Prasyarat untuk kewujudan mana-mana organisma hidup ialah bekalan nutrien yang berterusan dan penyingkiran produk akhir pereputan.
Apakah itu metabolisme dalam biologi
Metabolisme, atau metabolisme, ialah set khas tindak balas kimia yang berlaku dalam mana-mana organisma hidup untuk mengekalkan aktiviti dan kehidupannya. Tindak balas ini membolehkan badan berkembang, membesar dan membiak sambil mengekalkan strukturnya dan bertindak balas kepada rangsangan persekitaran.
Metabolisme biasanya dibahagikan kepada dua peringkat: katabolisme dan anabolisme. Pada peringkat pertama, semua bahan kompleks dipecahkan dan menjadi lebih mudah. Pada yang kedua, bersama-sama dengan kos tenaga, asid nukleik, lipid dan protein disintesis.
Peranan terpenting dalam proses metabolik dimainkan oleh enzim, yang merupakan pemangkin biologi aktif. Mereka mampu mengurangkan tenaga pengaktifan tindak balas fizikal dan mengawal laluan metabolik.
Rantai dan komponen metabolik adalah sama untuk kebanyakan spesies, yang merupakan bukti kesatuan asal usul semua makhluk hidup. Persamaan ini menunjukkan secara relatifpenampilan awal evolusi dalam sejarah perkembangan organisma.
Klasifikasi mengikut jenis metabolisme
Apakah metabolisme dalam biologi diterangkan secara terperinci dalam artikel ini. Semua organisma hidup yang wujud di planet Bumi boleh dibahagikan kepada lapan kumpulan, berpandukan sumber karbon, tenaga dan substrat boleh teroksida.
Organisme hidup boleh menggunakan tenaga tindak balas kimia atau cahaya sebagai sumber makanan. Kedua-dua bahan organik dan bukan organik boleh digunakan sebagai substrat boleh teroksida. Sumber karbon ialah karbon dioksida atau bahan organik.
Terdapat mikroorganisma yang, dalam keadaan kewujudan yang berbeza, menggunakan jenis metabolisme yang berbeza. Ia bergantung pada kelembapan, pencahayaan dan faktor lain.
Organisme multiselular boleh dicirikan oleh fakta bahawa organisma yang sama boleh mempunyai sel dengan jenis proses metabolik yang berbeza.
Pekatabolisme
Biologi mengkaji metabolisme dan tenaga melalui konsep seperti "katabolisme". Istilah ini merujuk kepada proses metabolik di mana zarah besar lemak, asid amino dan karbohidrat dipecahkan. Semasa katabolisme, molekul ringkas muncul yang mengambil bahagian dalam tindak balas biosintetik. Berkat proses-proses inilah badan dapat menggerakkan tenaga, mengubahnya menjadi bentuk yang boleh diakses.
Dalam organisma yang hidup melalui fotosintesis (cyanobacteria dantumbuhan), tindak balas pemindahan elektron tidak membebaskan tenaga, tetapi terkumpul, terima kasih kepada cahaya matahari.
Dalam haiwan, tindak balas katabolisme dikaitkan dengan pecahan unsur kompleks kepada yang lebih mudah. Bahan ini ialah nitrat dan oksigen.
Pekatabolisme dalam haiwan terbahagi kepada tiga peringkat:
- Memecahkan bahan kompleks kepada yang lebih mudah.
- Memisahkan molekul ringkas kepada molekul yang lebih ringkas.
- Melepaskan tenaga.
Anabolisme
Metabolisme (biologi gred 8 menganggap konsep ini) juga dicirikan oleh anabolisme - satu set proses metabolik biosintesis dengan penggunaan tenaga. Molekul kompleks, yang merupakan asas tenaga bagi struktur selular, terbentuk secara berurutan daripada prekursor paling ringkas.
Pertama, asid amino, nukleotida dan monosakarida disintesis. Kemudian unsur-unsur di atas menjadi bentuk aktif kerana tenaga ATP. Dan pada peringkat terakhir, semua monomer aktif digabungkan menjadi struktur kompleks, seperti protein, lipid dan polisakarida.
Perlu diingat bahawa tidak semua organisma hidup mensintesis molekul aktif. Biologi (metabolisme diterangkan secara terperinci dalam artikel ini) membezakan organisma seperti autotrof, kemotrof dan heterotrof. Mereka menerima tenaga daripada sumber alternatif.
Tenaga daripada cahaya matahari
Apakah metabolisme dalam biologi? Proses di mana semua makhluk hidup wujuddi Bumi, dan membezakan organisma hidup daripada bahan tidak bernyawa.
Tenaga cahaya matahari memakan beberapa protozoa, tumbuhan dan sianobakteria. Dalam wakil ini, metabolisme berlaku disebabkan oleh fotosintesis - proses menyerap oksigen dan membebaskan karbon dioksida.
Pencernaan
Molekul seperti kanji, protein dan selulosa dipecahkan sebelum digunakan oleh sel. Pencernaan melibatkan enzim khas yang memecahkan protein kepada asid amino dan polisakarida kepada monosakarida.
Haiwan hanya boleh merembeskan enzim ini daripada sel khas. Tetapi mikroorganisma melepaskan bahan tersebut ke ruang sekeliling. Semua bahan yang dihasilkan oleh enzim ekstraselular memasuki badan menggunakan "pengangkutan aktif".
Kawalan dan peraturan
Apakah metabolisme dalam biologi, anda boleh baca dalam artikel ini. Setiap organisma dicirikan oleh homeostasis - ketekalan persekitaran dalaman badan. Kehadiran keadaan sedemikian sangat penting untuk mana-mana organisma. Memandangkan mereka semua dikelilingi oleh persekitaran yang sentiasa berubah, untuk mengekalkan keadaan optimum di dalam sel, semua tindak balas metabolik mesti dikawal dengan betul dan tepat. Metabolisme yang baik membolehkan organisma hidup sentiasa menghubungi persekitaran dan bertindak balas terhadap perubahannya.
Maklumat sejarah
Apakah metabolisme dalam biologi? Takrifan adalah pada permulaan artikel. Konsep "metabolisme" buat kali pertamadigunakan oleh Theodor Schwann pada tahun empat puluhan abad kesembilan belas.
Para saintis telah mengkaji metabolisme selama beberapa abad, dan semuanya bermula dengan percubaan untuk mengkaji organisma haiwan. Tetapi istilah "metabolisme" pertama kali digunakan oleh Ibn al-Nafisa, yang percaya bahawa seluruh tubuh sentiasa berada dalam keadaan pemakanan dan reput, jadi ia dicirikan oleh perubahan yang berterusan.
Pelajaran biologi "Metabolisme" akan mendedahkan keseluruhan intipati konsep ini dan menerangkan contoh yang akan membantu meningkatkan kedalaman pengetahuan.
Eksperimen terkawal pertama mengenai kajian metabolisme telah dibuat oleh Santorio Santorio pada tahun 1614. Dia menggambarkan keadaannya sebelum dan selepas makan, bekerja, minum air dan tidur. Dia adalah orang pertama yang menyedari bahawa kebanyakan makanan yang diambil telah hilang semasa proses "penyejatan senyap".
Dalam kajian awal, tindak balas metabolik tidak ditemui, dan saintis percaya bahawa tisu hidup dikawal oleh kuasa hidup.
Pada abad kedua puluh, Eduard Buchner memperkenalkan konsep enzim. Sejak itu, kajian metabolisme bermula dengan kajian sel. Dalam tempoh ini, biokimia menjadi sains.
Apakah metabolisme dalam biologi? Takrifan boleh diberikan seperti berikut - ini adalah set khas tindak balas biokimia yang menyokong kewujudan organisma.
Minerals
Bahan bukan organik memainkan peranan yang sangat penting dalam metabolisme. Semua sebatian organik terdiri daripada sejumlah besar fosforus, oksigen, karbon dan nitrogen.
Kebanyakan sebatian tak organik membolehkan anda mengawal tahap tekanan di dalam sel. Juga kepekatan merekamemberi kesan positif kepada fungsi otot dan sel saraf.
Logam peralihan (besi dan zink) mengawal aktiviti protein pengangkutan dan enzim. Semua unsur surih tak organik diserap melalui protein pengangkutan dan tidak kekal dalam keadaan bebas.
