Plastična izmenjava: značilnosti, funkcije, stopnje
Presnova, to je celota vseh kemijskih reakcij v telesu, vključuje energijsko in plastično presnovo. Prva je reakcija, ki je namenjena pridobivanju energije zaradi delitve kompleksnih organskih spojin na enostavnejše. Imenuje se tudi katabolizem. Presnovo plastike imenujemo tudi anabolizem. Vključuje reakcije, s katerimi telo sintetizira kompleksne kemikalije, ki jih potrebuje, od preprostih, ki uporabljajo energijo. Tako se izkaže, da je del telesa, ki je pridobival energijo v procesu katabolizma, porabil za sintezo novih organskih snovi.
Izmenjava energije: značilnosti in faze
Ta pogled presnovo izvajajo v treh fazah: pripravljalna, anaerobna fermentacija ali glikoliza in celično dihanje. Razmislite o njih podrobneje:
- Pripravljalna faza poteka v prebavnem traktu, kjer se s pomočjo želodčnega soka in encimov beljakovine razgradijo v aminokisline, lipide v višje kisline in glicerin, ogljikove hidrate pa v enostavnejše monosaharide. Preostali dve stopnji se izvajajo v celicah telesa.
- Energetski metabolizem v celici ima dve stopnji - anaerobno, za katero kisik ni potreben, in aerobna, pri kateri se za izvajanje kemičnih reakcij uporablja kisik. Prva od teh dveh stopenj, glikoliza , poteka v citoplazmi, kjer se pod vplivom encimov, ki jih vsebujejo lizosomi (posebni organoidi celic), glukoza razdeli na enostavnejše snovi, npr. Etilni alkohol, piruvično kislino in mlečno kislino. Med reakcijo, zaradi katere nastane alkohol, se sprosti tudi ogljikov dioksid. V vseh treh variantah cepitve celica prejme 2 ATP na eno uporabljeno molekulo glukoze. Dobimo reakcijo, pri kateri nastane razpad monosaharida etilni alkohol, uporabljajo predvsem za kvas in bakterije. In proces, zaradi katerega se sprosti mlečna kislina, so bakterije mlečne kisline. Ta reakcija, po kateri ostane piruvična kislina, se izvaja v živalskih celicah. Lastnosti bakterij za razgradnjo glukoze v etilni alkohol, ogljikov dioksid in mlečno kislino se pogosto uporabljajo v živilski industriji.
Tretja stopnja energetske presnove se izvaja tudi neposredno v celici, vendar ne v citoplazmi, ampak v mitohondrijih. To je celično dihanje . To nujno potrebuje kisik, saj gre v bistvu za proces gorenja organskih snovi, samo brez uporabe visokih temperatur in v pospešeni obliki več sto krat, kar omogoča razvoj naravnih katalizatorjev - encimov. Tako se v mitohondrijih celice živega organizma lahko pojavi proces popolne oksidacije laktata. fosforjeva kislina, molekul kisika in ADP. Kot rezultat te kemijske reakcije lahko zaradi cepitve ene molekule mlečne kisline dobimo 18 ATP. Še en pogost proces, ki se pojavi v mitohondrijih evkariontskih celic, je sežig piruvične kisline, zaradi česar se sprosti tudi energija.
Kaj je izmenjava plastike? Kakšne so njegove lastnosti?
Ob upoštevanju procesa katabolizma lahko nadaljujete z opisom anabolizma, ki je pomemben sestavni del presnove. Rezultat tega procesa so snovi, ki sestavljajo celico in celoten organizem, ki lahko služita kot hormoni ali encimi itd. Izmenjava plastike (znana tudi kot biosinteza ali anabolizem) nastopi, za razliko od katabolizma, izključno v celici. Vključuje tri vrste: fotosintezo, kemosintezo in biosintezo beljakovin. Prvi uporabljajo samo rastline in nekatere fotosintetične bakterije. Takšni organizmi se imenujejo avtotrofi, saj sami proizvajajo organske spojine iz anorganskih. Drugi pa ga uporabljajo nekatere bakterije, vključno z anaerobnimi, za katere življenje ne potrebuje kisika. Življenjske oblike, ki uporabljajo kemosintezo, se imenujejo kemotrofi. Živali in glive so heterotrofi - bitja, ki prejmejo organske snovi od drugih organizmov.
Fotosinteza
To je proces, ki je v bistvu osnova življenja na planetu Zemlja. Vsi vedo, da rastline iz ozračja vzamejo ogljikov dioksid in se odrečejo kisiku, a poglejmo natančneje, kaj se dogaja med fotosintezo. Ta proces se izvaja z reakcijo, ki vključuje tvorbo glukoze in kisika iz ogljikovega dioksida in vode. Zelo pomemben dejavnik je razpoložljivost sončne energije. Med tako kemijsko interakcijo sestavlja šest molekul kisika in ena glukoza iz šestih molekul ogljikovega dioksida in vode.
Kje se odvija ta proces?
Prizorišče za tovrstne reakcije so zeleni listi rastlin, natančneje kloroplasti, ki jih vsebujejo njihove celice. Ti organeli vsebujejo klorofil, zaradi katerega pride do fotosinteze. Ta snov zagotavlja tudi zelena barva letakov. Kloroplast je obkrožen z dvema membranama, v citoplazmi pa so vidne fasete - kupi tilakoidov, ki imajo lastno membrano in vsebujejo klorofil.
Kemosinteza
Kemosinteza je tudi plastična presnova. samo je to značilno za mikroorganizme, vključno z žveplom, nitrifikacijo in železnimi bakterijami. Uporabljajo energijo, pridobljeno v procesu oksidacije nekaterih snovi za zmanjšanje ogljikovega dioksida v organske spojine. Snovi, ki jih te bakterije oksidirajo v procesu energetske presnove, so vodikov sulfid za prvo, amonijak za slednje in železov oksid za slednje.
Biosinteza beljakovin
Izmenjava beljakovin v telesu pomeni razgradnjo tistih, ki so jih zaužili v aminokisline, in izgradnjo lastnih beljakovin iz slednjih, ki so značilne za to živo bitje. Presnova plastike je z inteznimi proteini celice in vključuje dva glavna procesa: transkripcijo in prevajanje.
Transkripcija
Ta beseda je splošno znana iz lekcij angleškega jezika, toda v biologiji ima ta izraz povsem drugačen pomen. Transkripcija je proces sintetiziranja sporočilne RNA z uporabo DNA v skladu z načelom komplementarnosti. Izvaja se v celičnem jedru in je sestavljen iz treh stopenj: tvorbe primarnega prepisa, obdelave in spajanja.
Oddaja
Ta izraz se nanaša na prenos informacij o strukturi proteina na sintetizirajoč polipeptid, ki je kodiran na mRNA. Kraj za ta proces je citoplazma celice, in sicer ribosom je poseben organoid, ki je odgovoren za sintezo beljakovin. To je ovalna oblika organela, ki je sestavljena iz dveh delov, ki sta združena v prisotnosti mRNA. 
Oddajanje poteka v štirih fazah. V prvi fazi se amino kisline aktivirajo s posebnim encimom, imenovanim aminoacil T-RNA sintetaza. Za to se uporablja tudi ATP. Nato nastane aminoacil adenilat. Temu sledi postopek vezanja aktivirane amino kisline na transportno RNA z sproščanjem AMP (adenozin monofosfat). Nato, v tretji fazi, nastali kompleks je povezan z ribosomom. Sledi vključitev aminokislin v strukturo proteina v določenem vrstnem redu, po katerem se sprosti tRNA.