continuu realizat metabolismul celular (metabolism) - diverse transformări chimice asigurarea creșterii lor, activitatea de viață, contactul constant și schimbul cu mediul. Proteinele de metabolism Datorită, grăsimi, hidrați de carbon și alte substanțe conținute în celule, este sintetizat și degradat continuu. Reacțiile care constituie aceste procese au loc cu ajutorul unor enzime speciale din organite celulare specifice și sunt caracterizate de foarte organizată și ordonată. Cu aceasta în celule se realizează prin constanța relativă a compoziției, formarea, distrugerea și înnoirea structurilor celulare, și substanța intercelulară.
Metabolismul este indisolubil legată de procesele de conversie a energiei. Ca rezultat al reacțiilor chimice ale legăturilor chimice energie potențială este transformată în alte forme de energie utilizate pentru sinteza compușilor noi, pentru a menține structura și funcția celulelor, etc.
Metabolismul este format din două ambele apar în procesele corpului interconectate, - schimburi de plastic și de energie.
Metabolismul plastic (anabolism, asimilare) - multimea tuturor reacțiilor de sinteză biologice. Aceste substanțe merg pentru a forma organite și celule pentru a crea noi celule în schimbul delenii.Plastichesky este întotdeauna însoțită de absorbția de energie.
metabolismul energetic (catabolism, disimilație) - un set de reacții complexe cu masa moleculară înaltă ale disocierii de substante organice - proteine, acizi nucleici, grăsimi, carbohidrați într-o greutate moleculară simplă, mică. Aceasta eliberează energia conținută în legăturile chimice ale moleculelor organice mari. energia Eliberată este stocată sub formă de legături fosfat bogate în energie de ATP.
Reacțiile de schimburi de plastic și de energie sunt interconectate, iar unitatea lor constituie metabolismul și transformarea energiei în fiecare celulă și în organism ca întreg.
Esența schimbului plastic este acela de substanțe simple, care intră în celula din exterior, format materialul celular. Luați în considerare exemplul acestui proces este formarea de compuși organici esențiali, celulele - proteine.
In sinteza proteinelor - această complicată, cu multe etape de proces -uchastvuyut ADN, ARNm, ARNt, ribozomi, ATP și diferite enzime. Etapa inițială a sintezei de proteine - formarea lanțurilor polipeptidice ale aminoacizilor individuali situate în
ordine strictă. Rolul principal în determinarea ordinii aminoacizilor, adică, Structura primară a proteinei aparțin moleculelor de ADN. Secvența de aminoacizi din proteine secvență de nucleotide definite într-o moleculă de ADN. porțiune de ADN, caracterizat printr-o secvență de nucleotide specifică, numită o genă. Gene - o regiune de ADN, care este o particulă elementară a informației genetice. Astfel, sinteza fiecărei gene proteină specifică particular este determinată. Fiecare aminoacid din lanțul polipeptidic, corespunde unei combinații de trei nucleotide - triplet sau codon. Este trei nucleotide determină aderența la lanțul polipeptidic al unui aminoacid. De exemplu, un segment de ADN corespunde unui triplet AAC aminoacizi leucina, TTT triplet - lizină, TGA - treonină. Această corelație între nucleotidele și aminoacizii se numește codul genetic. Compoziția de proteine cuprinde 20 de aminoacizi și numai 4 nucleotidelor. Numai codul format din trei baze adiacente ar putea asigura implicarea tuturor 20 de aminoacizi în structurile de molecule de proteine. Un total de 64 de diferite triplet codul genetic care reprezintă combinațiile posibile ale celor patru baze azotate trei, care este mai mult de 20 de aminoacizi este suficientă pentru a codifica. Fiecare triplet codifică un aminoacid, dar cei mai mulți aminoacizi sunt codificate cu mai mult de un codon. In prezent, codul ADN este transcris complet. Pentru fiecare aminoacid este bine stabilit o parte din triplete sale de codare. De exemplu, arginina aminoacid poate corespunde triplete ADN de nucleotide, cum ar fi GCA, GTT, CTC, gtsts, ttst, ttsts.
Sinteza proteinelor a fost efectuată pe ribozomilor și informații despre structura proteinei codificate in ADN-ul localizat în nucleu. Pentru a sintetiza o proteină de informație a secvenței de aminoacizi în structura sa primară trebuie să fie livrate la ribozomi. Acest proces implică două etape: transcripția și translația.
Transcrierea (literalmente - rescrierea) apare ca o sinteză matrice de reacție. Pe componenta ADN-ului ca un șablon, pe baza complementarității lanț ARNm este sintetizat care în secvența sa nucleotidică exact copii lanțul ADN polinucleotide (complementar), și corespunde cu timină în uracil ADN în ARN. ARN mesager - nu este o copie a întregii molecule de ADN, ci numai o parte din ea - o singură genă care transportă informația despre structura proteinei, care este necesară pentru producerea ansamblului. Există aranjamente speciale „recunoaștere“ punct de fuziune inițială, selectarea unui fir de ADN la care se citesc informațiile și completarea mecanismelor de proces care sunt implicate codonii speciale. Aceasta formează un ARN mesager. moleculă mARN, care poartă aceleași informații ca și gena merge în citoplasmă. Mutarea ARN peste plic nuclear se produce în citoplasmă datorită proteinelor speciale care formează un complex cu molecula de ARN.
În citoplasmă unuia dintre capetele moleculelor ARNm ribozomi înșirate; aminoacizi în citoplasmă sunt activate de enzime și să se alăture din nou, cu ajutorul unor enzime speciale la ARNt (secțiunea specială a acestui amino acid de legătură). Fiecare aminoacid are propria ARNt, una dintre care porțiuni (anticodon) este un triplet de nucleotide, corespunzând unui anumit aminoacid și un anumit ARNm triplet strict complementar.
Următoarea etapă a biosintezei - radiodifuziune. asamblarea catenelor polipeptidice pe șablonul ARNm. Deoarece asamblarea proteinei molecule ribozomului se mișcă de-a lungul moleculei de ARNm, și nu sunt mutate lin și intermitent, triplet de tripleți. Pe măsură ce deplasați de-a lungul mARN molecula ribozomului aici aceeași ARNt livrate printr-un triplet de aminoacizi ARNm corespunzător. Fiecare triplet, care se oprește mișcarea sa de pe filiform ribozom molecula ARNm, ARNt strict se alătură complementare. În acest caz, un aminoacid legat de ARNt apare în centrul activ al ribozomului. Aici ribozomi speciale enzime aminoacizi despica din ARNt și aminoacizi este atașată anterior. După setarea primei ribozomului aminoacid mută un triplet și ARNt, lăsând aminoacizi migrează în citoplasmă următorului aminoacid. Cu un astfel de mecanism este incrementat pas cu pas lanțul proteic. Aminoacizii au aderat la aceasta, în strictă concordanță cu locația de codificare triplete moleculelor ARNm în lanț. Continuarea progresului ARNm, ribozomului, cu atât mai mare lungimea moleculelor de proteine sunt „asamblate“. Când ribozomului ajunge la capătul opus al ARNm-ului, sinteza este terminată. moleculă de proteină filamentoasă separată de ribozomi. molecula MRNA poate fi utilizat în mod repetat pentru sinteza polipeptidelor, precum ribozomului. Într-o moleculă de ARNm pot fi amplasate mai multe ribozomi (poliribozomilor). Numărul lor depinde de lungimea de ARNm.
Biosinteza proteinelor - un proces complex multipas, dintre care fiecare legătură este catalizată de enzime specifice, și este alimentat cu energie în detrimentul moleculelor ATP.
Procesul de sinteză opus este disimilație - divizarea unui set de reacții. Ca urmare a energiei disimilație eliberată conținute în legături chimice de nutrienți. Această energie este utilizată de celulă pentru a efectua diverse lucrări, inclusiv asimilarea. După separarea de nutrienți, energie este eliberată în etape, cu participarea unui număr de enzime. Metabolismul energetic este de obicei împărțită în trei etape.
Prima etapă - de pregătire. In acest stadiu, complex compus organic macromolecular este clivat enzimatic prin hidroliză, în compuși mai simpli - monomeri din care constau: proteine - aminoacizi la carbohidrați - în monozaharide (glucoza), acid nucleic - în nucleotide etc. În acest stadiu, există o cantitate mică de energie este disipată sub formă de căldură.
A doua etapă - pentru anoxic sau anaerobă. El este, de asemenea, numit respirație anaerobă (glicoliza) sau fermentare. Glycolysis are loc în celulele animale. Acesta este caracterizat prin etape care implică mai mult de o duzină de enzime diferite și formarea unui număr mare de produse intermediare. De exemplu, în mușchi datorită respirației molecula de glucoza anaerob sase carbon se imparte in doua molecule de acid piruvic (S3N403), care este apoi redus la acid lactic (S3N603). Acest proces a implicat acid fosforic și ADP. Expresia totală a procesului următor:
S6N1 206+ 2N3R04 + 2ADF - „2S3N603 2ATF + + 2H20.
În timpul despicarea alocat aproximativ 200 kJ de energie. O parte din energia (aproximativ 80 kJ) consumat în sinteza a două molecule de ATP, prin care 40% din energia stocată sub formă de legături chimice în molecula de ATP. : 120 kJ de energie rămasă (peste 60%) sunt dispersate sub formă de căldură. Acest proces este ineficient.
Când fermentația alcoolică a unei molecule de glucoză într-un proces cu mai multe etape au format în cele din urmă două molecule de etanol și două molecule ale C02
S6N1206 + + 2N3R04 2ADF -> 2S2N5ON ++ + 2ATF 2S02 + 2H20.
În acest proces producția de energie (ATP) este aceeași ca și în glicoliza. Procesul de fermentare - sursa de energie pentru organisme anaerobe.
A treia etapă - oxigen, sau respiratie aeroba, digestie sau oxigen. În această etapă, schimbul de energie are loc clivaj ulterior format în etapa anterioară a materiei organice prin oxidare cu oxigen atmosferic înainte simplu anorganic lor, care sunt produse finale - SO2i H20. respirație oxigen însoțită de eliberarea unei cantități mari de energie (aproximativ 2600 kJ) și acumularea acestuia în moleculele ATP.
In rezumat ecuatie forma de respiratie aeroba este:
2S3N603 + 602+ 36ADF - „6S02 + 6N20 + 36ATF + 36N20.
Astfel, oxidarea a două molecule de acid lactic prin energia degajată generată energie-36 molecule de ATP. Prin urmare, un rol fundamental în asigurarea kletkienergiey joacă respirație aerobă.
