Чтобы жить нам нужно две вещи:
1) Вещества, чтобы строить наш организм
2) Энергия, чтобы он функционировал
И то и другое мы получаем с помощью обмена веществ, мы что-то едим, перевариваем — получаем энергию из пищи, потом часть этой энергии используем, чтобы синтезировать органические вещества для нашего организма.
Метаболизм или обмен веществ делится на две группы:
1) Энергетический
2) Пластический
Цель энергетического — получить в результате энергию (логично)), а цель пластического — создать новое органическое вещество (запоминаем — вылепить что-то из пластилина, что-то создать новое).
Как мы помним из физики, энергия ни откуда не берется и никуда не исчезает, она просто меняет свою форму. Также и тут, если мы получаем энергию из пищи, то это значит, что энергия уже там была, просто поменяла форму проявления. Все логично, органические вещества — сложные молекулы, в связях между атомами в них заключено много энергии — если мы эти связи разрушим — мы ее освободим, если наоборот будем из простых веществ делать сложные — нам придется потратить энергию.
Вот вам простая схема для понимания — когда мы из простых веществ делаем сложные — мы тратим энергию, это называется пластический обмен (строить стену из кирпичей — сложно, нужна энергия, зато в результате выйдет готовая стена). А когда наоборот сложные вещества разрушаем до простых — мы получаем энергию, это энергетический обмен (ломать не строить).
Идея простая, не правда ли? На этом мы могли бы закончить, но чтобы нам жилось не так сладко, придумали кучу терминов для этих процессов, которые обозначают одно и то же… Их нужно выучить
1) Энергетический обмен = диссимиляция = катаболизм
2) Пластический обмен = ассимиляция = анаболизм
То есть можно поделить метаболизм на катаболизм и анаболизм — это все про энергетический и пластический обмены, просто сказано другими словами.
Примеры:
1) Энергетический обмен = диссимиляция = катаболизм
Все про переваривание пищи — мы съели что-то, затем расщепили в-ва из пищи до углекислого газа и воды и получили энергию АТФ.
В ЕГЭ подробно рассматривают энергетический обмен углеводов, включающий в себя три этапа — подготовительный (переваривание в пищеварительной системе), анаэробный (гликолиз, идет в цитоплазме клеток) и аэробный (идет в митохондриях).
Дыхание нам нужно именно для энергетического обмена — мы вдыхаем кислород, который помогает синтезировать энергию в митохондриях, а выдыхаем углекислый газ и немного водяного пара — они состоят из тех самых атомов, из которых состояла глюкоза, которую мы съели!
Обмен белков и жиров подробно не рассматривается, но нужно знать, что они тоже разрушаются до углекислого газа и воды, а как побочный продукт при разрушении аминокислот образуется мочевина, которая выводится с мочой.
У растений тоже идет энергетический обмен, почти также как и у нас — они разрушают глюкозу с использованием кислорода до углекислого газа и воды (участвуют митохондрии), просто растения помимо собственно разрушения глюкозы могут еще ее производить — а мы нет. То есть растения умеют сами готовить себе еду, а животные — только есть готовое, но мы все — «едим».
Брожение — вариант энергетического обмена углеводов для организмов, не использующих кислород (анаэробов). В результате брожения у дрожжей люди получают хлеб (пузырьки углекислого газа, которые выделяются при этом процессе поднимают тесто), алкоголь (спиртовое брожение дает как побочный продукт этанол). В результате брожения у молочнокислых бактерий мы получаем сыры, кефир, творог, ряженку и тд.
Боль в мышцах после интенсивной тренировки — тоже вина анаэробного клеточного дыхания. Мышцам не хватает кислорода, процесс идет не до конца и образуется молочная кислота — она и вызывает эти неприятные ощущения.
2) Пластический обмен = ассимиляция = анаболизм
Все про синтез органических веществ (кроме АТФ, ведь АТФ — энергетическая валюта клетки)
Все матричные процессы — пластический обмен, так как мы производим что-то новое:
1) Репликация — удвоение ДНК
2) Транскрипция — синтез РНК на матрице ДНК
3) Трансляция — синтез белка на матрице РНК
Фотосинтез — синтез глюкозы растениями с использованием энергии солнечного света — тоже пластический обмен. Обратите внимание, при пластическом обмене нам нужно потратить энергию, чтобы синтезировать что-то новое — растения же используют для этих целей энергию солнечного света. Сначала они аккумулируют энергию солнечного света в молекулах АТФ (световая фаза), затем — используют эту энергию для того чтобы синтезировать глюкозу из углекислого газа и воды. Да-да, они делают себе еду буквально из воздуха.
Хемосинтез — синтез органических соединений с использованием энергии превращения неорганических молекул. Это фишка некоторых хемосинтезирующих бактерий — они как и растения умеют сами готовить себе еду, то есть производить глюкозу, но в отличии от растений в качестве источника энергии они используют не солнечный свет, а энергию химических связей в неорганических веществах.
Синтез полисахаридов:
1) Запасание гликогена в печени (гликоген — полисахарид, который собирается из моносахаридов — глюкозы)
2) Запасание крахмала (аналогично, но для растений)
4) Синтез клеточной стенки из целлюлозы (для растений) или из хитина (для грибов). Целлюлоза и хитин — тоже полисахариды, состоящие из простых сахаров.
Синтез всяких жиров — триглицеридов, фософолипидов, стероидов — тоже пластический обмен.
Короче, все что про синтез, кроме синтеза АТФ.
-------------------------------------------------------------
Хочешь эффективно подготовиться к ЕГЭ по биологии? Записывайся ко мне на занятия - есть и индивидуальные, и групповые.