ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика обмена веществ и энергии из "Биология с общей генетикой" Обмен веществ и энергии, иначе метаболизм (от греч. те1аЬо1е — перемена), — процесс, лежащий в основе явлений жизни. Он относится к числу основных свойств, которые отличают живое от неживого. Именно метаболизм обусловливает единство организма со средой. Этот процесс, непрерывно протекающий во всех органах, тканях и клетках, обеспечивает самообновление. Живые организмы благодаря обмену веществ и энергии постоянно воспроизводят как морфологические структуры, так и химический состав живой протоплазмы. [c.67] Непрерывный обмен веществ и энергии возможен благодаря тому, что живые организмы — открытые системы. Это значит, что с пищей, водой, при газообмене в организм из окружающей среды поступают разнообразные химические соединения. По своему химическому составу они отличаются от протоплазмы данного организма. В организме эти соединения подвергаются глубоким изменениям и превращениям, в конце концов уподобляются его химическому составу и входят в морфологические структуры организма, но не остаются постоянно. Через определенный период усвоенные вещества подвергается разрушению, освобождая скрытую в них энергию, а продукты распада удаляются во внешнюю среду. При этом разрушенную молекулу мгновенно заменяет новая, не нарушая целостности структурных компонентов организма. Организм, следовательно, не статичная, а открытая поточная система. [c.67] При изучении метаболизма широко используется метод меченых атомов. Сущность его заключается в том, что в организм вводятся в составе органических соединений радиоактивные изотопы ряда элементов, например водород ( ), углерод (С ), фосфор (Р32, Дод (1131 рзг и многие другие. Искусственные радиоактивные изотопы, кроме тяжелого водорода, по химическим свойствам и биологическому действию почти не отличаются от природных элементов, но в отличие от них благодаря радиоактивности легко могут быть обнаружены в организме. Для об-нарушения их применяют два метода I) исследованиес помощью электронныхприборови2) авторадиографию. [c.67] Второй метод—авторадиография — также позволяет выяснить скорость распространения и локализацию радиоактивных веществ в органах и тканях. Для этого животное или растение насыщают радиоактивным изотопом. Из органов подопытных организмов изготовляют тонкие срезы, которые покрывают фотографической эмульсией. Радиоактивные вещества на эмульсии оставляют след, обнаруживаемый после проявления при исследовании под микроскопом. [c.68] Применение изотопов позволило выяснить механизмы действия ферментов, скорости протекания биохимических реакций, обнаружило биологический период полураспада , другими словами среднюю продолжительность существования различных соединений, в частности белков, в организме. Это достигается введением аминокислот, меченных радиоактивным изотопом азота, и определением скорости выделения его из организма. Период, в течение которого количество выделяемого изотопа уменьшается в 2 раза, характеризуется как период полураспада белка. Этот срок умножают на два и таким образом устанавливают среднюю продолжительность существования в организме тех или иных веществ. Оказалось, что средняя продолжительность существования белков в органах с интенсивным обменом веществ (печень, кишечник) составляет около 10 дней. Скорость обновления белков крови различна фибриногена — 4 суток, глобулинов — до 20 суток, а гемоглобина — до 100 суток. [c.68] Этот метод позволил глубже уяснить сущность процесса обмена веществ. [c.68] Процессы обмена веществ (ассимиляция и диссимиляция) на уровне клетки изложены в предыдущей главе. В настоящей главе рассматриваются процессы метаболизма преимущественно на уровне организма. У каждого вида организмов в процессе исторического развития (филогенеза) сложились свои особенности метаболизма, связанные с условиями жизни. По характеру обмена веществ все организмы делятся на аутотрофные, гетеротрофные и миксотрофные. [c.68] Вернуться к основной статье