاستيعاب ، يبني الجسم جسده على حساب البيئة ؛ نمو الكائن الحي ممكن إذا ساد الاستيعاب على التشوه.

الجوهريتم تقليل الاستيعاب أساسًا إلى تخليق جميع المواد اللازمة للنشاط الحيوي للكائن الحي بطريقة معينة ، والتي تطورت في عملية التطور. لذلك ، في الكائنات ذاتية التغذية ، أثناء الاستيعاب ، يتم تصنيع المركبات العضوية المعقدة من المركبات غير العضوية ، على سبيل المثال ، أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم استيعاب الكربوهيدرات بواسطة النباتات الخضراء من ثاني أكسيد الكربون في الهواء والماء. في الكائنات غيرية التغذية التي تتغذى فقط على مواد من أصل نباتي وحيواني ، يسبق التوليف أثناء الاستيعاب تقسيمها ومعالجتها.

تحدد خصائص الكائنات الحية المكتسبة في عملية التطور طبيعة الاستيعاب ، لكن التغييرات في الاستيعاب ، بدورها ، تؤثر على طبيعة الكائنات الحية ، وتغير وراثتها.

عندما تصطدم كمية الضوء بالكلوروفيل ، تكون جزيئات الكلوروفيل متحمسة. تمر الإلكترونات المثارة عبر سلسلة الإلكترون الموجودة على الغشاء لتكوين الـ ATP. في نفس الوقت يحدث انقسام جزيئات الماء. تتحد أيونات H + مع NADP المنخفض (PS1) بسبب إلكترونات الكلوروفيل ؛ يتم استخدام الطاقة الناتجة في تصنيع ATP. تتبرع أيونات O 2 بالإلكترونات للكلوروفيل (PS2) وتتحول إلى أكسجين حر: H 2 O + NADP + hν → NADPH + H + + 1 / 2O 2 + 2ATP

المرحلة المظلمةالمرحلة المظلمة - تثبيت C ، تخليق C 6 H 12 O 6. مصدر الطاقة هو ATP. في سدى البلاستيدات الملونة (حيث يأتي ATP و NADPH و H + من ثايلاكويدات الحبيبات وثاني أكسيد الكربون من الهواء) ، تحدث تفاعلات دورية ، ونتيجة لذلك يتم تثبيت ثاني أكسيد الكربون ، وتقليله لـ H (بسبب إلى NADPH + H +) وتوليف C 6 H 12 O 6:

ثاني أكسيد الكربون + NADPH + H + + 2ATP → 2ADP + C 6 H 12 O 6

التشتت في علم الأحياء يعني عملية الاستيعاب المعاكسة. بمعنى آخر ، هذه هي مرحلة التمثيل الغذائي في الجسم ، حيث يحدث تدمير المركبات العضوية المعقدة للحصول على مركبات أبسط. هناك عدة تعريفات مختلفة لمفهوم التشويه. تفسر ويكيبيديا هذا المصطلح على أنه فقدان خصوصية المواد المعقدة وتدمير المركبات العضوية المعقدة لمركبات أبسط. مرادف لهذا المفهوم هو الهدم.

في عملية التمثيل الغذائي في الخلية الحية ، يشغل المكان المركزي تفاعلات تبديد معقدة - التنفس ، والتخمير ، وتحلل السكر. نتيجة هذه العمليات البيولوجية هي إطلاق الطاقة ، والتي تحتوي عليها جزيئات معقدة. يتم تحويل هذه الطاقة جزئيًا إلى طاقة حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك (ATP). المنتجات النهائية للتشوه في جميع الخلايا الحية هي ثاني أكسيد الكربون والأمونيا والماء. كانت الخلايا النباتية قادرة على استخدام هذه المواد جزئيًا للاستيعاب. تحمل الحيوانات منتجات الاضمحلال هذه..

وفقًا لطبيعة مشاركة جزيئات الأكسجين في التفاعلات التقويضية ، تنقسم جميع الكائنات الحية عادةً إلى هوائية ، أي تتدفق بمشاركة الأكسجين ، ولا هوائية (نقص الأكسجين).

تقوم الكائنات اللاهوائية بعمليات التمثيل الغذائي للطاقة عن طريق التخمير ، والكائنات الهوائية - عن طريق التنفس.

التخمير هو مجموعة من تفاعلات تحلل الجزيئات العضوية إلى مركبات أبسط ، حيث يتم إطلاق الطاقة وتصنيع جزيئات ATP. من بين الطرق الأخرى للحصول على الطاقة ، يعتبر التخمير الأكثر فاعلية: من 1 مول من الجلوكوز أثناء تخمير حمض اللاكتيك ، يتم الحصول على 2 مول من ATP.

الأكثر انتشارًا في الطبيعة نوعان من التخمير:

1. حمض اللاكتيك - يشمل عملية الانهيار اللاهوائي للجلوكوز مع تكوين حمض اللاكتيك. هذا النوع من التخمير هو سمة من سمات بكتيريا حمض اللاكتيك - فهي مسؤولة عن اللبن الرائب. بمعنى أوسع ، فإن عملية تخمير حمض اللاكتيك هي إحدى مراحل عملية التنفس في الغالبية العظمى من الكائنات الحية الهوائية ، بما في ذلك البشر ؛
2. التخمير الكحولي هو عملية تكسير لاهوائي للجلوكوز ويصاحبها تكوين ثاني أكسيد الكربون والكحول الإيثيلي. في سياق هذا التفاعل ، يتم إطلاق كمية معينة من الطاقة ، والتي يتم إنفاقها على تخليق جزيء ATP. التخمير الكحولي هو الأكثر شيوعًا للفواكه وأجزاء أخرى من النبات في ظل الظروف اللاهوائية.

التنفس في سياق السؤال الذي تم الكشف عنه له معنى أوسع من عملية تبادل الغازات المعتادة. في هذه الحالة ، يجب فهم التنفس على أنه نوع من التشتت الذي يحدث في بيئة تحتوي على جزيئات الأكسجين.

تتكون عملية التنفس من جزأين:

1. عملية تبادل الغازات في الجهاز التنفسي للكائنات متعددة الخلايا والأنسجة ؛
2. تسلسل تفاعلات الأكسدة الكيميائية الحيوية التي تخضع لها المركبات العضوية. نتيجة لهذه العمليات ، يتم تكوين الماء والأمونيا وثاني أكسيد الكربون. من الممكن تكوين بعض المركبات البسيطة الأخرى - كبريتيد الهيدروجين ، مركبات الفوسفور غير العضوية ، إلخ.

بالنسبة لمعظم الناس ، يعد التفسير الضيق لعملية التنفس مثل تبادل الغازات أمرًا معتادًا.

تتكون عملية التبديد في الخلايا الحية من عدة مراحل. وتجدر الإشارة إلى أن هذه المراحل يمكن أن تستمر بطرق مختلفة في الكائنات الحية المختلفة.

في الكائنات الهوائية ، عملية الهدميتضمن ثلاث مراحل رئيسية. تتم كل مرحلة بمشاركة أنظمة إنزيمية خاصة.

1. المرحلة الأولية أو الإعدادية. في الكائنات متعددة الخلايا ، يتم إجراؤه في تجويف الجهاز الهضمي. تشارك الإنزيمات الهاضمة بشكل مباشر في هذه العملية. في الكائنات الحية أحادية الخلية ، تستمر هذه المرحلة بمشاركة الإنزيمات الليزوزومية. في المرحلة التحضيرية ، يتم تقسيم البروتينات إلى أحماض أمينية. تتحلل الدهون إلى الأحماض الدهنية والجلسرين. تنقسم السكريات المتعددة في هذه المرحلة إلى السكريات الأحادية ، وتتحول الأحماض النووية إلى نيوكليوتيدات. في علم الأحياء ، تسمى هذه العملية عادة بالجهاز الهضمي.
2. المرحلة الثانية من الهدم هي تحلل السكر أو نقص الأكسجين. هذه المرحلة هي المرحلة الأولية لتفكك جزيئات الجلوكوز وتراكم الطاقة على شكل جزيئات حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك. يحدث تحلل السكر في سيتوبلازم الخلية. في هذا الوقت ، لوحظ تسلسل من التفاعلات الكيميائية: يتم تحويل جزيء جلوكوز واحد إلى جزيئين من حمض البيروفيك (أو البيروفات) واثنين من جزيئات ATP. يتم تخزين جزء من الطاقة المنبعثة في شكل ATP ، ويتم تبديد الباقي على شكل حرارة. في ظل ظروف نقص الأكسجين في خلايا النباتات والخمائر ، تنقسم جزيئات البيروفات إلى ثاني أكسيد الكربون والإيثانول (التخمير الكحولي) ؛
3. تتكون مرحلة الأكسجين في الهدم ، بدورها ، من مرحلتين متتاليتين - دورة كريبس والفسفرة التأكسدية. دعونا نفكر في أي مرحلة من التبديد تسمى الأكسجين. هنا ، يحدث الانقسام النهائي للبيروفات إلى أبسط المكونات - الماء وثاني أكسيد الكربون. أثناء أكسدة البيروفات ، يتكون فقط 36 جزيء ATP. من بين هذه الجزيئات ، تم تشكيل 34 جزيئًا نتيجة لسلسلة من تفاعلات دورة كريبس والباقي 2 - نتيجة الفسفرة المؤكسدة. تطوريًا ، نشأت مرحلة الأكسجين بعد تراكم عدد كافٍ من جزيئات الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض وظهرت الكائنات الحية ذات النوع الهوائي من التمثيل الغذائي.

نتيجة تفاعلات التبديديتم الحصول على الطاقة ، والتي يستخدمها الجسم لاحقًا لعملية التمثيل الغذائي للبلاستيك.

تحدث عمليات الفسفرة المؤكسدة على أغشية الميتوكوندريا الداخلية. تحتوي هذه الأغشية على جزيئات حاملة مدمجة. وظيفتها هي توصيل الإلكترونات إلى ذرات الأكسجين. تتبدد بعض الطاقة في هذا التفاعل على شكل حرارة.

نتيجة لتفاعلات تحلل السكر ، يتم إنتاج كمية صغيرة من الطاقة ، والتي لا تكفي للنشاط الحيوي للكائنات ذات النوع الهوائي من التمثيل الغذائي. هذا هو السبب في أنه عندما يكون هناك نقص في الأكسجين ، يتشكل حمض اللاكتيك في خلايا العضلات. تتراكم هذه المادة على شكل لاكتات وتسبب آلامًا في العضلات.

التشكيك والاندماج

التشكيك والاندماج

(من Lat. disimilis - غير متشابهة واستيعابية - متشابهة) - عمليات معاكسة لبعضها البعض ، توفر وحدة النشاط الحيوي المستمر للكائنات الحية ؛ المضي قدما في الجسم بشكل مستمر ، في وقت واحد ، في الترابط الوثيق ويشكلان جانبين من عملية التمثيل الغذائي واحد. د. تشكل نظامًا معقدًا يتكون من سلسلة من المواد الكيميائية الحيوية المترابطة. التفاعلات ، كل من to-ryh على حدة هي كيميائية فقط ، لكن الجاودار في الوحدة تمتلك بيولوجيًا. طبيعة سجية. التناقض بين د. يعرّف ديناميكيًا. توازن الجسم الحي. باعتبارها مفتوحة (انظر الحياة) ، يجب أن تكتسب باستمرار ، كما تنفق باستمرار الطاقة المكتسبة ، حتى لا تزداد.

D و s و m و lats و I - عملية الانقسام في كائن حي عضوي. المواد إلى مركبات أبسط - يؤدي إلى إطلاق الطاقة اللازمة لجميع العمليات الحيوية في الجسم. ومع s و m و lats و I - عملية استيعاب العضوية. المواد الداخلة ومقارنتها بالمواد العضوية. المواد المتأصلة في هذا الكائن الحي ، فإنه يتماشى مع استخدام الطاقة المنبعثة أثناء عمليات التشوه. في هذه الحالة ، يتم تكوين المركبات ذات الطاقة العالية (عالية الطاقة) (توليفها) ، ليصبح الجاودار مصدرًا للطاقة يتم إطلاقه أثناء التبديد.

يبدأ انتشار العناصر الغذائية التي تدخل الجسم ، وخاصة البروتينات والدهون والكربوهيدرات ، بتحللها الإنزيمي إلى مركبات أبسط - منتجات التمثيل الغذائي الوسيطة (الببتيدات ، الأحماض الأمينية ، الجلسرين ، الأحماض الدهنية ، السكريات الأحادية) ، والتي يصنع منها الجسم (يستوعب) عضويًا اتصالات ضرورية لحياته. جميع عمليات D. و A. في الجسم كله. نرى التمثيل الغذائي والحياة ومضاءة. مع هذه المقالات.

ا. فايسفيلد. موسكو.

موسوعة فلسفية. في 5 مجلدات - م: الموسوعة السوفيتية. حرره F.V. Konstantinov. 1960-1970 .

انظر إلى ما هو "disSIMILATION AND ASSIMILATION" في القواميس الأخرى:

- (lat.assimilatio ، من استيعاب إلى تشبيه). المعادلة ، الاستيعاب ، على سبيل المثال ، في الصوتيات ، استيعاب الأصوات المجاورة لبعضها البعض ؛ في علم وظائف الأعضاء ، استيعاب المواد التي تمتصها الحيوانات ، مواد من أجسامهم. قاموس الكلمات الأجنبية ... ...

- [خطوط الطول. توزيع الاختلاف] لينغ. تغيير يدمر تشابه وتشابه الأصوات في الكلمة. قاموس الكلمات الأجنبية. كومليف نج. قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

الاستيعاب- (من Lat. .. قاموس بيئي

يستخدم مصطلح الاستيعاب (الاستيعاب اللاتيني) في العديد من مجالات المعرفة: الاستيعاب (علم الأحياء) هو مجموعة من عمليات التوليف في الكائن الحي. الاستيعاب (اللغويات) استيعاب التعبير عن واحد ... ويكيبيديا

- (التوزيع اللاتيني اللاتيني). استبدال أحد صوتين متطابقين أو متشابهين بآخر ، أقل تشابهًا في التعبير مع الصوت الذي ظل دون تغيير. مثل الاستيعاب ، يمكن أن يكون التفكك تقدميًا وتراجعًا ... ...

أنا ث. تغيير ينتهك التشابه أو التشابه في الأصوات نفسها أو الأصوات المتشابهة في كلمة أو في الكلمات المجاورة ؛ التوزيع (في اللغويات). النمل: الاستيعاب I II f. انهيار في الجسم للمواد العضوية المعقدة والخلايا والأنسجة وما إلى ذلك. (في علم الأحياء) ... عصري قاموساللغة الروسية افريموفا

- (الاستيعاب اللاتيني). استيعاب صوت إلى آخر بمصطلحات لفظية وصوتية (راجع: تبديد). يحدث التجميع في حروف العلة مع حروف العلة ، في الحروف الساكنة مع الحروف الساكنة ... قاموس المصطلحات اللغوية

I الاستيعاب (من Lat. Assimilatio) الاستيعاب والانصهار والاستيعاب. II الاندماج (الإثنوغرافي) بين شعب وآخر مع فقدان أحدهم لغته وثقافته وهويته الوطنية. في العديد من البلدان في ... ...

التشتيت (من اللاتين المتباين غير المتماثل) في علم الأحياء ، الجانب الآخر من الاستيعاب (انظر الاستيعاب) جانب التمثيل الغذائي (انظر التمثيل الغذائي) ، والذي يتكون من تدمير المركبات العضوية بتحويل البروتينات والأحماض النووية ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

الاستيعاب- هذا هو مجموع كل العمليات الإبداعية المعقدة التي تحدث في الخلايا ، وبالتالي في كائن حي متكامل. أثناء الاستيعاب ، تتراكم الطاقة.
التشتتهي مجموعة من العمليات المؤكسدة التي يتم فيها إطلاق الطاقة. هذه هي الطاقة التي يتم استخدامها في المستقبل لتنفيذ جميع الوظائف الحيوية للجسم.

وهكذا ، فإن هاتين العمليتين المتعارضتين مترابطتان مع بعضهما البعض لدرجة أن توقف إحداهما يستلزم توقف جميع عمليات التمثيل الغذائي ، وبالتالي توقف الحياة.

على الرغم من هذه العلاقة القوية والاعتماد المتبادل ، فإن عمليات الاستيعاب والتفكك ليست دائمًا متوازنة بشكل متبادل. العمر ذو أهمية قصوى هنا.

كلما كان جسم الإنسان أصغر سنًا ، زادت عمليات الاستيعاب بشكل مكثف. في كبار السن ، على العكس من ذلك ، يسود التشويه على الاستيعاب. لوحظ استقلاب شديد بشكل خاص عند الأطفال حديثي الولادة والمراهقين خلال فترة البلوغ.

التحولات الكيميائية للمواد في الجسم هي جزء من عملية معقدة تسمى التمثيل الغذائي. يحصل الإنسان على العناصر الغذائية والماء والأملاح المعدنية والفيتامينات من البيئة. ينبعث منها ثاني أكسيد الكربون وكمية معينة من الرطوبة والأملاح المعدنية والمواد العضوية في البيئة.

في عملية التمثيل الغذائي ، يتلقى الشخص الطاقة المتراكمة في منتجات من أصل حيواني ونباتي ، وينتج طاقة حرارية إلى الفضاء المحيط. هذه هي الطريقة التي يتم بها تبادل التمثيل الغذائي والطاقة باستمرار. بيئةمن خلالها يتم إدراج الشخص في التداول العام للمواد في الطبيعة. تبادل المواد بين الجسم والبيئة- شرط ضروريوجود الكائنات الحية.

الاستيعاب وتراكم المواد والطاقة يسمى الاستيعاب. في سياق استيعاب العناصر الغذائية والمواد الأخرى ، تتشكل البروتينات والدهون والجليكوجين ، ويتم بناء خلايا جديدة. المواد المتكونة في عملية الاستيعاب تخضع لتغيرات كيميائية معقدة ويتم إطلاق الطاقة. هذه العملية تسمى التشويه. تحدث التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة في الميتوكوندريا للخلايا.

لا تتم عمليات الاستيعاب والتفكك في وقت واحد فقط. يتم توليد الطاقة اللازمة لهضم الطعام ونقل العناصر الغذائية وتخزينها (الاستيعاب) عن طريق التبديد. هذا يعني أن الاستيعاب يعتمد على التشويه ويرتبط ارتباطًا وثيقًا به. الاستيعاب والتفكك عملية واحدة تحدث باستمرار في الخلايا وفي جميع أنحاء الجسم ، عملية التمثيل الغذائي والطاقة.

إن تبادل المواد مع البيئة ليس فقط شرطًا لوجود الكائنات الحية ، ولكن أيضًا خاصيتها الرئيسية والمميزة. كتب ف. إنجلز:

"الحياة طريقة لوجود أجسام بروتينية ، والنقطة الأساسية فيها هي التبادل المستمر للمواد مع الطبيعة الخارجية المحيطة ، ومع توقف هذا التمثيل الغذائي ، تتوقف الحياة أيضًا ، مما يؤدي إلى تحلل البروتين"

تخضع عمليات التمثيل الغذائي بالكامل لقانون حفظ الكتلة والطاقة. أظهرت الدراسات المصممة خصيصًا لهذا الغرض أن كمية الطاقة المتكونة في الجسم تساوي مخزون الطاقة الكامنة التي يتلقاها الطعام. وزن المواد التي تدخل الجسم وتخرج منه هو نفسه. لكن يجب مراعاة زيادة الوزن أو فقدانه.

"علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء البشرية" ، MS Milovzorova

العديد من العناصر الكيميائية هي جزء من جسم الإنسان. محتوى البعض العناصر الكيميائيةفي جسم الإنسان: عناصر موجودة بالضرورة في الجسم: الكالسيوم الفوسفور البوتاسيوم الكبريت الكلور الصوديوم المغنيسيوم الحديد اليود العناصر النزرة ذات المحتوى الضئيل في الجسم: النحاس المنغنيز الزنك الفلورين السليكون الزرنيخ الألومنيوم الرصاص الليثيوم في الجسم ، هم موجودون بشكل أساسي في على شكل أملاح وبعض الأحماض ....

من إجمالي التمثيل الغذائي ، يتم إجراء 40-50٪ في عضلات الهيكل العظمي. أي نشاط عضلي يزيد من التمثيل الغذائي للعضلات. عند الجلوس بهدوء مقارنة بالكذب بهدوء ، تزداد بنسبة 12٪. الوقوف يزيد من التمثيل الغذائي بنسبة 20٪ والجري بنسبة 400٪. علاوة على ذلك ، فإن الشخص الذي تم تدريبه جيدًا على هذا النوع من العمل العضلي ينفق طاقة أقل في تنفيذه مقارنة بالمبتدئين. شرح ...

تشارك الإدارات المختلفة في تنظيم وتنفيذ عملية التمثيل الغذائي. الجهاز العصبي... يحدث التمثيل الغذائي والطاقة ، وتكييفها مع احتياجات الجسم ، تحت تأثير القشرة الدماغية. وهكذا ، بالنسبة للرياضيين المدربين في الملعب وفي الصالة الرياضية ، يزداد تبادل الغازات قبل بدء المنافسة بفترة طويلة. لوحظ أيضًا زيادة في التبادل بين المعجبين ، على الرغم من حقيقة أنهم يشاركون فقط بصريًا ...

تشكيل وإطلاق نواتج الاضمحلال الأيض في الجسم ينتهي بتكوين منتجات الاضمحلال. يتم إنتاجها في الخلايا نتيجة لعملية التمثيل الغذائي للأنسجة. وتشمل هذه ثاني أكسيد الكربون والماء ، المواد العضوية(على سبيل المثال ، حمض اللاكتيك) ، المعادن - الأملاح والحديد والمعادن الأخرى. يتحرر الجسم منها من خلال أعضاء الإخراج. بالإضافة إلى المنتجات النهائية ، يفرز الجسم المواد التي تكونت أثناء تدمير المواد المحتضرة ...

إن إطلاق منتجات التسوس هو المرحلة الأخيرة في عملية التمثيل الغذائي للبروتينات والدهون والكربوهيدرات ، وهو أمر مهم جدًا لعمل الجسم ووجوده بشكل طبيعي. يمكن للمنتجات النهائية وغيرها من المنتجات التي يتم إفرازها وبعض المواد التي تدخل مع الأدوية ، والتي تتراكم في الأنسجة ، أن تسمم الجسم. من خلال أعضاء الإخراج ، تفرز من الجسم. تتمثل الوظيفة الرئيسية للأعضاء الإخراجية في الحفاظ على الثبات النسبي للبيئة الداخلية للجسم ، ...