Внутри каждой живой клетки постоянно протекают сложные физические и химические реакции. Они необходимы для поддержания условий внутренней среды самой клетки и всего организма в целом. Обмен веществ в клетке – это жизненно необходимый процесс.

Понятие гомеостаза

Гомеостаз – это постоянство биологических систем. В том случае, когда гомеостаз терпит нарушения, клетки повреждаются, что может привести их к гибели. Для поддержания гомеостаза требуются питательные вещества и энергия. Клетка занимается синтезом нужных веществ, а также производит распад ненужных. Полученные углеводы, жиры и белки идут на постройку клеточных структур, для создания которых необходима и энергия.

Уолтер Кеннон в 1932г. ввел термин «гомеостаз», хотя постоянство внутренней среды было отмечено еще в 1878г. ученым Клодом Бернаром.

Свойства гомеостаза:

• Организация системы стремится к балансу;
• Система нестабильна, она постоянно приспосабливается;
• Результат от действий может отличаться от предположений – система непредсказуема.

Понятие метаболизма

Ассимиляция подразумевает под собой синтез веществ и их сборку в новые клеточные структуры. Внутри клетки постоянно происходит распад органических веществ. Органические вещества попадают в тело вместе с пищей. Во время этого распада, выделяется энергия, большая часть которой запасается в качестве молекулы АТФ.  Энергетический обмен (диссимиляция) – это все реакции, в ходе которых энергия была запасена.

Таким образом, ассимиляция и энергетический обмен – это две противоположности, в первом случае энергия тратится, а во втором запасается. Если убрать один из этих процессов, то организм не сможет существовать. Если клетке нечего синтезировать, то и распада не будет, а следствие этого – отсутствие энергетической молекулы АТФ.

Запас молекул АТФ ограничен, он пополняется  с помощью дыхания, брожения и фотосинтеза. В теле человека АТФ обновляется за 60 секунд.

Обмен веществ в клетке базируется на этих процессах, которые образовывают метаболизм. Энергетический обмен и ассимиляция всегда должны находиться в балансе, иначе могут развиваться заболевания, которые приводят к гибели клетки.

Реакции метаболизма не могли бы протекать вне живого организма, так как им требуются определенные температуры, нормальное давление и невысокое колебание кислотности. Ферменты живого организма помогают реакцию протекать быстро. Каждой клетке требуется много разных видов ферментов.

Обмен веществ в клетке: этапы

Подготовительный этап строится на расщеплении множества органических веществ. Так белок расщепляется до аминокислот, а полисахариды до моносахаридов.

Второй этап подразумевает под собой гликолиз – неполное расщепление глюкозы, которая является источником энергии.

Третий этап – это конечное окисление, которое протекает с участием кислорода. Полученная энергия частично уходит на синтез молекул АТФ.

На энергии строятся все жизненно важные процессы, без нее не сможет существовать ни один живой организм. Таким образом, все внутри нас закручено на энергетической молекуле АТФ.

Обмен веществ и энергии в клетке -видео