Məlumat

4.8: Anabolik və Katabolik Yollar - Biologiya

4.8: Anabolik və Katabolik Yollar - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Anabolik yollar daha sadə olanlardan mürəkkəb molekulları sintez etmək üçün enerji girişini tələb edir. CO-dan şəkərin sintezi2 bir misaldır. Bu biosintetik proseslər hüceyrənin həyatı üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edir, daim baş verir və ATP və NADH (nikotinamid adenin dinukleotid) və NADPH (Şəkil 1) kimi digər yüksək enerjili molekullar tərəfindən təmin edilən enerji tələb edir.

ATP, hüceyrələrin hər zaman kifayət qədər ehtiyata sahib olması üçün vacib bir molekuldur. Şəkərlərin parçalanması, bir qlükoza molekulunun böyük miqdarda ATP, 36-38 molekul yaratmaq üçün kifayət qədər enerji saxlaya biləcəyini göstərir. Bu katabolik bir yoldur. Katabolik yollar mürəkkəb molekulların daha sadə olanlara parçalanmasını (və ya parçalanmasını) əhatə edir. Mürəkkəb molekulların bağlarında saxlanılan molekulyar enerji katabolik yollarda sərbəst buraxılır və ATP istehsal etmək üçün istifadə oluna biləcək şəkildə yığılır. Yağlar kimi digər enerji saxlayan molekullar da enerjini buraxmaq və ATP yaratmaq üçün oxşar katabolik reaksiyalar vasitəsilə parçalanır (Şəkil 1).

Metabolik yolların kimyəvi reaksiyalarının kortəbii şəkildə baş vermədiyini bilmək vacibdir. Hər bir reaksiya mərhələsi ferment adlanan zülal tərəfindən asanlaşdırılır və ya katalizlənir. Fermentlər bütün növ bioloji reaksiyaları kataliz etmək üçün vacibdir - enerji tələb edənlər və enerji buraxanlar.

Unutmayın: Anabolik yollar böyük molekulları daha kiçik molekulları meydana gətirir. Katabolik yollar böyük molekulları kiçik parçalara ayırır.

Anabolizm

Anabolizm kollektiv olaraq daha kiçik molekullardan və ya atomlardan daha böyük molekullar yaradan kimyəvi reaksiyaların bütün proseslərinə aiddir, bu proseslər anabolik proseslər və ya anabolik yollar kimi də tanınır. Anabolizmin əksi katabolizmdir, daha böyük molekulları daha kiçik molekullara parçalayan proseslər toplusudur. Anabolizm və katabolizm metabolik yolun iki növüdür. Metabolik yollar hüceyrədə baş verən bir sıra kimyəvi reaksiyalardır. Anabolik yollar enerjidən istifadə edir, katabolik yollar isə enerji buraxır.


Karbohidratlar mübadiləsi

Şəkərin (sadə bir karbohidrat) metabolizması enerjidən istifadə edən və istehsal edən bir çox hüceyrə proseslərinin klassik nümunəsidir. Canlılar şəkəri əsas enerji mənbəyi kimi istehlak edirlər, çünki şəkər molekulları öz bağlarında çoxlu enerji saxlayır. Sadə bir şəkər olan qlükozanın parçalanması tənliklə təsvir edilir:

İstehlak olunan karbohidratlar bitkilər kimi fotosintez edən orqanizmlərdən qaynaqlanır (Şəkil 2). Fotosintez zamanı bitkilər günəş işığının enerjisindən karbon qazını (CO2) qlükoza kimi şəkər molekullarına (C6H12O6). Bu proses daha böyük, enerji saxlayan molekulun sintezini nəzərdə tutduğundan, davam etmək üçün enerji girişi tələb olunur. Qlükozanın sintezi bu tənliklə təsvir edilir (diqqət yetirin ki, bu, əvvəlki tənliyin əksidir):

Fotosintezin kimyəvi reaksiyaları zamanı enerji ATP adlı çox yüksək enerjili molekul və ya bütün hüceyrələrin əsas enerji valyutası olan adenozin trifosfat şəklində təmin edilir. Dollar mal almaq üçün valyuta kimi istifadə edildiyi kimi, hüceyrələr də dərhal iş görmək üçün ATP molekullarından enerji valyutası kimi istifadə edirlər. Şəkər (qlükoza) nişasta və ya glikogen şəklində saxlanılır. Bu kimi enerji saxlayan polimerlər ATP molekullarını təmin etmək üçün qlükozaya parçalanır. Bitki hüceyrələri fotosintez reaksiyalarını gücləndirmək üçün lazım olan ATP-ni sintez etmək üçün günəş enerjisindən, günəş enerjisindən istifadə edirlər.

Şəkil 2. Bu palıd ağacı və palıd kimi bitkilər şəkər və digər üzvi molekullar hazırlamaq üçün günəş işığından enerji istifadə edirlər. Həm bitkilər, həm də heyvanlar (bu dələ kimi) ilkin olaraq bitkilər tərəfindən istehsal olunan üzvi molekullardan enerji əldə etmək üçün hüceyrə tənəffüsündən istifadə edirlər. (kredit "acorn": Noel Reynolds tərəfindən işin dəyişdirilməsi "squirrel" krediti: Dawn Huczek tərəfindən işin dəyişdirilməsi)


Anabolik və katabolik proseslər

Anabolik proseslər daha mürəkkəb və xüsusi birləşmələr yaratmaq üçün orqanizmdə sadə molekullardan istifadə edir. Bu sintez, bir sıra komponentlərdən məhsulun yaradılması, anabolizmin "biosintez" də adlandırılmasının səbəbidir. Proses, orqanizmin özünü saxlamaq, böyümək, müalicə etmək, çoxalmaq və ya ətraf mühitdəki dəyişikliklərə uyğunlaşmaq üçün istifadə edə biləcəyi son məhsulları yaratmaq üçün enerjidən istifadə edir. Hündürlükdə və əzələ kütləsində böyümə iki əsas anabolik prosesdir. Hüceyrə səviyyəsində anabolik proseslər polimerlər yaratmaq üçün monomer adlanan kiçik molekullardan istifadə edə bilər, nəticədə çox vaxt yüksək mürəkkəb molekullar yaranır. Məsələn, amin turşuları (monomerlər) zülallara (polimerlərə) sintez oluna bilər, eynilə inşaatçı çox sayda bina yaratmaq üçün kərpicdən istifadə edə bilər.

Katabolik proseslər enerjini buraxmaq üçün kompleks birləşmələri və molekulları parçalayır. Bu, metabolik dövranı yaradır, burada anabolizm daha sonra katabolizmin parçalandığı digər molekulları yaradır, onların çoxu yenidən istifadə edilmək üçün orqanizmdə qalır.

Əsas katabolik proses həzmdir, burada qida maddələri udulur və bədənin istifadəsi üçün daha sadə komponentlərə parçalanır. Hüceyrələrdə katabolik proseslər enerji üçün nişasta, glikogen və sellüloza kimi polisaxaridləri monosaxaridlərə (məsələn, qlükoza, riboza və fruktoza) parçalayır. Zülallar yeni birləşmələrin anabolik sintezində və ya təkrar emal üçün istifadə üçün amin turşularına parçalanır. Və RNT və DNT-də olan nuklein turşuları bədənin enerji ehtiyaclarının bir hissəsi kimi və ya sağalma məqsədi ilə nukleotidlərə çevrilir.

Hormonlar

Orqanizmdəki bir çox metabolik proseslər hormonlar adlanan kimyəvi birləşmələr tərəfindən tənzimlənir. Ümumiyyətlə, hormonlar orqanizmdə təsirinə görə anabolik və ya katabolik olaraq təsnif edilə bilər.

Anabolik hormonlara aşağıdakılar daxildir:

  • Estrogen: Qadınlarda olduğu kimi kişilərdə də mövcud olan estrogen əsasən yumurtalıqlarda istehsal olunur. Bəzi qadın cinsi xüsusiyyətlərini (döş və kalçanın böyüməsini) tənzimləyir, menstruasiya dövrünü tənzimləyir və sümük kütləsinin güclənməsində rol oynayır.
  • Testosteron: Kişilərdə olduğu kimi qadınlarda da mövcud olan testosteron əsasən xayalarda istehsal olunur. Bəzi kişi cinsi xüsusiyyətlərini (üzdəki tüklər, səslər) tənzimləyir, sümükləri gücləndirir və əzələ kütləsinin qurulmasına və saxlanmasına kömək edir.
  • İnsulin: Pankreasda beta hüceyrələri tərəfindən istehsal olunur, qan səviyyəsini və qlükoza istifadəsini tənzimləyir. Orqanizm əsas enerji mənbəyi olan qlükozadan insulin olmadan istifadə edə bilməz. Mədəaltı vəzi insulin yarada bilmədikdə və ya bədən istehsal etdiyi insulini emal etmək üçün mübarizə apardıqda, bu, diabetə səbəb olur.
  • Böyümə hormonu: Hipofizdə istehsal olunan böyümə hormonu həyatın erkən mərhələlərində böyüməni stimullaşdırır və tənzimləyir. Yetkinlikdən sonra sümük bərpasını tənzimləməyə kömək edir.

Katabolik hormonlara aşağıdakılar daxildir:

  • Adrenalin: "Epinefrin" adlanan adrenalin adrenal bezlər tərəfindən istehsal olunur. Bu, ürək dərəcəsini sürətləndirən, oksigenin daha yaxşı mənimsənilməsi üçün ağciyərlərdə bronxiolları açan və sürətli enerji üçün bədəni qlükoza ilə dolduran "mübarizə və ya uçuş" cavabının əsas komponentidir.
  • Kortizol: Böyrəküstü vəzilərdə də istehsal olunan kortizol "stress hormonu" kimi tanınır. Narahatlıq, əsəbilik zamanı və ya orqanizm uzun müddət diskomfort hiss etdikdə ifraz olunur. Qan təzyiqini, qan şəkərinin səviyyəsini artırır və orqanizmin immun proseslərini boğur.
  • Qlükaqon: Pankreasın alfa hüceyrələri tərəfindən istehsal olunan qlükaqon, qlikogenin qlükozaya parçalanmasını stimullaşdırır. Qlikogen qaraciyərdə saxlanılır və bədənin daha çox enerjiyə ehtiyacı olduqda (məşq, döyüş, yüksək stress) qlükaqon qaraciyəri qlükoza kimi qana daxil olan qlikogeni katabolize etmək üçün stimullaşdırır.
  • Sitokinlər: Bu hormon hüceyrələr arasında ünsiyyət və qarşılıqlı əlaqəni tənzimləyən kiçik bir zülaldır. Sitokinlər bədəndə daim istehsal olunur və parçalanır, burada onların amin turşuları ya təkrar istifadə olunur, ya da digər proseslər üçün təkrar emal edilir. Sitokinlərin iki nümunəsi interleykin və limfokinlərdir, ən çox bədənin işğala (bakteriyalar, viruslar, göbələklər, şişlər) və ya zədələrə qarşı immun reaksiyası zamanı buraxılır.

Katabolik və Anabolik Yollar Arasındakı Fərq Nədir?

Katabolik yollar enerji buraxmaq üçün molekulları parçalayır, anabolik yollar isə yeni molekullar yaratmaq üçün enerjidən istifadə edir. Hər iki növ yol orqanizmin maddələr mübadiləsinin mühüm hissələridir.

Hüceyrə tənəffüsü ATP molekullarının yaradılması üçün zəruri olan mühüm katabolik yoldur. ATP, hüceyrələr tərəfindən görülən iş üçün həyati əhəmiyyət daşıyan yüksək enerjili bir molekuldur. Hüceyrə tənəffüsü altı karbonlu şəkər olan qlükozanın iki üç karbonlu molekula parçalanmasını əhatə edir. Prosesdə digər sistemlərdə sonrakı reaksiyalar üçün enerji təmin edən ATP molekulları istehsal olunur.

Zülalların qurulması hüceyrə tənəffüsü ilə istehsal olunan ATP-nin bir hissəsini istifadə edir. Zülallar amin turşularının polipeptidlər adlanan zəncirlərə bağlanması yolu ilə qurulur. Hər bir amin turşusu bir ATP molekulundan istifadə edərək zəncirə bağlanır. Sümük quran hüceyrələr kalsium fosfat kristallarının istehsalında ATP-dən istifadə edirlər. Bu kristallar onları gücləndirmək üçün sümüklərin matrisinə daxil olur.

Bədəndə katabolizm və anabolizm arasında gözəl bir tarazlıq mövcuddur. Bədən katabolizmlə parçalanmaq üçün kifayət qədər prekursor molekulları qəbul etməlidir, buna görə də katabolik yollar hüceyrələrin qurulması və bərpası üçün tələb olunan enerjini istehsal edə bilər. Araşdırmalar göstərir ki, bu metabolik yollar insanın sirkadiyalı ritmləri ilə ayrılmaz şəkildə bağlıdır, Cell Press jurnalı izah edir.


Katabolik yolun nümunəsi nədir?

Katabolik yollar mürəkkəb molekulların daha sadə olanlara parçalanmasını, həmin molekulların bağlarında saxlanılan kimyəvi enerjinin sərbəst buraxılmasını nəzərdə tutur. Bəziləri katabolik yollar bütün hüceyrə proseslərini gücləndirmək üçün istifadə olunan molekul olan ATP istehsal etmək üçün bu enerjini tuta bilər.

Daha sonra sual yaranır ki, biokimyəvi yol nədir və nümunə verin? A biokimyəvi yol (həmçinin metabolik adlanır cığır) bir reaksiyanın məhsulunun digərində substrat kimi istifadə edildiyi bir sıra ferment vasitəli reaksiyalardır. Hər bir ferment fərqli bir gen tərəfindən kodlanır. Məsələn, tutaq ki, A fermenti A geni ilə kodlanır. Eynilə B fermenti də B geni ilə kodlanır.

Bunu nəzərə alaraq, anabolik yolun nümunəsi nədir?

Anabolik yollar sadə olanlardan mürəkkəb molekullar qurur və adətən enerji girişinə ehtiyac duyur. Karbon dioksiddən qlükozanın qurulması birdir misal. Digər misallar amin turşularından zülalların və ya nuklein turşusunun tikinti bloklarından (nukleotidlərdən) DNT zəncirlərinin sintezi daxildir.

Metabolik yolun nümunəsi nədir?

Yaxşı metabolik yolun nümunəsi qlükoza ATP, adenozin trifosfat istehsal etmək üçün oksigen tərəfindən oksidləşdiyi hüceyrə tənəffüs tənliyi olardı. ATP molekulu, demək olar ki, bütün heyvan hüceyrələri tərəfindən hüceyrələrin həyat funksiyaları üçün əsas enerji mənbəyi kimi istifadə olunur.


Katabolik və anabolik reaksiyalar

Katabolik və anabolik reaksiyaları necə fərqləndiririk?

Araşdırmalarıma görə

Katabolik reaksiyalar

Katabolik reaksiyalar (həmçinin "katabolizm" adlanır) daha böyük, daha mürəkkəb molekulları daha kiçik molekullara parçalayır və bu prosesdə enerji buraxır. Katabolik reaksiyanın daha kiçik son məhsulları tullantı kimi buraxıla bilər və ya digər reaksiyalara daxil ola bilər. Katabolik reaksiyalar nəticəsində ayrılan enerji bir çox şəkildə tutula və istifadə edilə bilər. Enerjinin bir hissəsi istilik şəklində buraxılır və hüceyrənin temperaturunu artırır. Bəzən enerji başqa bir molekulun kimyəvi bağlarında saxlanılır. Və bəzən materialların hüceyrə membranları arasında aktiv daşınmasını gücləndirmək üçün hüceyrə mexanizmlərinin hərəkəti kimi iş üçün istifadə edilə bilər. Katabolik reaksiyalar hüceyrə tənəffüsü və qida molekullarının həzmi kimi bioloji proseslərin mərkəzidir.

Anabolik reaksiyalar

Anabolik reaksiyalar (həmçinin "anabolizm" adlanır) nisbətən sadə xammaldan daha mürəkkəb molekullar yaratmaq üçün enerjidən istifadə edir. "Anabolik" və "katabolik" oxşar səslənir, lakin bir-birinə ziddir. Fərqi xatırlamaq üçün “anabolik steroidlərin” əzələ kütləsinin yığılmasını necə təşviq etdiyi barədə düşünməyə kömək edə bilər. Həyatın bütün kompleks molekulları - karbohidratlar, lipidlər, zülallar, nuklein turşuları - anabolik reaksiyalar nəticəsində əmələ gəlir. Anabolik reaksiyalar fotosintez, zülal sintezi və DNT replikasiyası kimi proseslərin mərkəzidir.


Katabolizm və anabolizm prosesləri

Bütün anabolik proseslər konstruktivdir, orqanizm daxilində əsas molekullardan istifadə edir və daha sonra daha ixtisaslaşmış və mürəkkəb birləşmələr yaradır. Anabolizm həm də "biosintez" kimi tanınır, bunun sayəsində bir sıra komponentlərdən son məhsul yaradılır. Proses kinetik enerjini potensial enerjiyə çevirərək enerji forması kimi ATP tələb edir. Bu, enderqonik proses hesab olunur, yəni enerji tələb edən qeyri-kortəbii reaksiyadır 2 . Proses, toxumalar və orqanlar kimi son məhsulu yaratmaq üçün enerji sərf edir. Bu mürəkkəb molekullar böyümə, inkişaf və hüceyrə diferensasiyası vasitəsi kimi orqanizm tərəfindən tələb olunur 3 . Anabolik proseslər oksigendən istifadə etmir.

Digər tərəfdən katabolik proseslər dağıdıcıdır, burada daha mürəkkəb birləşmələr parçalanır və enerji anabolizmdə olduğu kimi enerji istehlak etmək əvəzinə ATP və ya istilik şəklində buraxılır. Potensial enerji bədəndəki anbarlardan kinetik enerjiyə çevrilir. Bu, metabolik dövrün meydana gəlməsi ilə nəticələnir, bununla da katabolizm anabolizm nəticəsində yaranan molekulları parçalayır. Daha sonra orqanizm tez-tez müxtəlif proseslərdə yenidən istifadə olunan bu molekulların çoxundan istifadə edir. Katabolik proseslər oksigendən istifadə edir.

Hüceyrə səviyyəsində anabolizm polimerlər yaratmaq üçün monomerlərdən istifadə edir və nəticədə daha mürəkkəb molekullar əmələ gəlir. Ümumi bir nümunə amin turşularının (monomer) daha böyük və daha mürəkkəb zülallara (polimer) sintezidir. Ən çox yayılmış katabolik proseslərdən biri həzmdir, burada qəbul edilən qidalar daha sadə molekullara çevrilir və orqanizm daha sonra digər proseslər üçün istifadə edə bilər.

Katabolik proseslər glikogen, nişasta və sellüloza kimi bir çox müxtəlif polisaxaridləri parçalamaq üçün fəaliyyət göstərir. Bunlar orqanizmlər tərəfindən enerji forması kimi istifadə olunan qlükoza, fruktoza və riboza daxil olan monosaxaridlərə çevrilir. Anabolizm nəticəsində yaranan zülallar sonrakı anabolik proseslər üçün katabolizm yolu ilə amin turşularına çevrilir. DNT və ya RNT-dəki hər hansı nuklein turşuları təbii müalicə prosesinin tərkib hissəsi olan və enerji ehtiyacları üçün istifadə olunan daha kiçik nukleotidlərə çevrilir.

Orqanizmlər istifadə etdikləri katabolizm növünə görə təsnif edilir 4:

  • Organotrof Enerjisini üzvi mənbələrdən əldə edən orqanizm
  • Litotrof → Enerjisini qeyri-üzvi substratlardan alan orqanizm
  • Fototrof → Enerjisini günəş işığından alan orqanizm

27 Enerji və Maddələr mübadiləsi

Bu bölmənin sonunda siz aşağıdakıları edə biləcəksiniz:

  • Metabolik yolları izah edin və iki əsas növü təsvir edin
  • Kimyəvi reaksiyaların enerji ötürülməsində necə rol oynadığını müzakirə edin

Alimlər hüceyrələr kimi canlı sistemlər vasitəsilə enerji axını ((Şəkil)) anlayışını müzakirə etmək üçün bioenergetika terminindən istifadə edirlər. Mürəkkəb molekulların qurulması və parçalanması kimi hüceyrə prosesləri mərhələli kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə baş verir. Bu kimyəvi reaksiyaların bəziləri kortəbii olur və enerji buraxır, digərləri isə davam etmək üçün enerji tələb edir. Canlılar istifadə etdiklərini artırmaq üçün davamlı olaraq qida istehlak etməli olduğu kimi, hüceyrələr də davamlı olaraq baş verən bir çox enerji tələb edən kimyəvi reaksiyaların istifadə etdiyi enerjini doldurmaq üçün davamlı olaraq daha çox enerji istehsal etməlidirlər. Hüceyrələrdə baş verən bütün kimyəvi reaksiyalar, o cümlədən enerjidən istifadə edən və buraxan reaksiyalar hüceyrənin metabolizmidir.

Karbohidrat mübadiləsi

Şəkər (kimyəvi reaksiyalar) mübadiləsi (sadə bir karbohidrat) enerjidən istifadə edən və istehsal edən bir çox hüceyrə proseslərinin klassik nümunəsidir. Canlılar şəkəri əsas enerji mənbəyi kimi istehlak edirlər, çünki şəkər molekulları öz bağlarında xeyli enerji saxlayırlar. Aşağıdakı tənlik qlükozanın, sadə şəkərin parçalanmasını təsvir edir:

İstehlak olunan karbohidratların mənşəyi bitkilər kimi fotosintez edən orqanizmlərdə olur ((Şəkil)). Fotosintez zamanı bitkilər günəş işığının enerjisindən karbon qazını (CO2) qlükoza kimi şəkər molekullarına (C6H12O6). Bu proses daha böyük, enerji saxlayan molekulun sintezini nəzərdə tutduğundan, davam etmək üçün enerji girişi tələb olunur. Aşağıdakı tənlik (əvvəlki tənliyin əksi olduğuna diqqət yetirin) qlükoza sintezini təsvir edir:

Fotosintez kimyəvi reaksiyaları zamanı enerji alimlərin ATP və ya adenozin trifosfat adlandırdıqları çox yüksək enerjili bir molekul şəklində olur. Bu, bütün hüceyrələrin əsas enerji valyutasıdır. Dolların mal almaq üçün istifadə etdiyimiz valyuta olduğu kimi, hüceyrələr də dərhal iş görmək üçün ATP molekullarından enerji valyutası kimi istifadə edirlər. Şəkər (qlükoza) nişasta və ya glikogen şəklində saxlanılır. Bu kimi enerji saxlayan polimerlər ATP molekullarını təmin etmək üçün qlükozaya parçalanır.

Fotosintez reaksiyaları zamanı qlükoza molekulunu sintez etmək üçün günəş enerjisi tələb olunur. Fotosintezdə günəşdən gələn işıq enerjisi əvvəlcə ATP və NADPH (nikotinamid adenin dinukleotid fosfat) enerji daşıyıcı molekullarında müvəqqəti olaraq özünü saxlayan kimyəvi enerjiyə çevrilir. Fotosintez daha sonra altı CO molekulundan bir qlükoza molekulu yaratmaq üçün ATP və NADPH-də saxlanılan enerjidən istifadə edir.2. Bu proses, vücudunuza gün ərzində istifadə edə biləcəyiniz enerji əldə etmək üçün səhər səhər yeməyi yeməyə bənzəyir. İdeal şəraitdə fotosintez reaksiyaları zamanı bir qlükoza molekulunu sintez etmək üçün 18 ATP molekulundan enerji tələb olunur. Qlükoza molekulları digər şəkər növləri ilə də birləşə və çevrilə bilər. Bir orqanizm şəkər istehlak etdikdə, qlükoza molekulları nəticədə hər bir orqanizmin canlı hüceyrəsinə daxil olur. Hüceyrə daxilində hər bir şəkər molekulu bir sıra mürəkkəb kimyəvi reaksiyalar nəticəsində parçalanır. Bu reaksiyaların məqsədi şəkər molekullarının içərisində yığılan enerjini toplamaqdır. Yığılan enerji hüceyrədə bir çox kimyəvi reaksiyaları gücləndirən yüksək enerjili ATP molekullarını əmələ gətirir. Altı karbon dioksid molekulundan bir qlükoza molekulu yaratmaq üçün lazım olan enerji miqdarı 18 ATP molekulu və 12 NADPH molekuludur (hər biri enerji baxımından üç ATP molekuluna bərabərdir) və ya bir molekulun sintezi üçün tələb olunan cəmi 54 molekul ekvivalentidir. . Bu proses hüceyrələrin ehtiyac duyduqları molekulyar enerjini yaratmaq üçün əsas və səmərəli bir yoldur.

Metabolik yollar

Şəkər molekullarının yaradılması və parçalanması prosesləri iki növ metabolik yolu göstərir. Metabolik yol, substrat molekulunu və ya molekullarını bir sıra metabolik ara məhsullar vasitəsilə addım-addım çevirən, nəticədə son məhsul və ya məhsul verən bir sıra qarşılıqlı əlaqəli biokimyəvi reaksiyalardır. Şəkər mübadiləsi vəziyyətində, ilk metabolik yol şəkəri daha kiçik molekullardan sintez edir, digər yol isə şəkəri daha kiçik molekullara parçalayır. Elm adamları bu iki əks prosesi - birinci enerji tələb edən və ikinci enerji istehsal edən - müvafiq olaraq anabolik (tikinti) və katabolik (parçalanma) yollar adlandırırlar. Nəticədə, tikinti (anabolizm) və deqradasiya (katabolizm) maddələr mübadiləsini təşkil edir.

Metabolik yolların təkamülü Metabolik yolların təkamülünü başa düşməkdən daha çox maddələr mübadiləsinin mürəkkəbliyi var. Metabolik mürəkkəblik orqanizmdən orqanizmə dəyişir. Fotosintez, bitkilər (planktonik yosunlar qlobal sintezin əksəriyyətini yerinə yetirir) kimi fotosintetik orqanizmlərin günəş enerjisini yığıb karbohidratlara çevirdiyi əsas yoldur. Fotosintezin əlavə məhsulu oksigendir, bəzi hüceyrələr hüceyrə tənəffüsünü həyata keçirmək üçün tələb olunur. Hüceyrə tənəffüsü zamanı oksigen karbohidratlar kimi karbon birləşmələrinin katabolik parçalanmasına kömək edir. Məhsullar arasında CO2 və ATP. Bundan əlavə, bəzi eukaryotlar katabolik prosesləri oksigen (fermentasiya) olmadan həyata keçirirlər, yəni anaerob metabolizmi həyata keçirirlər və ya istifadə edirlər.

Orqanizmlər, yəqin ki, yaşamaq üçün anaerob maddələr mübadiləsini təkamül yolu ilə inkişaf etdirmişlər (canlı orqanizmlər təqribən 3,8 milyard il əvvəl, atmosferdə oksigen çatışmazlığı zamanı yaranmışdır). Orqanizmlər arasındakı fərqlərə və maddələr mübadiləsinin mürəkkəbliyinə baxmayaraq, tədqiqatçılar həyatın bütün qollarının eyni metabolik yollardan bəzilərini paylaşdığını aşkar edərək, bütün orqanizmlərin eyni qədim ortaq əcdaddan təkamül etdiyini irəli sürdülər ((Şəkil)). Sübutlar göstərir ki, zaman keçdikcə yollar ayrıldı və orqanizmlərin ətraf mühitə daha yaxşı uyğunlaşmasına imkan verən xüsusi fermentlər əlavə edildi və bununla da onların sağ qalma şansı artır. Bununla belə, əsas prinsip budur ki, bütün orqanizmlər hüceyrə funksiyalarını yerinə yetirmək üçün ətraf mühitdən enerji toplamalı və onu ATP-yə çevirməlidirlər.

Anabolik və katabolik yollar

Anabolik yollar daha sadə olanlardan mürəkkəb molekulları sintez etmək üçün enerji girişini tələb edir. CO-dan şəkərin sintezi2 bir misaldır. Digər nümunələr amin turşusu tikinti bloklarından böyük zülalların sintezi və nuklein turşusu tikinti bloklarından yeni DNT zəncirlərinin sintezidir. Bu biosintetik proseslər hüceyrənin həyatı üçün kritikdir, daim baş verir və ATP və NADH (nikotinamid adenin dinukleotid) və NADPH kimi digər yüksək enerjili molekulların təmin etdiyi enerji tələb edir ((Şəkil)).

ATP, hüceyrələrin hər zaman kifayət qədər ehtiyata sahib olması üçün vacib bir molekuldur. Şəkərlərin parçalanması tək bir qlükoza molekulunun böyük miqdarda ATP, 36-38 molekul yaratmaq üçün kifayət qədər enerji saxlaya biləcəyini göstərir. Bu katabolik bir yoldur. Katabolik yollar mürəkkəb molekulların daha sadə olanlara parçalanmasını (və ya parçalanmasını) əhatə edir. Mürəkkəb molekul bağlarında saxlanılan molekulyar enerji katabolik yollarda sərbəst buraxılır və ATP istehsal edə biləcək şəkildə yığılır. Yağlar kimi digər enerji saxlayan molekullar da enerjini buraxmaq və ATP yaratmaq üçün oxşar katabolik reaksiyalar vasitəsilə parçalanır ((Şəkil)).

Bilmək vacibdir ki, metabolik yol kimyəvi reaksiyalar özbaşına baş vermir. Ferment adlanan zülal hər reaksiya mərhələsini asanlaşdırır və ya kataliz edir. Fermentlər bütün növ bioloji reaksiyaları kataliz etmək üçün vacibdir - enerji tələb edənlər və enerji buraxanlar.

Bölmənin xülasəsi

Hüceyrələr müxtəlif kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə həyat funksiyalarını yerinə yetirirlər. Hüceyrənin metabolizmi onun daxilində baş verən kimyəvi reaksiyalara aiddir. Mürəkkəb kimyəvi maddələrin daha sadə olanlara, məsələn, böyük makromolekulların parçalanmasına səbəb olan metabolik reaksiyalar var. Alimlər bu prosesi katabolizm adlandırırlar və biz belə reaksiyaları enerjinin sərbəst buraxılması ilə əlaqələndiririk. Spektrin digər ucunda anabolizm makromolekul sintezi kimi daha sadə molekullardan mürəkkəb molekullar quran metabolik proseslərə aiddir. Anabolik proseslər enerji tələb edir. Qlükoza sintezi və qlükoza parçalanması müvafiq olaraq anabolik və katabolik yollara misaldır.

Çoxlu seçim

Enerji uzunmüddətli _____ bağlarında saxlanılır və a(n) _____ molekulundan işi yerinə yetirmək üçün qısamüddətli istifadə olunur.

  1. ATP: qlükoza
  2. anabolik molekul: katabolik molekul
  3. qlükoza: ATP
  4. katabolik molekul: anabolik molekul

DNT replikasiyası ana DNT-nin iki zəncirinin açılmasını, tamamlayıcı zəncirlərin sintezi üçün hər bir zəncirinin surətinin çıxarılmasını və ana və qız DNT-nin sərbəst buraxılmasını əhatə edir. Aşağıdakılardan hansı bu prosesi dəqiq təsvir edir?

  1. Bu anabolik bir prosesdir.
  2. Bu katabolik bir prosesdir.
  3. Bu həm anabolik, həm də katabolikdir.
  4. Bu metabolik bir prosesdir, lakin nə anabolik, nə də katabolikdir.

Tənqidi Düşüncə Sualları

Fiziki məşq anabolik və/yaxud katabolik prosesləri əhatə edirmi? Cavabınıza dəlil gətirin.

Fiziki məşq həm anabolik, həm də katabolik prosesləri əhatə edir. Bədən hüceyrələri əzələ daralması kimi məşq üçün lazım olan işi yerinə yetirmək üçün ATP təmin etmək üçün şəkərləri parçalayır. Bu katabolizmdir. Əzələ hüceyrələri də yeni əzələ quraraq məşq nəticəsində zədələnmiş əzələ toxumasını bərpa etməlidir. Bu anabolizmdir.

İnsanın enerji tələb edən funksiyalarına paralel enerji tələb edən iki fərqli hüceyrə funksiyasını adlandırın.

Hüceyrə hərəkəti üçün, kirpiklərin və ya flagellaların döyülməsi, eləcə də əzələlərin daralması nəticəsində yaranan insan hərəkəti üçün enerji tələb olunur. Hüceyrələr də həzmi yerinə yetirmək üçün enerjiyə ehtiyac duyur, çünki insanlar qidanı həzm etmək üçün enerji tələb edir.

Lüğət


Elektron nəqli zənciri

Elektron nəqli zəncirinin spesifik fermentləri əks əlaqənin inhibəsindən təsirlənmir, lakin bu yolla elektron nəqlinin sürətinə ADP və ATP səviyyələri təsir edir. Hüceyrə tərəfindən daha çox ATP istehlakı ADP-nin yığılması ilə göstərilir. ATP istifadəsi azaldıqca ADP-nin konsentrasiyası azalır və indi hüceyrədə ATP yığılmağa başlayır. Bu dəyişiklik ADP-nin ATP-yə nisbi konsentrasiyasıdır, hüceyrənin elektron daşıma zəncirini yavaşlatmasına səbəb olur.

Hüceyrə tənəffüsündə əks əlaqə nəzarətlərinin xülasəsi üçün aşağıdakı cədvələ baxın.


Videoya baxın: Yemişanın İnanılmaz Faydaları, Yemişan Çayının Hazırlanması, Yemişanın Ürəyə Faydaları (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Daishakar

    The props are obtained

  2. Marcas

    Üzr istəyirəm, amma mənim fikrimcə səhvi etiraf edirsiniz. Daxil olun, müzakirə edəcəyik. Mənə pm-də yazın.

  3. Pablo

    Səhvlər ola bilərmi?

  4. Yisreal

    Səhv edirsən. Mən əminəm. Bunu sübut edə bilərəm.



Mesaj yazmaq