Ассимиляция и диссимиляция. Таким образом, ассимиляция и диссимиляция – две взаимосвязанные стороны единого процесса обмена веществ и преобразования энергии в живых организмах. Например, в молодых организмах преобладают процессы пластического обмена, благодаря чему обеспечивается запасание веществ, интенсивный рост и развитие организма.

К процессам диссимиляции относится брожение и клеточное дыхание. Автотрофные организмы (большинство растений и водорослей, некоторые бактерии) способны синтезировать органические вещества из неорганических. Благодаря энергии АТФ осуществляются все виды движения (в том числе и мышечного), поддерживается постоянная температура тела у птиц и млекопитающих и т.д.

§ 46. Типы обмена веществ у организмов

В старом организме, как правило, преобладают процессы энергетического обмена. 6. Приведите примеры преобразования энергии в живом организме. Вещества, образующиеся в ходе энергетического обмена, могут использоваться в пластическом обмене – для синтеза более сложных органических веществ. Учтите, что средняя удельная теплоемкость человеческого тела 3,47 кДж/(кг • ºС). К чему могло бы привести разогревание клеток тела человека до такой температуры?

Обмен веществ у растений

Q – количество теплоты, с – удельная теплоёмкость, m – масса тела, t2 и t1 – конечная и начальная температуры соответственно. Разогревание клеток тела человека до такой температуры привело бы к денатурации большинства белков, прекращению ферментативных процессов, частичному плавлению ДНК и в конечном итоге, к гибели клеток.

Автотрофные организмы (растения, водоросли, некоторые бактерии) также находятся в постоянном обмене веществами с окружающей средой, но при этом поглощают из нее только неорганические вещества. Вещества, поступившие в организм, подвергаются превращениям в результате различных биохимических реакций.

Процессы обмена веществ обеспечивают рост, развитие, жизнедеятельность, размножение организмов, а также их взаимодействие с окружающей средой. Реакции пластического обмена идут с затратами (поглощением) энергии. В ходе ассимиляции из разнообразных химических соединений, поступивших в организм, синтезируются вещества, специфичные для данного организма.

Некоторая часть продуктов пластического обмена откладывается в клетках в качестве запасных веществ. Процессы расщепления сложных органических веществ до более простых соединений сопровождаются выделением (высвобождением) энергии их химических связей. Конечными продуктами процессов диссимиляции являются углекислый газ, вода, аммиак. К энергетическому обмену относится б р о ж е н и е и клеточное дыхание. Так, в молодых организмах преобладают процессы ассимиляции.

Обмен веществ — основная функция жизни животных

То же самое наблюдается при высоких физических нагрузках и недостатке питательных веществ. Если не компенсировать энергетические затраты усиленным питанием, произойдет постепенное истощение организма, ведущее в конце концов к его гибели. Интенсивность процессов энергетического и пластического обмена регулируется нервной системой и гормонами.

Основной обмен и его значение.

8. Суточная норма углеводов для взрослого человека составляет 5—8 г на 1 кг массы тела (в зависимости от энергетических затрат организма). Организм находится в сложных взаимоотношениях с окружающей средой. Растениям для роста и развития необходимы свет, вода и углекислый газ, минеральные вещества. Животным и грибам такие условия недостаточны.

Образование и расход энергии.

Процесс автотрофной ассимиляции осуществляется за счет энергии солнечного света или окисления неорганических веществ, а органические вещества синтезируются при этом из неорганических. В зависимости от поглощения неорганического вещества различают ассимиляцию углерода, ассимиляцию азота, ассимиляцию серы и других минеральных веществ. Автотрофная ассимиляция связана с процессами фотосинтеза и хемосинтеза и носит название первичного синтеза органического вещества.

Инструменты и тесты

Источником энергии для них является энергия, запасенная в органических веществах и выделяющаяся при химических реакциях распада и окисления этих веществ. Гетеротрофная ассимиляция включает процессы потребления пищи, переваривания ее, усвоения и синтеза новых органических веществ. Этот процесс носит название вторичного синтеза органических веществ. Процессы диссимиляции у организмов также различаются. Одним из них для жизнедеятельности необходим кислород – это аэробные организмы.

Методы измерения затрат энергии (прямая и непрямая калориметрия).

1. Большинство организмов являются аэробными. Это все растения, животные (за исключением некоторых паразитов), основная часть грибов и бактерий. Различают внешнее дыхание и внутреннее. В этом процессе кислород не используется, а только транспортируется. Процессы энергетического обмена в этом случае протекают по типу брожения.

ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН.

Молочнокислое брожение встречается у молочнокислых бактерий, а также протекает в мышечной ткани человека и животных при недостатке кислорода. В эволюционном отношении брожение – более древний процесс. Но анаэробных организмов значительно меньше по сравнению с аэробными. Самыми важными группами организмов являются автотрофы, которые способны синтезировать органические вещества из неорганических.

Гетеротрофы усваивают только готовые органические вещества, получая энергию при их расщеплении. Фотосинтез является практически единственным процессом, обеспечивающим организмы питательными веществами и кислородом.

При искусственном разведении хлорелла быстро размножается, а в ее клетке повышается содержание белка. Этот белок используется в качестве пищевых добавок ко многим продуктам. Установлено, что с 1 га водной поверхности можно получать ежедневно до 700 кг сухого вещества хлореллы.

Хлорелла в искусственных условиях может обеспечить кислородом, выделяемым при фотосинтезе, космический корабль. Д. и а. образуют сложную систему, состоящую из цепи взаимосвязанных биохимич. Противоречие Д. и а. определяет динамич. Д и с с и м и л я ц и я – процесс расщепления в живом организме органич. При этом образуются (синтезируются) соединения, обладающие высокой энергией (макроэргические), к-рые становятся источником энергии, освобождающейся при диссимиляции.

И наоборот, продукты ассимиляции могут подвергаться расщеплению и служить источником энергии в процессах диссимиляции. АТФ, которая образуется в ходе энергетического обмена, расщепляется до АДФ и Н3Р04 и служит источником энергии для реакций пластического обмена.

Читайте также: