Обмен веществ. Обмен веществ (или метаболизм) это совокупность биохимических ре акций превращения химических соединений, которые происходят в живых организмах.

Обмен веществ состоит из нескольких последовательных стадий:

1. Поступление биополимеров (белков, липидов, углеводов), витаминов, минеральных элементов, воды в организм в составе продуктов питания.

2. Превращение этих веществ в пищеварительном тракте в более простые соединения (мономеры: аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты, глицерин), которые всасываются эпителием слизистой оболочки желудка и кишечника.

3. Транспорт молекул кровью и лимфой, поступление через мембраны в клетки.

4. Внутриклеточный метаболизм биомолекул.

5. Выделение (экскреция) из организма конечных продуктов обмена веществ (СО2, NH3, мочевины, воды, продуктов конъюгации)

Внутриклеточный метаболизм (промежуточный обмен) включает такие превращения: а) расщепление биоорганических молекул (глюкозы, аминокислот, жирных кислот, глицери на) до конечных продуктов обмена (СО2, Н2О, NH3) с выделением энергии и ее аккумуляцией в виде АТФ и других макроэргических фосфатов. Совокупность процессов расщепления ве ществ с выделением энергии называется катаболизмом.

б) синтез специфических, генетически детерминированных данному организму, биополиме ров и молекул (белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и др.), необходимых для об разования собственных структур. Эти процессы называют анаболизмом.

в) использование энергии (в форме АТФ или иных формах) для обеспечения различных фи зиологических функций.

Процессы превращения одних метаболитов в другие составляют метаболические пути. Метаболические пути делятся на:

1. катаболические, которые включают реакции расщепления биомолекул (гидролиза, окис ления и др.);

2. анаболические, которые состоят из реакций синтеза сложных соединений (белков, поли сахаридов, нуклеиновых кислот);

3. амфиболические; метаболиты этих процессов могут превращаться как в катаболических, так и в анаболических процессах. Примером является цикл трикарбоновых кислот.

Обмен веществ связан с обменом энергии. Среди реакций метаболизма выделяют:

экзэргонические реакции, которые сопровождаются выделением энергии; энергия аккумулируется в виде макроэргических соединений;

эндэргонические реакции, для протекания которых необходимы затраты энергии

(реакции синтеза и восстановления).

Типы обмена веществ. Различают аутотрофный и гетеротрофный типы. Они отлича ются способом получения из окружающей среды углерода и энергии, необходимых для их жизнедеятельности и построения биоструктур.

Аутотрофные организмы необходимый им углерод получают из СО2 атмосферы, из ко торого строят все углеродсодержащие компоненты. Источником энергии служит солнечный свет, который улавливается в процессе фотосинтеза, поглощается специальными светочувст вительными белками (хлорофилл зелёных растений). К аутотрофным организмам относятся: зелёные растения, синезелёные водоросли, зелёные и пурпурные бактерии.

Гетеротрофные организмы получают углерод в виде сложных соединений (белков, уг леводов, липидов и др.), которые содержатся в пищевых продуктах. Энергию гетеротрофы получают в экзэргонических реакциях, которые происходят в митохондриях. К гетеротроф ным организмам относятся животные организмы.