Un requisit previ per a l'existència de qualsevol organisme viu és el subministrament constant de nutrients i l'eliminació dels productes finals de la descomposició.
Què és el metabolisme en biologia
El metabolisme, o metabolisme, és un conjunt especial de reaccions químiques que tenen lloc en qualsevol organisme viu per mantenir la seva activitat i vida. Aquestes respostes permeten al cos desenvolupar-se, créixer i reproduir-se mentre manté la seva estructura i respon als estímuls ambientals.
El metabolisme normalment es divideix en dues etapes: catabolisme i anabolisme. En la primera etapa, totes les substàncies complexes es descomponen i es fan més simples. En el segon, juntament amb els costos energètics, es sintetitzen àcids nucleics, lípids i proteïnes.
El paper més important en el procés metabòlic el tenen els enzims, que són catalitzadors biològics actius. Són capaços de reduir l'energia d'activació d'una reacció física i regular les vies metabòliques.
Les cadenes i components metabòlics són absolutament idèntics per a moltes espècies, la qual cosa és una prova de la unitat de l'origen de tots els éssers vius. Aquesta similitud es mostra relativamentaparició primerenca de l'evolució en la història del desenvolupament dels organismes.
Classificació per tipus de metabolisme
Què és el metabolisme en biologia es descriu amb detall en aquest article. Tots els organismes vius que existeixen al planeta Terra es poden dividir en vuit grups, guiats per la font de carboni, l'energia i el substrat oxidable.
Els organismes vius poden utilitzar l'energia de les reaccions químiques o la llum com a font d'aliment. Tant les substàncies orgàniques com les inorgàniques es poden utilitzar com a substrat oxidable. La font de carboni és el diòxid de carboni o la matèria orgànica.
Hi ha microorganismes que, en estar en diferents condicions d'existència, utilitzen un tipus de metabolisme diferent. Depèn de la humitat, la il·luminació i altres factors.
Els organismes pluricel·lulars es poden caracteritzar pel fet que un mateix organisme pot tenir cèl·lules amb diferents tipus de processos metabòlics.
Catabolisme
La biologia examina el metabolisme i l'energia mitjançant un concepte com el "catabolisme". Aquest terme fa referència als processos metabòlics durant els quals es descomponen grans partícules de greixos, aminoàcids i hidrats de carboni. Durant el catabolisme apareixen molècules simples que participen en reaccions biosintètiques. És gràcies a aquests processos que el cos és capaç de mobilitzar energia, convertint-la en una forma accessible.
En organismes que viuen de la fotosíntesi (cianobacteris iplantes), la reacció de transferència d'electrons no allibera energia, sinó que s'acumula, gràcies a la llum solar.
En els animals, les reaccions de catabolisme s'associen amb la descomposició d'elements complexos en altres més simples. Aquestes substàncies són nitrats i oxigen.
El catabolisme dels animals es divideix en tres etapes:
- Divisió de substàncies complexes en altres de més simples.
- Divisió de molècules simples en molècules encara més simples.
- Alliberant energia.
Anabolisme
El metabolisme (la biologia de grau 8 considera aquest concepte) també es caracteritza per l'anabolisme, un conjunt de processos metabòlics de biosíntesi amb consum d'energia. Les molècules complexes, que són la base energètica de les estructures cel·lulars, es formen seqüencialment a partir dels precursors més simples.
Primer, es sintetitzen aminoàcids, nucleòtids i monosacàrids. Aleshores, els elements anteriors esdevenen formes actives a causa de l'energia de l'ATP. I en l'última etapa, tots els monòmers actius es combinen en estructures complexes, com ara proteïnes, lípids i polisacàrids.
Val la pena assenyalar que no tots els organismes vius sintetitzen molècules actives. La biologia (el metabolisme es descriu amb detall en aquest article) distingeix organismes com ara autòtrofs, quimiòtrofs i heteròtrofs. Reben energia de fonts alternatives.
Energia de la llum solar
Què és el metabolisme en biologia? El procés pel qual existeixen tots els éssers viusa la Terra i distingeix els organismes vius de la matèria inanimada.
L'energia de la llum solar s'alimenta d'alguns protozous, plantes i cianobacteris. En aquests representants, el metabolisme es produeix a causa de la fotosíntesi, el procés d'absorció d'oxigen i d'alliberament de diòxid de carboni.
Digestió
Molècules com el midó, les proteïnes i la cel·lulosa es descomponen abans de ser utilitzades per les cèl·lules. La digestió implica enzims especials que descomponen les proteïnes en aminoàcids i els polisacàrids en monosacàrids.
Els animals només poden secretar aquests enzims a partir de cèl·lules especials. Però els microorganismes alliberen aquestes substàncies a l'espai circumdant. Totes les substàncies produïdes per enzims extracel·lulars entren al cos mitjançant el "transport actiu".
Control i regulació
Què és el metabolisme en biologia, podeu llegir en aquest article. Cada organisme es caracteritza per l'homeòstasi: la constància de l'entorn intern del cos. La presència d'aquesta condició és molt important per a qualsevol organisme. Com que tots estan envoltats d'un entorn en constant canvi, per tal de mantenir unes condicions òptimes a l'interior de les cèl·lules, totes les reaccions metabòliques s'han de regular correctament i amb precisió. Un bon metabolisme permet als organismes vius contactar constantment amb el medi i respondre als seus canvis.
Informació històrica
Què és el metabolisme en biologia? La definició es troba al principi de l'article. El concepte de "metabolisme" per primera vegadautilitzat per Theodor Schwann als anys quaranta del segle XIX.
Els científics han estat estudiant el metabolisme durant diversos segles, i tot va començar amb intents d'estudiar organismes animals. Però el terme "metabolisme" va ser utilitzat per primera vegada per Ibn al-Nafisa, que creia que tot el cos es troba constantment en un estat de nutrició i decadència, per la qual cosa es caracteritza per canvis constants.
La lliçó de biologia "Metabolisme" revelarà tota l'essència d'aquest concepte i descriu exemples que ajudaran a augmentar la profunditat del coneixement.
El primer experiment controlat sobre l'estudi del metabolisme el va fer Santorio Santorio l'any 1614. Va descriure el seu estat abans i després de menjar, treballar, beure aigua i dormir. Va ser el primer a notar que la major part dels aliments consumits es van perdre durant el procés d'"evaporació silenciosa".
En els estudis inicials, no es van trobar reaccions metabòliques i els científics creien que el teixit viu estava controlat per una força viva.
Al segle XX, Eduard Buchner va introduir el concepte d'enzims. Des de llavors, l'estudi del metabolisme va començar amb l'estudi de les cèl·lules. Durant aquest període, la bioquímica es va convertir en una ciència.
Què és el metabolisme en biologia? La definició es pot donar de la següent manera: aquest és un conjunt especial de reaccions bioquímiques que donen suport a l'existència d'un organisme.
Minerals
Les substàncies inorgàniques tenen un paper molt important en el metabolisme. Tots els compostos orgànics estan formats per grans quantitats de fòsfor, oxigen, carboni i nitrogen.
La majoria de compostos inorgànics us permeten controlar el nivell de pressió dins de les cèl·lules. També la seva concentracióafecta positivament el funcionament de les cèl·lules musculars i nervioses.
Els metalls de transició (ferro i zinc) regulen l'activitat de les proteïnes i els enzims de transport. Tots els oligoelements inorgànics s'absorbeixen a través de les proteïnes de transport i mai romanen en estat lliure.
