Общая характеристика обмена веществ и преобразование энергии. §24

Вся совокупность процессов синтеза веществ в организме называется ассимиляцией, или анаболизмом. Ещё одно название реакций синтеза - пластический обмен.

В клетке протекают процессы расщепления органических молекул с выделением энергии. Диссимиляция (катаболизм) - общее название реакций распада органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. Так же к процессам диссимиляции применим термин энергетический обмен.

Взаимосвязь ассимиляции и диссимиляции обнаруживается в расходовании на биосинтез веществ (ассимиляцию) той энергии, которая освобождается в процессе диссимиляции. Без этой энергии не могут образовываться и продукты распада белков, жиров и углеводов, необходимые для биосинтеза.

Основным источником энергии для всех клеток служит молекула аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая синтезируется в клетке в результате реакции фосфорилирования.

Подготовительная фаза является начальным этапом энергетического обмена и включает в себя расщепление полимеров: белков - до аминокислот, жиров - до глицерина и жирных кислот, углеводов - до глюкозы.

С 6 Н 12 О 6 +2 АДФ + 2 Н 3 РО 4→ → 2 С 3 Н 4 О 3 +2 АДФ + 2 Н 2 О Бескислородная фаза проходит с выделением энергии. В основе этого этапа обмена лежит гликолиз - многоступенчатый процесс окисления молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты.

С 6 Н 12 О 6 +2 АДФ + 2 Н 3 РО 4→ → 2 С 2 Н 5 ОН + 2 СО 2 + 2 АТФ + 2 Н 2 О В бескислородной среде в растительных клетках и клетках некоторых грибов, вместо гликолиза проходит процесс спиртового брожения, в результате которого глюкоза превращается в этиловый спирт и углекислый газ.

При физической нагрузке в скелетных мышцах в результате пережатия кровеносных сосудов возникает дефицит кислорода. Образующаяся молочная кислота связывает ионы кальция, что является причиной болевых ощущений в мышцах.

Полное кислородное расщепление (клеточное дыхание) - завершающая фаза энергетического обмена. Этот многоэтапный процесс проходит в митохондриях клетки и заключается в расщеплении органических молекул, образовавшихся в анаэробной фазе до конечных продуктов - углекислого газа и воды.

В результате клеточного дыхания из двух молекул молочной кислоты синтезируется 36 молекул АТФ: 2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ+36 Н 3 РО 4→ → 6 СО 2 + 42 Н 2 О + 36 АТФ

Ещё две молекулы АТФ образовались в ходе анаэробной фазы, поэтому суммарное уравнение энергетического обмена можно выразить следующим образом: С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 + 38 АДФ+38 Н 3 РО 4 → → 6 СО 2 + 44 Н 2 О + 38 АТФ

Энергия, вырабатываемая и запасаемая клеткой в процессе диссимиляции, используется, в том числе, для сборки молекул органических веществ, необходимых для жизнедеятельности как самой клетки, так и организма в целом.

Понятие живой материи ввел В.И. Вернадский. Живым веществом он назвал совокупность масс всех организмов. Живой мир чрезвычайно многообразен. К настоящему времени биологи описали более миллиона видов живых организмов. Масса живого вещества на планете оценивается в 10 13 ... 10 14 т. Каждый организм представляет собой совокупность упорядоченно взаимодействующих структур, образующих единое целое, называемое системой. В живых системах процессы протекают непрерывно в сложных последовательных и параллельных химических реакциях, в результате которых происходит рост, деление, питание, выделение клеток, а также их движение и взаимодействие между собой.

В биохимии вся совокупность химических превращений в живом организме объединена понятием метаболизм (обмен веществ). Органические вещества неживого происхождения называют абиогенными веществами, а продукты метаболизма - биогенными веществами.

Отличительными признаками живого объекта являются следующие.

  • 1. Высокая организация при сложном внутреннем строении. Любая составная часть организма имеет специальное назначение и выполняет определенные функции (клеточное строение и специфичность клеток организма).
  • 2. Способность к самовоспроизведению (рост, размножение).
  • 3. Способность извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды.
  • 4. Умение «обучаться» (термин, под которым подразумевается как способность реагировать на воздействие окружающей среды, изменяться, приспособляясь к ее условиям, так и приобретение новых навыков и свойств под воздействием этих условий - адаптация, развитие).
  • 5. Способность живого организма поддерживать постоянный состав внутренней среды вопреки резким изменениям внешних условий.

Биохимические превращения выполняют следующие основные функции:

  • 1) снабжение химической энергией за счет расщепления богатых энергией пищевых веществ;
  • 2) превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки, используемые в последующих метаболических процессах для построения клеточных компонентов (макромолекул);
  • 3) сборка клеточных компонентов (белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и пр.);
  • 4) синтез и разрушение биомолекул, выполняющих специфические функции клетки.

Живые клетки поддерживают свою внутреннюю упорядоченность в динамическом стационарном состоянии за счет веществ и свободной энергии, поступающих из внешней среды и преобразуемых в процессе метаболизма.

Для синтеза органических веществ живые организмы используют неорганические вещества: воду, углекислый газ, аммиак, соли. Различия между растениями и животными состоят в том, что у животных подобный синтез происходит в значительно меньших объемах, так как ряд веществ поступает в их организм уже в «готовом» виде.

Живые организмы способны синтезировать большое количество соединений жирного и ароматического рядов. В синтезе углеводов в организме участвуют органические молекулы, имеющие в своем составе три атома углерода: молекулы молочной кислоты, пировиноградной кислоты, глицерина и т. п. Эти вещества получили название гликогенообразователей, так как с их участием в печени происходит синтез гликогена.

Из продуктов превращения углеводов в организме образуются жиры. Из промежуточных продуктов превращения углеводов и жиров синтезируются некоторые а-кетокислоты: щавелевоуксусная, а-кетоглютаровая, пировиноградная и др. а-Кетокислоты, присоединяя аммиак, превращаются в соответствующие аминокислоты. Однако в организмах животных происходит синтез не всех необходимых для жизнедеятельности аминокислот. Полный набор аминокислот, требующийся для образования белков, синтезируется только в зеленых растениях. Животные организмы способны к синтезу только некоторых циклических соединений, например холестерина, основным «строительным» материалом которого является уксусная кислота. Организм человека не может синтезировать «простую» молекулу, имеющую бензольное кольцо, но легко синтезирует гетероциклические соединения - производные пурина, пиримидина и пиррола. Исходными материалами для синтеза пурина являются молекулы глицина, углекислого газа, муравьиной кислоты и глутамина. В синтезе пиримидина участвуют карбаминовая и янтарная кислоты.

Все живые организмы подразделяют на две группы в зависимости от способа усвоения поступающего из среды углерода.

Автотрофные клетки используют в качестве единственного источника углерода углекислый газ (СОг), из которого они строят углеродсодержащие биомолекулы. К этой группе принадлежат фотосинтезирующие бактерии и клетки зеленых растений.

Гетеротрофные клетки получают углерод в виде достаточно сложных органических соединений, например глюкозы. К ним относятся клетки животных и большинства микроорганизмов.

В биосфере автотрофы и гетеротрофы сосуществуют как участники единого цикла, при котором осуществляется непрерывный круговорот углерода и кислорода между животным и растительным мирами (рис. 1.1). Источником энергии этого процесса является Солнце.

Рис. 1.1.

Помимо углерода, кислорода и энергии всем живым организмам необходим азот. Азот требуется для синтеза аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований. Из 20 необходимых аминокислот человек получает «готовыми» из пищи только 10, которые организм не способен синтезировать сам. Растения могут синтезировать все аминокислоты из азота и его соединений. Поскольку основное количество азота (80 %) содержится в газообразном виде (N2), все живое, в конечном счете, зависит от организмов, способных его фиксировать. Азот фиксируют, например, цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Они ведут независимое существование, поскольку полностью автотрофны, т. е. усваивают азот, углекислый газ и способны к фотосинтезу. Азотфиксирующие бактерии, как правило, живут в почве. Некоторые из них существуют в виде симбионтов на корневых клубеньках растений. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитритов и нитратов, а денитрифицирующие вновь превращают нитраты в аммиак. Таким образом, азот, как углерод и кислород, совершает непрерывный круговорот (рис. 1.2).


Рис.

Все метаболические процессы - цепные, и их можно подразделить на цепи биосинтеза (анаболизма) и цепи деградации {катаболизма).

Цепные процессы (реакции) можно представить так:

Цепные реакции образуют сети, состоящие как из процессов ассимиляции (синтеза), так и диссимиляции (распада).

Ассимиляция - анаболизм - накопление, потребление, синтез - связана с ростом и развитием. Диссимиляция - катаболизм - выделение, распад, деструкция (химическое расщепление) - связана, в частности, со старением организма и отмиранием каких-либо органов в процессе жизнедеятельности, рассасывания.

Ассимиляционный и диссимиляционный процессы связаны между собой так, что сохраняется постоянство внутренней среды в организме по всем показателям для обеспечения нормальной жизнедеятельности в окружающей среде.

Динамическое постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости) и устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхания, терморегуляции, обмена веществ и т. д.) организма человека и животных называется гомеостазом.

Минимальный объем веществ, необходимый для поддержания жизни человека, находящегося в состоянии покоя, называется основным обменом. Например, в организм человека для обеспечения основного обмена требуется вводить 100 г белка в сутки.

Клеточный метаболизм - это система ферментативных превращений как веществ, так и энергии, начинающихся от исходных веществ и завершающихся биосинтезом живой материи. Простейшими единицами метаболической активности являются ферменты, каждый из которых, как правило, катализирует какую-нибудь одну химическую реакцию. Поскольку метаболические процессы - это последовательные превращения, то можно говорить о мульти- ферментных системах, действующих совместно в определенной последовательности.

Большинство ферментов представляет собой растворимые в воде глобулярные белки, каталитическими свойствами могут обладать также и структурные белки клетки.

Ассимиляция (лат. assimilatio; от assimilare – уподоблять):

  • Ассимиляция (биология)– совокупность процессов синтеза в живом организме.
  • Ассимиляция (лингвистика)– уподобление артикуляции одного звука артикуляции другого.
  • Ассимиляция (социология)– процесс, в результате которого один этнос лишается своих отличительных черт и заменяется чертами другого общества; смешение племён.
  • Языковая ассимиляция– потеря языковым сообществом своего родного языка и переход на другой, как правило, более престижный язык.

Ассимиляция в биологии

Это то же, что анаболизм, в более узком смысле – усвоение питательных веществ живыми клетками (фотосинтез, корневая абсорбция). Термин произошел от латинского слова assimilatio – уподобление. Ассимиляция является процессом, присущим всему живому, одной из сторон обмена веществ, заключается в образовании сложных веществ, составляющих организм, из более простых элементов внешней среды.

  • Процесс ассимиляции обеспечивает рост, развитие, обновление организмаи накопление запасов, используемых в качестве источника энергии. Организмы с точки зрения термодинамики представляют собой открытые системы, могут существовать только при непрерывном притоке энергии извне. Первичным источником энергии для живой природы является солнечное излучение. Организмы, обитающие на Земле, можно разделить на две основные группы, отличающиеся использованием различных источников энергии, – автотрофные организмы и гетеротрофные организмы. Только автотрофные организмы (зеленые растения) способны непосредственно использовать лучистую энергию Солнца в процессе фотосинтеза, создавая органические соединения (углеводы, аминокислоты, белки) из неорганических веществ. Остальные живые организмы (за исключением некоторых микроорганизмов, способных добывать энергию за счёт химических реакций) ассимилируют уже готовые органические вещества, используя их как источник энергии или материала для построения своего тела. При ассимиляции белков пищи гетеротрофами происходит сначала распад белков до аминокислот, а затем снова синтез белков, присущих только данному организму. В живых организмах непрерывно происходит процесс обновления его составных частей благодаря разрушению (диссимиляции) и созиданию органических веществ – ассимиляции.
  • Полное обновление белковтела взрослого человека происходит приблизительно за два с половиной года. Интенсивность ассимиляции и ее соотношение с обратным процессом – диссимиляцией, или катаболизмом, – значительно отличаются как у различных организмов, так и в течение жизни одной особи. Наиболее интенсивно ассимиляция происходит в периоды роста: у животных – в молодом возрасте, у растений – в течение вегетационного периода.

Оба процесса – ассимиляция и диссимиляция – идут взаимосвязанно друг с другом. Чтобы произвести синтез сложных органических веществ, необходима энергия АТФ. Для совершения любых видов движения организма нужно преобразовать энергию АТФ в механическую энергию. Для того чтобы в клетке образовались молекулы АТФ, необходимы органические молекулы, которые поступают из среды обитания организма в результате питания. Источником энергии могут быть собственные запасные вещества организма либо отработанные и требующие замены какие-либо клеточные структуры.

Ассимиляция в лингвистике

Это главным образом фонологический термин, обозначающий уподобление одного звука другому. Ассимиляция происходит между звуками одного типа (гласными или согласными). Ассимиляция может быть полной (в этом случае ассимилируемый звук полностью совпадает с тем, которому он уподобляется) и неполной (соответственно, изменяется лишь несколько признаков ассимилируемого звука). По своему направлению ассимиляция может быть прогрессивной (предыдущий звук влияет на последующий) и регрессивной (последующий звук влияет на предыдущий). Ассимиляция может быть контактной (участвующие в процессе звуки соседствуют) и дистантной (типичный пример – гармония гласных). Ассимиляция противопоставляется диссимиляции , процессу расподобления двух звуков.

Примеры

Ассимиляция полная. Ассимиляция, в результате которой один звук отождествляется с другим и два различных звука становятся одинаковыми. Отдых [оддых > од: ых]. Сжатый [жжатый > жатый].

Ассимиляция неполная. Ассимиляция, в результате которой один звук уподобляется другому частично (по звонкости-глухостн, твердости-мягкости и т. д.). Водка [воткъ] – оглушенне звонкого согласного. Просьба [прозбъ] –озвончение глухого согласного. Снёс –смягчение согласного звука приставки. Слесарь [р] – слесарный [р] – отвердение мягкого согласного.

Ассимиляция прогрессивная. Уподобление в результате влияния предшествующего звука на последующий (редкое явление в русском языке). Ванька > Ванькя [ванкъ] – смягчение [к] под влиянием предшествующего мягкого [н]. Ассимиляция регрессивная. Уподобление в результате влияния последующего звука на предшествующий. Сдать [здат] – озвончение [с] под влиянием последующего [д]. Лодка [лоткъ] – оглушение [д] под влиянием последующего [к]. Следует различать ассимиляцию в диахроническом и синхроническом плане. Диахроническая ассимиляция – процесс (протекающий в определенных временных рамках) уподобления звуков одного типа звукам другого типа. Например, после падения редуцированных [ъ] и [ь] в древнерусском языке (XII–XIII вв.) протекал процесс постепенного оглушения звонких согласных, попавших в соседство с глухими: доро[жъ]ка > доро[ж]ка > дор[жш]ка > доро[ш]ка. Ассимиляция в синхроническом смысле – строго закономерное чередование звуков, обусловленное позицией. Например, мена [ж] и [ш] в словах дорожный, дороженька, дорожка.

Ассимиляция в социологии

Ассимиляция – уподобление, слияние, усвоение. В социологии и этнографии – потеря одной части социума (или целым этносом) своих отличительных черт и замена позаимствованная у другой части (другого этноса). В целом, это этнокультурный сдвиг в самосознании определённой социальной группы, ранее представлявшей иную общность в плане языка, религии или культуры.

Термин «ассимиляция» может восприниматься одновременно, как процесс или как состояние. Во-первых, он обозначает процесс включения иммигрантов в принимающее общество. Во-вторых, под ассимиляцией понимают состояние сходства в манерах поведения, установках, ценностях у иммигрантов и представителей принимающего общества, нации. Распространенный термин, применяемый в Европе.

Существуют несколько видов ассимиляции:

  • Естественная ассимиляция происходит путем естественного, добровольного слияния народов в составе многонационального государства, либо при вхождении национального региона в состав крупного государства.
  • Насильственная ассимиляция , проводящаяся с целью подавления малых наций и искоренения их культуры.
    Также ассимиляция может быть вынужденной, когда в крупные индустриальные города перебираются различные народы с целью улучшения условий своей жизни.

Основные показатели ассимиляции иммигрантов

Исследователи определяют, что ассимиляция, существующая среди иммигрантов может быть измерена четырьмя основными критериями. Эти основные аспекты, сформулированные в США для изучения европейской иммиграции, по-прежнему являются отправными точками понимания ассимиляции иммигрантов. Этими аспектами являются: социально-экономический статус, географическая концентрация населения, владение вторым языком и смешанные браки.

  1. Социально-экономический статус определяется уровнем образования, профессией и доходами. Следя за изменением социально-экономического статуса, исследователи хотят выяснить, смогут ли иммигранты в конечном счете догнать коренное население по социально-экономическим показателям.
  2. Концентрация населения определяется по географическому признаку. Данный показатель утверждает, что увеличение социально-экономических достижений, длительное место жительства, а также более высокий статус поколений приведет к уменьшению жилой концентрации для той или иной этнической группы.
  3. Владение языком другого государства определяется как возможная потеря родного языка индивида. Модель трех поколений языковой ассимиляции гласит, что первое поколение делает небольшой прогресс в языковой ассимиляции, но по-прежнему доминирует на своем родном языке, второе поколение является двуязычным, а третье поколение говорит только на государственном языке.
  4. Смешанные браки определяется по признаку расы или этнического происхождения, а иногда и поколением. Высокое количество смешанных браков является показателем социальной интеграции, потому что она раскрывает интимные и глубокие отношения между людьми разных групп; смешанный брак снижает способность семей передавать своим детям последовательную национальную культуру и, таким образом, является одним из факторов ассимиляции. Хотя смешанные браки обычно рассматриваются как прочное основание, которое может стать причиной ассимиляции, оно также рассматривается как способ постепенно облегчить переход в новую культуру. Существует мнение, что пока одна группа будет придерживаться своих определенных взглядов и не вступать в брак с людьми противоположного пола коренного населения, ассимиляция будет проходить достаточно медленно.

Языковая ассимиляция

Языковая ассимиляция – процесс прекращения использования тем или иным языковым сообществом своего родного языка и переход на другой, как правило, более престижный язык. Чаще всего языковая ассимиляция происходит в том случае, когда какое-либо языковое сообщество оказывается в меньшинстве в иноэтничном окружении.

Усвоение другого языка может быть вызвано завоеванием одним народом другого, колонизацией земель, эмиграцией и в других ситуациях и условиях. При покорении автохтонного населения после достаточно длительного периода двуязычия язык завоевателей становится всеобщим и единственным, хотя и претерпевает большие или меньшие изменения под воздействием побеждённого и исчезнувшего на данной территории национального языка. Языковая ассимиляция во многом связана с языковым шовинизмом, и является одним из эффективных средств культурной и этнической ассимиляции другого народа. Язык пришельцев или язык духовно-культурной экспансии проникает в общение ассимилируемого народа через торговлю, административную коммуникацию, документацию, образование и другие каналы, также ассимиляция языка может проходить насильственным путём, путём востребованностью определенного языка в данном регионе или же под давлением политических элит.

Примеры языковой ассимиляции

Кампания «Говорите на мандаринском»

Правительство Сингапура запустило кампанию «Говорите на мандаринском» в 1979 году для того, чтобы продвинуть, как это понятно из названия, мандаринский диалект среди китайских сингапурцев. Проводимая политика стала предметом резкой критики, тем более, что большинство китайских сингапурцев были выходцами из южного Китая, где не говорили на мандаринском диалекте. В рамках кампании, правительство запретило местным СМИ использовать какой-либо другой диалект китайского, а доступ иностранных СМИ в страну был жестко ограничен. Все же кампании удалось достигнуть некоторых успехов, так как в результате мандаринский диалект стал очень распространенным, а другие варианты китайского языка стали использоваться все реже. В настоящее время из-за этого есть проблемы в общении между старшими и младшими поколениями.

Корейский язык

Корея была оккупирована Японией в период между 1910 и 1945 годами, за это время страна страдала от культурного геноцида, который проявлялся в первую очередь в подавлении корейского языка. В школах основным языком обучения был японский, в то время, как корейский был лишь факультативным предметом, однако, впоследствии был введен полный запрет на использование корейского языка. Более того, язык был запрещен к использованию и на рабочих местах. В рамках своей культурной политики ассимиляции, Япония ввела систему, по правилам которой корейцы могли «добровольно» отказаться от своих корейских имен, и вместо них взять себе японские, но многих из людей часто вынуждали менять имена на японские. Колонизация закончилась капитуляцией Японии во Второй мировой войне, однако, данный факт по-прежнему бросает тень на отношения между странами.

Русификация

Русификация относится как к политике царской России, так и к действиям Советского Союза. Часто российское правительство таким образом пыталось навязать свою власть меньшинствам, находящимся под их контролем, для того, чтобы подавить сепаратизм и возможность бунта. В частности, в Украине и в Финляндии русификация использовалась в качестве средства утверждения политического господства.

Одним из самых ярких примеров использования русификации, это подавление в 19 веке украинского, польского, литовского, белорусского языков. Использование в местных школах и в общественных местах родных языков запрещалось, причем, после ряда восстаний правила только ужесточились.

В Советском Союзе арабский алфавит был ликвидирован, а большинство языков было адаптировано под кириллицу. В первые годы существования СССР, языки меньшинств наоборот развивались, и их использование поощрялось, однако, совсем скоро отношение к местным языкам кардинальным образом изменилось. В результате многие люди предпочли русский своему родному языку, и сегодня русский язык по-прежнему широко используется в бывших советских республиках.

Британские острова

В связи с господством Англии над Уэльсом, Шотландией и Ирландией в этих регионах был введен английский язык, но с разрушительными последствиями для местных языков. Валлийский, шотландский гэльский, шотландский и ирландский (наряду с другими) были запрещены к использованию в сфере образования, что и оказалось роковым для выживания этих языков. В Уэльсе детей и студентов сначала наказывали следующим образом за высказывания на валлийском языке: в 1800-х годах им на шею вешался большой деревянный брус с двумя буквами «WN» («нет валлийскому»), позднее их стали избивать за разговоры не на английском языке. Таким образом, валлийский, шотландский гэльский и ирландский обладали более низким статусом по сравнению с английским, не говоря уже о том, что шотландский даже не был признан отдельным языком. Так продолжалось вплоть до начала 20 века, когда британское правительство с переменным успехом начало принимать меры для защиты этих языков. Во всех странах Соединенного Королевства на местных языках говорит меньшинство, и они по-прежнему на вторых позициях после английского.

Курдский язык

Курды часто в разных странах подвергались дискриминации, при этом, если сам курдский народ не был целью геноцида, то их язык до сих пор ею является. Ирак, пожалуй, является самой «доброжелательной страной», которая принимает курдское население с его официальным языком, более того, там разрешено использование языка в сфере образования, в администрации и в средствах массовой информации. К сожалению, не во всех странах прослеживается такое отношение.

Турция пыталась ассимилировать говорящих не на турецком языке, начиная с 1930-х годов, именно тогда курдский язык и культура были запрещены. Курды считались нецивилизованными и невежественными людьми, а любая попытка этих людей самоидентифицироваться воспринималась как преступление. Ситуация поменялась, когда в 1991 году Турция легализовала частичное использование курдского языка. С тех пор ограничения становились все слабее и слабее: курдский язык в образовательной системе теперь не считается вне закона, сократилось количество ограничений на СМИ. Однако, языковая дискриминация в стране по-прежнему ощущается, несмотря на прогрессирующие улучшения.

Нечто похожее произошло в Иране, когда правительство в начале 20 века проводило политику закрепления персидского языка. Курдский был полностью запрещен в школах и государственных учреждениях, позднее вышел закон о тотальном запрете на использование данного языка. В Сирии по сей день использование курдского языка запрещено в большинстве сфер.

Обмен веществ в организме человека зависит от его физиологического состояния, вида деятельности, возраста, особенностей питания и других факторов. Под влиянием условий внешней среды и в зависимости от задач, которые организм призван решать, происходит изменение обменных процессов в организме человека, что в первую очередь касается их интенсивности. Такие изменения метаболизма выполняют адаптационную роль, позволяя организму приспосабливаться к меняющимся внешним условиям. В целом реакции метаболизма направлены на поддержание постоянства состава внутренней среды, гомеостаза .

Молодой растущий организм характеризуется преобладанием анаболических процессов надкатаболическими . Это обстоятельство объясняется тем, что анаболические процессы обеспечивают рост организма, увеличения объема тканей и органов. Преобладание скорости синтеза веществ над процессами распада особенно велико сразу после рождения. К 17–19 годам в организме человека устанавливается динамическое равновесие этих процессов. В этом возрасте рост организма фактически прекращается. В пожилом возрасте начинают преобладать катаболические процессы, что нередко может приводить к уменьшению содержания в организме ряда важнейший веществ. Следствием этого процесса является снижение массы и силы мышц, а также функциональных возможностей внутренних органов. Однако в любой возрастной период в организме человека протекают процессы биосинтеза, которые обеспечивают восстановление биомолекул, клеток, органов и тканей, подвергающихся постоянному разрушению в любом возрасте.

Рис. 2. Этапы катаболизма питательных веществ и извлечения энергии в клетках

Диссимиляция и ассимиляция

Диссимиляция и ассимиляция (от лат. dissimilis – несходный, лат. dissimilatio расподобление и assimilis – сходный, от лат. assimilatio воспроизведение) – взаимно противоположные процессы, обеспечивающие в единстве непрерывный процесс жизнедеятельности живых организмов; протекают в организме непрерывно, одновременно, в тесной взаимосвязи и составляют две стороны единого процесса обмена веществ. Обладая биологической. природой диссимиляция и ассимиляция образуют сложную систему, состоящую из цепи взаимосвязанных биохимич. реакций, каждая из к-рых в отдельности является только химической. Противоречие диссимиляции и ассимиляции определяет динамическое равновесие живого тела.

Д и с с и м и л я ц и я (Катаболизм) – процесс расщепления в живом организме органич. веществ на более простые соединения – ведет к освобождению энергии, необходимой для всех процессов жизнедеятельности организма. Конечными продуктами катаболизма являютсяуглекислый газ, вода, аммиак.

Катаболизм в организме человека и большинства живых существ характеризуется следующими особенностями.

    В процессе катаболизма преобладают реакции окисления.

    Катаболизм протекает с потреблением кислорода.

    В процессе катаболизма выделяется энергия, примерно половина которой аккумулируется в форме молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Значительная часть энергии выделяется виде тепла.

А с с и м и л я ц и я (Анаболизм) – процесс усвоения органич. веществ, поступающих ворганизм , и их превращение в органические вещества, свойственным данному организму, с использованием энергии, высвобождающейся при процессах диссимиляции. При этом образуются (синтезируются) соединения, обладающие высокой энергией (макроэргические), к-рые становятся источником энергии, освобождающейся при диссимиляции.

Таким образом, анаболизм – это реакции синтеза. Для этих процессов характерны следующие особенности.

    Анаболизм – это, главным образом, реакции восстановления.

    В процессе анаболизма происходит потребление водорода.

    Источником энергии для реакций анаболизма служит АТФ.

Диссимиляция поступающих в организм питательных веществ, в основном белков, жиров и углеводов, начинается с ферментативного расщепления их на более простые соединения – промежуточные продукты обмена веществ (пептиды, аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, моносахариды), из к-рых организм синтезирует (ассимилирует) органические соединения, необходимые для его жизнедеятельности. Все процессы диссимиляции и ассимиляции в организме протекают как единое целое.

Ассимиляция и диссимиляция характеризуются соответствующими критериями.

Рассмотрим их на примере ассимиляции:

1) По линейному расстоянию различаютдистанционную и контактную так, например, между взаимодействующими звуками, органическими соединениями и т.д. (лимон - слюна, музыка способствует образованию нейромедиатора - серотонина).

2) По совокупности процессов синтеза в живом организме –регрессивная и прогрессивная .

3) По степени синтеза из простых веществ более сложных (полисахариды, нуклеиновые кислоты, белки и др.) –полная либо частичная .

КРИТЕРИИ (греч. criterion) - признак, на основании которого формируется оценка качества объекта, процесса, мерило такой оценки. Например, К. эффективности характеризует уровень результативности системы тренинга, уровень физической подготоаки и т.д.



Понравилась статья? Поделиться с друзьями: