Обмен веществ и энергии в клетке

Все сложнейшие и разнообразнейшие химические реакции, протекающие в живой клетке, в своей совокупности составляют обмен веществ и энергии в клетке. Реакции эти носят каталитический характер, так как осуществляются с участием ферментов. Сейчас ученые открыли в клетке уже около 1000 различных ферментов. Пространственная упорядоченность их обеспечивается структурными особенностями клетки. Белки-ферменты располагаются в определенном порядке на многочисленных поверхностях структурных элементов клетки.

Совокупность всех процессов синтеза сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот), идущих на построение тела организма, на замену в нем старых составных частей новыми, на создание новых организмов при размножении, получила название ассимиляции, или пластического обмена.
Процессы ассимиляции в клетке всегда сопровождаются поглощением энергии. Отсюда вторая сторона обмена веществ: за счет превращения сложных органических веществ в более простые в клетке освобождается энергия. Совокупность всех процессов расщепления сложных органических веществ на простые (вплоть до СО₂ и Н₂О) с выделением свободной энергии получила название диссимиляции, или энергетического обмена. Выделяемая при этом энергия используется на процессы ассимиляции и на осуществление различных процессов жизнедеятельности. Так, передача возбуждения по нервам, мышечная работа, обеспечивающая передвижение организмов, — все эти функции осуществляются с поглощением энергии нервными и мышечными клетками. Таким образом, ассимиляция и диссимиляция необходимо дополняют друг друга и в своем противоречивом единстве составляют обмен веществ и энергии в каждой клетке и в организме в целом. При этом обе стороны этого процесса могут реализоваться, если организм получает нужные ему вещества  из внешней среды и выводит в окружающую среду продукты обмена, т. е. обмен веществ как форма существования живого возможен лишь при условии неразрывной связи организма со средой.

Смотрите также: