§ 21. Обмен веществ и превращение энергии в клетке
- Все клетки — открытые системы: постоянно обмениваются веществом и энергией с окружающей средой.
- Метаболизм — совокупность всех химических реакций клетки.
Два типа обмена веществ
- Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция)
- Распад сложных веществ до простых.
- Сопровождается выделением энергии.
- Энергия запасается в молекулах АТФ — универсального источника энергии.
- Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция)
- Синтез сложных органических веществ (белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот).
- Требует затрат энергии АТФ.
➡ Анаболизм и катаболизм всегда взаимосвязаны и протекают одновременно.
АТФ — универсальный энергоноситель
- Синтезируется из АДФ при фосфорилировании с поглощением энергии.
- При распаде АТФ до АДФ высвобождается ≈ 40 кДж энергии, используемой клеткой.
Превращение энергии
- Энергия получается при окислении органических веществ.
- Аэробы используют кислород.
- Анаэробы живут без кислорода (для некоторых он ядовит).
- Факультативные анаэробы могут жить и с кислородом, и без него.
Особенности клеточного окисления
- Окисление идёт поэтапно, а не сразу.
- Часть энергии запасается в АТФ, а не рассеивается в виде тепла.
- Возможно неполное окисление веществ.
- Без кислорода водород передаётся на НАД⁺ и ФАД, образуя НАДН и ФАДН₂.
- В аэробных условиях они окисляются в митохондриях, обеспечивая синтез АТФ.