ПРОЦЕССЫ ДИССИМИЛЯЦИИ (БРОЖЕНИЕ И ДЫХАНИЕ)

Все живые организмы нуждаются в постоянном притоке свободной энергии, которая используется клетками для: 1) процессов ассимиляции (анаболизма), т.е. биосинтеза сложных органических соединений из более простых составляющих (до 50% энергии); 2) транспорта различных веществ через мембраны против градиента концентрации (30-40% энергии); 3) преобразования механической работы в мышечное сокращение и другие формы клеточных движений; 4) осуществления очень тонких механизмов, обеспечивающих передачу генетической информации при делении клетки. Часть энергии рассеивается в виде тепла.

Главным первоисточником энергии, необходимой для живых организмов, служит Солнце. Исключение составляют лишь микроорганизмы-хе- мосинтетики, осуществляющие биосинтез органических соединений за счет энергии, образующейся при окислении ими различных неорганических веществ — водорода, аммиака, сероводорода, соединений железа ит.д.

Энергию солнечного света способны улавливать зеленые растения и некоторые бактерии, которые преобразуют ее в процессе фотосинтеза в химическую энергию, используемую для образования химических связей между атомами углерода, водорода и кислорода, происходящими из С02 и Н20.

Таким образом, световая энергия запасается фотосинтезирующими организмами в виде энергии химических связей во вновь образующихся молекулах углеводов и других органических соединений, которая, однако, не может быть использована для совершения работы до тех пор, пока эти химические связи не будут разорваны. Поэтому углеводы и другие соединения можно рассматривать как формы запасания поглощенной энергии Солнца, т.е. как биологическое «топливо».

Человек, животные и другие гетеротрофные организмы живут за счет готовых органических соединений, поступающих с пищей, и получают энергию только благодаря процессам расщепления питательных веществ.

Механизмы, с помощью которых молекулы биологического «топлива» разрушаются и клетка получает заключенную в них энергию, составляют суть процессов диссимиляции (катаболизма).

Основу катаболических процессов составляет множество отдельных химических реакций, которые протекают в организме в теснейшей взаимосвязи с анаболическими процессами. Взаимосвязь этих процессов составляет сущность обмена веществ (метаболизма). Она проявляется как в слаженности и строго определенной последовательности протекающих реакций, так и в сопряженности с ними превращений энергии.

Все организмы черпают энергию, необходимую для осуществления реакций биосинтеза, из одновременно протекающего окислительного распада веществ — процесса диссимиляции.

Жизнь была бы невозможна без такой энергетической сопряженности отдельных реакций обмена веществ в организме и без наличия специальных систем, накапливающих свободную энергию, образующуюся в окислительно-восстановительных реакциях. Важнейшей из таких систем, накапливающей свободную энергию и передающей ее для использования в реакциях биосинтеза, является образование и расщепление высокоэнергетических связей АТФ:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >