شرط لازم برای وجود هر موجود زنده تامین مداوم مواد مغذی و حذف محصولات نهایی پوسیدگی است.
متابولیسم در زیست شناسی چیست
متابولیسم یا متابولیسم، مجموعه خاصی از واکنش های شیمیایی است که در هر موجود زنده ای برای حفظ فعالیت و حیات آن اتفاق می افتد. این پاسخ‌ها بدن را قادر می‌سازد در حالی که ساختار خود را حفظ می‌کند و به محرک‌های محیطی پاسخ می‌دهد، رشد، رشد و تولید مثل کند.
متابولیسم معمولاً به دو مرحله تقسیم می شود: کاتابولیسم و آنابولیسم. در مرحله اول، تمام مواد پیچیده شکسته شده و ساده تر می شوند. در مرحله دوم، همراه با هزینه های انرژی، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها و پروتئین ها سنتز می شوند.
مهمترین نقش را در فرآیند متابولیک آنزیمها ایفا می کنند که کاتالیزورهای بیولوژیکی فعال هستند. آنها قادر به کاهش انرژی فعال سازی یک واکنش فیزیکی و تنظیم مسیرهای متابولیک هستند.
زنجیره‌ها و اجزای متابولیک برای بسیاری از گونه‌ها کاملاً یکسان هستند، که دلیلی بر وحدت منشأ همه موجودات زنده است. این شباهت به طور نسبی خود را نشان می دهدظهور اولیه تکامل در تاریخچه تکامل موجودات.
طبقه بندی بر اساس نوع متابولیسم
متابولیسم در زیست شناسی به تفصیل در این مقاله توضیح داده شده است. همه موجودات زنده ای که در سیاره زمین وجود دارند را می توان به هشت گروه تقسیم کرد که توسط منبع کربن، انرژی و بستر قابل اکسید شدن هدایت می شوند.
موجودات زنده می توانند از انرژی واکنش های شیمیایی یا نور به عنوان منبع غذا استفاده کنند. هر دو مواد آلی و معدنی را می توان به عنوان یک بستر قابل اکسیداسیون استفاده کرد. منبع کربن دی اکسید کربن یا مواد آلی است.
میکروارگانیسم هایی وجود دارند که با قرار گرفتن در شرایط مختلف، از متابولیسم متفاوتی استفاده می کنند. این به رطوبت، نور و عوامل دیگر بستگی دارد.
ارگانیسم های چند سلولی را می توان با این واقعیت مشخص کرد که یک موجود زنده می تواند سلول هایی با انواع مختلف فرآیندهای متابولیک داشته باشد.
کاتابولیسم
زیست شناسی متابولیسم و انرژی را از طریق مفهومی مانند "کاتابولیسم" بررسی می کند. این اصطلاح به فرآیندهای متابولیکی اشاره دارد که طی آن ذرات بزرگ چربی، اسیدهای آمینه و کربوهیدرات ها تجزیه می شوند. در طول کاتابولیسم، مولکول های ساده ظاهر می شوند که در واکنش های بیوسنتزی شرکت می کنند. به لطف این فرآیندها است که بدن قادر است انرژی را بسیج کرده و آن را به شکل قابل دسترس تبدیل کند.
در موجوداتی که با فتوسنتز زندگی می کنند (سیانوباکترها وگیاهان)، واکنش انتقال الکترون انرژی آزاد نمی کند، اما به لطف نور خورشید تجمع می یابد.
در حیوانات، واکنش های کاتابولیسم با تجزیه عناصر پیچیده به عناصر ساده تر همراه است. این مواد نیترات و اکسیژن هستند.
کاتابولیسم در حیوانات به سه مرحله تقسیم می شود:
- تقسیم مواد پیچیده به مواد ساده‌تر.
- تقسیم مولکول های ساده به مولکول های ساده تر.
- آزادسازی انرژی.
آنابولیسم
متابولیسم (زیست شناسی درجه 8 این مفهوم را در نظر می گیرد) همچنین با آنابولیسم مشخص می شود - مجموعه ای از فرآیندهای متابولیکی بیوسنتز با مصرف انرژی. مولکول های پیچیده، که اساس انرژی ساختارهای سلولی هستند، به طور متوالی از ساده ترین پیش سازها تشکیل می شوند.
ابتدا اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها و مونوساکاریدها سنتز می شوند. سپس عناصر فوق به دلیل انرژی ATP به اشکال فعال تبدیل می شوند. و در مرحله آخر، تمام مونومرهای فعال در ساختارهای پیچیده ای مانند پروتئین ها، لیپیدها و پلی ساکاریدها ترکیب می شوند.
شایان ذکر است که همه موجودات زنده مولکول های فعال را سنتز نمی کنند. زیست شناسی (متابولیسم در این مقاله به تفصیل توضیح داده شده است) موجوداتی مانند اتوتروف ها، شیمی تروف ها و هتروتروف ها را متمایز می کند. آنها انرژی را از منابع جایگزین دریافت می کنند.
انرژی ناشی از نور خورشید
متابولیسم در زیست شناسی چیست؟ فرآیندی که طی آن همه موجودات زنده وجود دارندروی زمین، و موجودات زنده را از مواد بی‌جان متمایز می‌کند.
انرژی نور خورشید از برخی تک یاخته ها، گیاهان و سیانوباکتری ها تغذیه می کند. در این نمایندگان، متابولیسم به دلیل فتوسنتز رخ می دهد - فرآیند جذب اکسیژن و آزاد شدن دی اکسید کربن.
هضم
مولکول هایی مانند نشاسته، پروتئین ها و سلولز قبل از استفاده توسط سلول ها تجزیه می شوند. هضم شامل آنزیم های خاصی است که پروتئین ها را به اسیدهای آمینه و پلی ساکاریدها را به مونوساکاریدها تجزیه می کند.
حیوانات فقط می توانند این آنزیم ها را از سلول های خاص ترشح کنند. اما میکروارگانیسم ها چنین موادی را در فضای اطراف آزاد می کنند. تمام موادی که توسط آنزیم های خارج سلولی تولید می شوند با استفاده از "انتقال فعال" وارد بدن می شوند.
کنترل و تنظیم
متابولیسم در زیست شناسی چیست، می توانید در این مقاله بخوانید. هر ارگانیسم با هموستاز مشخص می شود - ثبات محیط داخلی بدن. وجود چنین شرایطی برای هر موجودی بسیار مهم است. از آنجایی که همه آنها توسط محیطی احاطه شده اند که دائماً در حال تغییر است، برای حفظ شرایط مطلوب در داخل سلول ها، تمام واکنش های متابولیک باید به درستی و با دقت تنظیم شوند. یک متابولیسم خوب، موجودات زنده را قادر می سازد تا دائماً با محیط تماس بگیرند و به تغییرات آن پاسخ دهند.
اطلاعات تاریخی
متابولیسم در زیست شناسی چیست؟ تعریف در ابتدای مقاله آمده است. مفهوم "متابولیسم" برای اولین بارتوسط تئودور شوان در دهه چهل قرن نوزدهم استفاده شد.
دانشمندان برای چندین قرن در حال مطالعه متابولیسم بوده اند و همه اینها با تلاش برای مطالعه موجودات جانوری آغاز شد. اما اصطلاح متابولیسم را اولین بار ابن النفیسه به کار برد که معتقد بود تمام بدن دائماً در حالت تغذیه و پوسیدگی است، بنابراین با تغییرات مداوم مشخص می شود.
درس زیست شناسی "متابولیسم" تمام جوهر این مفهوم را آشکار می کند و نمونه هایی را شرح می دهد که به افزایش عمق دانش کمک می کند.
اولین آزمایش کنترل شده در مورد مطالعه متابولیسم توسط Santorio Santorio در سال 1614 انجام شد. او وضعیت خود را قبل و بعد از خوردن غذا، کار، نوشیدن آب و خواب توصیف کرد. او اولین کسی بود که متوجه شد بیشتر غذای مصرف شده در طی فرآیند "تبخیر بی صدا" از بین رفته است.
در مطالعات اولیه، واکنش های متابولیکی یافت نشد و دانشمندان معتقد بودند که بافت زنده توسط یک نیروی زنده کنترل می شود.
در قرن بیستم، ادوارد بوشنر مفهوم آنزیم ها را معرفی کرد. از آن زمان، مطالعه متابولیسم با مطالعه سلول ها آغاز شد. در این دوره، بیوشیمی به یک علم تبدیل شد.
متابولیسم در زیست شناسی چیست؟ تعریف را می توان به صورت زیر ارائه کرد - این مجموعه خاصی از واکنش های بیوشیمیایی است که از وجود یک موجود زنده پشتیبانی می کند.
مواد معدنی
مواد غیر آلی نقش بسیار مهمی در متابولیسم دارند. همه ترکیبات آلی از مقادیر زیادی فسفر، اکسیژن، کربن و نیتروژن تشکیل شده اند.
بیشتر ترکیبات معدنی به شما امکان کنترل سطح فشار داخل سلول ها را می دهند. همچنین غلظت آنهابر عملکرد سلول های عضلانی و عصبی تأثیر مثبت می گذارد.
فلزات انتقالی (آهن و روی) فعالیت پروتئین های حمل و نقل و آنزیم ها را تنظیم می کنند. تمام عناصر کمیاب معدنی از طریق پروتئین های حمل و نقل جذب می شوند و هرگز در حالت آزاد باقی نمی مانند.
