Типы обмена веществ

Факторы внешней среды имеют различное значение для разных организмов. Растениям для роста и развития необходимы свет, вода, углекислый газ, минеральные вещества. Животным и грибам таких условий недостаточно. Им необходимы готовые питательные органические вещества, а свет для существования некоторых из них не является необходимым условием. По способу питания, источнику получения органических веществ и энергии все организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные.

Автотрофные организмы (от греч. aut?s — сам и troph? — питание) синтезируют органические вещества из неорганических. Фотоавтотрофы используют энергию солнечного света в процессе фотосинтеза. К ним относятся все растения и фотосинтезирующие цианобактерии. Хемоавтотрофы используют энергию, которая выделяется при окислении неорганических веществ (серы, железа, азота) в процессе хемосинтеза. К ним относятся хемосинтезирующие бактерии.

Гетеротрофные организмы (от греч. h?teros — иной, другой) получают готовые органические вещества от автотрофов. Источником энергии для них является запасенная в органических веществах энергия, которая выделяется при химических реакциях распада и окисления этих веществ. К ним относятся животные, грибы, многие бактерии.

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, в результате которых из неорганических веществ синтезируются органические. Этот процесс носит название первичного синтеза органических веществ.

При гетеротрофной ассимиляции организм поглощает органические вещества в готовом виде и преобразует их в собственные органические вещества за счет энергии, содержащейся в поглощенных веществах. Гетеротрофная ассимиляция включает процессы потребления пищи, переваривания ее, усвоения и синтеза новых органических веществ. Этот процесс называется вторичным синтезом органических веществ.

Процессы диссимиляции у организмов также различаются. Одним из них для жизнедеятельности необходим кислород — это аэробные организмы. Другим кислород не нужен, и процессы их жизнедеятельности могут протекать в бескислородной среде — это анаэробные организмы.

Рис. 3. Поток вещества и энергии в биосфере

Рис. 3. Поток вещества и энергии в биосфере


— AD —

Большинство организмов являются аэробными. Это все растения, животные (за исключением некоторых паразитов), основная часть грибов и бактерий. Дыхание для них является главной формой диссимиляции. При дыхании богатые энергией органические вещества полностью окисляются кислородом до энергетически бедных веществ — углекислого газа и воды. При этом происходит освобождение энергии, которая используется организмом. Молекулярный кислород, который используется в этих процессах, образуется при фотосинтезе, т. е. автотрофной ассимиляции.

Различают внешнее дыхание и внутреннее. Газообмен между организмом и внешней средой, включающий в себя поглощение кислорода и выделение углекислого газа, а также транспорт этих веществ по организму к отдельным органам, тканям и клеткам, называется внешним дыханием. В этом процессе кислород не используется, а только транспортируется.

Внутреннее, или клеточное, дыхание включает в себя биохимические процессы, которые приводят к освобождению энергии и образованию воды и углекислого газа. Эти процессы протекают в цитоплазме и митохондриях эукариотных клеток или на мезосомах прокариотных клеток.

Другой формой диссимиляции является анаэробное окисление. Процессы энергетического обмена в этом случае протекают по типу брожения. Брожение — это форма диссимиляции, при которой богатые энергией органические вещества расщепляются до менее богатых энергией органических веществ. В этом случае также происходит высвобождение энергии, но значительно меньше.

В зависимости от конечных продуктов различают типы брожения: спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и т. д. Спиртовое брожение встречается у дрожжевых грибов, некоторых бактерий, в растительных тканях. Молочнокислое брожение характерно для молочнокислых бактерий, а также протекает в мышечной ткани животных и человека при недостатке кислорода.

В филогенетическом отношении брожение более древний процесс. Первый этап брожения — гликолиз имеет место у многих аэробных организмов, в том числе у животных и человека.

Анаэробных организмов значительно меньше, чем аэробных. К ним относятся многие микроорганизмы — бактерии и грибы, а также паразитические организмы, вторично утратившие способность к биологическому окислению в связи с образом жизни. Кислородный путь диссимиляции оказался более выгодным в энергетическом отношении. Вспомните, какое количество АТФ запасается на бескислородном и кислородном этапе расщепления, и станет ясно, почему кислородный путь оказался предпочтительным.

Похожие книги из библиотеки

Я тебя похудею

Как мне похудеть? Лена Миро, фитнес-блогер № 1, знает ответ на главный вопрос каждой настоящей женщины. Ее метод похудения наносит тройной удар по лишним килограммам: меняет вредные привычки в питании на полезные, дает понятную систему занятий дома и в тренажерном зале, учит смотреть на мир дерзким взглядом подтянутой и знающей себе цену. Требовательная и целеустремленная, Лена знает, когда нужно дать худеющей «волшебного пенделя», а когда – взбодрить шуткой. Лена твердой рукой ведет читателей к цели: стройной и эффектной фигуре. Долой лишние килограммы, даешь заветный рельеф!

Домашние уроки здоровья. Гимнастика без тренажеров. 60 упражнений

Новая иллюстрированная книга известного врача-кинезитерапевта, профессора С. М. Бубновского – надежный помощник для тех, кто уже знаком с его уникальной методикой оздоровления организма человека в целом через лечение и совершенствование опорно-двигательного аппарата, но по тем или иным причинам не может регулярно посещать специализированные Центры кинезитерапии с авторскими тренажерами. Предлагаемые упражнения можно выполнить при помощи простых вспомогательных средств в домашних условиях, во время отпуска или длительных командировок, следуя главному девизу самого автора: «Ни дня без упражнений!» Они собраны в разделы, охватывающие все основные группы суставов, связок и мышц, поэтому каждый читатель легко подберет те из них, которые помогут именно ему, а подробные сведения о показаниях и противопоказаниях помогут занимающимся достичь максимальной эффективности тренировок и избежать травм. Эта книга призвана стать «карманным доктором» каждого, кто хочет вернуть и сохранить здоровье на долгие годы. Понять технику упражнений вам поможет DVD-пособие к этой книге «Урок для начинающих» с подробными рекомендациями от доктора Бубновского! Помните, что правильное движение лечит, неправильное – калечит. В формате pdf A4 сохранен издательский дизайн. DVD прилагается только к печатному изданию.

Антистресс для будущих родителей

Эта книга для будущих родителей даст ответ на многие вопросы, тревожащие будущих мам: как подготовиться к рождению малыша, как выбрать врача и роддом, где появится ваш малыш, а также затрагивает психологические аспекты изменения мировосприятия и поведения мамы до и после появления на свет малыша. Вы узнаете, как оптимально спланировать беременность, какой образ жизни и питания вам подойдет, разберетесь в тонкостях «психология родов» и первых дней жизни малыша, узнаете о секретах партнерских родов, о том, как не увязнуть в трясине послеродовой депрессии и как выстроить отношения в семье, когда ребенок уже родился.

Справочник окулиста

Полный справочник содержит самые необходимые сведения, которые будут полезны всем, кому не безразлично свое здоровье. В справочнике дано подробное описание анатомии и физиологии органа зрения, а также его взаимосвязь со всеми органами и системами организма. Приведены самые современные методики обследования органов зрения. Даны рекомендации по профилактическим мероприятиям, позволяющим улучшить зрение и снизить риск развития заболеваний. Наглядно рассмотрены патологические процессы, приводящие к поражениям и травмам органов зрения, также дана подробная картина их клинических проявлений и методы лечения, включающие традиционную и нетрадиционную терапию.