Un prerequisito per l'esistenza di qualsiasi organismo vivente è l'apporto costante di nutrienti e la rimozione dei prodotti finali del decadimento.
Cos'è il metabolismo in biologia
Il metabolismo, o metabolismo, è un insieme speciale di reazioni chimiche che avvengono in qualsiasi organismo vivente per mantenerne l'attività e la vita. Queste risposte consentono al corpo di svilupparsi, crescere e riprodursi mantenendo la sua struttura e rispondendo agli stimoli ambientali.
Il metabolismo è solitamente diviso in due fasi: catabolismo e anabolismo. Nella prima fase, tutte le sostanze complesse vengono scomposte e diventano più semplici. Nella seconda, insieme ai costi energetici, vengono sintetizzati acidi nucleici, lipidi e proteine.
Il ruolo più importante nel processo metabolico è svolto dagli enzimi, che sono catalizzatori biologici attivi. Sono in grado di ridurre l'energia di attivazione di una reazione fisica e regolare le vie metaboliche.
Le catene e i componenti metabolici sono assolutamente identici per molte specie, il che è la prova dell'unità dell'origine di tutti gli esseri viventi. Questa somiglianza mostra relativamentecomparsa precoce dell'evoluzione nella storia dello sviluppo degli organismi.
Classificazione per tipo di metabolismo
Cos'è il metabolismo in biologia è descritto in dettaglio in questo articolo. Tutti gli organismi viventi che esistono sul pianeta Terra possono essere divisi in otto gruppi, guidati dalla fonte di carbonio, energia e substrato ossidabile.
Gli organismi viventi possono utilizzare l'energia delle reazioni chimiche o la luce come fonte di cibo. Come substrato ossidabile possono essere utilizzate sostanze sia organiche che inorganiche. La fonte di carbonio è l'anidride carbonica o la materia organica.
Ci sono microrganismi che, trovandosi in diverse condizioni di esistenza, utilizzano un diverso tipo di metabolismo. Dipende dall'umidità, dall'illuminazione e da altri fattori.
Gli organismi multicellulari possono essere caratterizzati dal fatto che lo stesso organismo può avere cellule con diversi tipi di processi metabolici.
Catabolismo
Biologia esamina il metabolismo e l'energia attraverso un concetto come "catabolismo". Questo termine si riferisce ai processi metabolici durante i quali vengono scomposte grandi particelle di grassi, amminoacidi e carboidrati. Durante il catabolismo compaiono molecole semplici che partecipano alle reazioni biosintetiche. È grazie a questi processi che il corpo è in grado di mobilitare energia, trasformandola in una forma accessibile.
Negli organismi che vivono per fotosintesi (cianobatteri epiante), la reazione di trasferimento degli elettroni non rilascia energia, ma si accumula, grazie alla luce solare.
Negli animali, le reazioni di catabolismo sono associate alla scomposizione di elementi complessi in elementi più semplici. Queste sostanze sono nitrati e ossigeno.
Il catabolismo negli animali è diviso in tre fasi:
- Suddivisione di sostanze complesse in sostanze più semplici.
- Suddivisione di molecole semplici in molecole ancora più semplici.
- Rilascio di energia.
Anabolismo
Il metabolismo (la biologia di grado 8 considera questo concetto) è anche caratterizzato dall'anabolismo, un insieme di processi metabolici di biosintesi con consumo di energia. Le molecole complesse, che sono la base energetica delle strutture cellulari, sono formate in sequenza dai precursori più semplici.
In primo luogo, vengono sintetizzati aminoacidi, nucleotidi e monosaccaridi. Quindi gli elementi di cui sopra diventano forme attive a causa dell'energia dell'ATP. E nell'ultima fase, tutti i monomeri attivi vengono combinati in strutture complesse, come proteine, lipidi e polisaccaridi.
Vale la pena notare che non tutti gli organismi viventi sintetizzano molecole attive. La biologia (il metabolismo è descritto in dettaglio in questo articolo) distingue organismi come autotrofi, chemiotrofi ed eterotrofi. Ricevono energia da fonti alternative.
Energia dalla luce solare
Cos'è il metabolismo in biologia? Il processo attraverso il quale esistono tutti gli esseri viventisulla Terra e distingue gli organismi viventi dalla materia inanimata.
L'energia della luce solare si nutre di alcuni protozoi, piante e cianobatteri. In questi rappresentanti, il metabolismo avviene a causa della fotosintesi, il processo di assorbimento dell'ossigeno e rilascio di anidride carbonica.
Digestione
Le molecole come l'amido, le proteine e la cellulosa vengono scomposte prima di essere utilizzate dalle cellule. La digestione coinvolge enzimi speciali che scompongono le proteine in amminoacidi e polisaccaridi in monosaccaridi.
Gli animali possono secernere questi enzimi solo da cellule speciali. Ma i microrganismi rilasciano tali sostanze nello spazio circostante. Tutte le sostanze prodotte dagli enzimi extracellulari entrano nel corpo tramite il "trasporto attivo".
Controllo e regolazione
Cos'è il metabolismo in biologia, puoi leggere in questo articolo. Ogni organismo è caratterizzato dall'omeostasi: la costanza dell'ambiente interno del corpo. La presenza di una tale condizione è molto importante per qualsiasi organismo. Poiché sono tutte circondate da un ambiente in continua evoluzione, per mantenere le condizioni ottimali all'interno delle cellule, tutte le reazioni metaboliche devono essere regolate correttamente e accuratamente. Un buon metabolismo consente agli organismi viventi di contattare costantemente l'ambiente e di rispondere ai suoi cambiamenti.
Informazioni storiche
Cos'è il metabolismo in biologia? La definizione è all'inizio dell'articolo. Il concetto di "metabolismo" per la prima voltautilizzato da Theodor Schwann negli anni Quaranta del XIX secolo.
Gli scienziati hanno studiato il metabolismo per diversi secoli e tutto è iniziato con i tentativi di studiare gli organismi animali. Ma il termine "metabolismo" fu usato per la prima volta da Ibn al-Nafisa, il quale credeva che l'intero corpo fosse costantemente in uno stato di nutrizione e decadimento, quindi è caratterizzato da continui cambiamenti.
La lezione di biologia "Metabolismo" rivelerà l'intera essenza di questo concetto e descriverà esempi che aiuteranno ad aumentare la profondità della conoscenza.
Il primo esperimento controllato sullo studio del metabolismo fu fatto da Santorio Santorio nel 1614. Ha descritto la sua condizione prima e dopo aver mangiato, lavorato, bevuto acqua e dormito. Fu il primo a notare che la maggior parte del cibo consumato andava perduta durante il processo di "evaporazione silenziosa".
Negli studi iniziali, non sono state trovate reazioni metaboliche e gli scienziati credevano che il tessuto vivente fosse controllato da una forza vivente.
Nel ventesimo secolo, Eduard Buchner introdusse il concetto di enzimi. Da allora, lo studio del metabolismo è iniziato con lo studio delle cellule. Durante questo periodo, la biochimica divenne una scienza.
Cos'è il metabolismo in biologia? La definizione può essere data come segue: questo è un insieme speciale di reazioni biochimiche che supportano l'esistenza di un organismo.
Minerali
Le sostanze inorganiche svolgono un ruolo molto importante nel metabolismo. Tutti i composti organici sono costituiti da grandi quantità di fosforo, ossigeno, carbonio e azoto.
La maggior parte dei composti inorganici consente di controllare il livello di pressione all'interno delle cellule. Anche la loro concentrazioneinfluisce positivamente sul funzionamento delle cellule muscolari e nervose.
I metalli di transizione (ferro e zinco) regolano l'attività delle proteine di trasporto e degli enzimi. Tutti gli oligoelementi inorganici vengono assorbiti attraverso le proteine di trasporto e non rimangono mai allo stato libero.
