ما هو التمثيل الغذائي للكائنات الحية

استقلاب الكائنات الحية هو مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في خلايا الكائن الحي. على سبيل المثال ، من خلال عملية التمثيل الغذائي ، يحول جسم الإنسان الطعام إلى طاقة من أجل عمله.

الأيض هي عملية مستمرة تبدأ في اللحظة التي نتصور فيها وينتهي يوم نموت. إذا توقف الأيض ، فإن الإنسان يموت. الأمر نفسه ينطبق على الحيوانات والنباتات وأي كائن حي آخر.

لنأخذ النباتات كمثال لشرح عملية التمثيل الغذائي. تمتص جذور النباتات الماء والأملاح المعدنية والمواد المغذية الأخرى من باطن الأرض. يتم نقل هذه من خلال قنوات معينة موجودة في الجذعية.

عند الوصول إلى الأوراق ، يتحد الماء مع ثاني أكسيد الكربون والكلوروفيل والطاقة الكيميائية. بهذه الطريقة ، يحدث التمثيل الضوئي ويتم إنتاج الكربوهيدرات (اللازمة لتشغيل النبات) والأكسجين (الذي يتم إطلاقه).

يحدث التمثيل الضوئي دون انقطاع في النباتات وهو عملية التمثيل الغذائي. ومن الأمثلة الأخرى على التمثيل الغذائي التنفس ، التنفس الخلوي والهضم.

مراحل الأيض

الأيض هي عملية معقدة تشكلت في مراحل مختلفة. بشكل عام ، يمكن للمرء أن يتحدث عن وجود مرحلتين أساسيتين: واحدة من التوليف واحدة من التدهور. تُعرف المرحلة التوليفية باسم الابتنائية وتسمى مرحلة التحلل الهدم.

ابتناء

الابتنائية هي المرحلة التي بنيت فيها. خلال هذه المرحلة من التمثيل الغذائي ، يتم إنشاء المادة العضوية التي تشكل الكائنات الحية.

بفضل هذه العملية ، تتطور الكائنات الحية. لهذا السبب ، تحدث تفاعلات الابتنائية مع كثافة أكبر في مراحل نمو الكائنات الحية.

يتكون الابتنائية من سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تهدف إلى تجميع المواد المعقدة من جزيئات أبسط. ردود الفعل هذه هي endergónicas ، ما يعني أنها تستهلك الطاقة لتكون قادرة على تنفيذها.

الابتنائية لا يخلق فقط المواد التي يتم استخدامها على الفور ، ولكن أيضا إنتاج المواد الاحتياطية ، والتي يتم تخزينها حتى يحتاجها الجسم.

على سبيل المثال ، تنتج النباتات النشا والحيوانات تنتج الجليكوجين. في حالة الضرورة ، يأخذ كل كائن هذه المواد ويحولها إلى طاقة لتتمكن من الاستمرار في التشغيل المنتظم.

هدم

هدم هي المرحلة الرئيسية الثانية من التمثيل الغذائي. يعارض الابتنائية لأنه مجموعة من ردود الفعل التي يتم تدمير المواد العضوية.

بمعنى آخر ، المواد المعقدة تتحلل إلى مواد أبسط بكثير. هذه العملية تطلق الطاقة ، لذلك فهي رد فعل خارج الجسم.

يضاف إلى ذلك ، خلال التفاعلات التقويضية ، يتم التخلص من ذرات الهيدروجين والإلكترونات من أجل إطلاق الطاقة. هذا يعني أن هناك عملية الأكسدة. لهذا السبب ، يلعب الأكسجين دورًا مهمًا في التهدم.

يتم استخدام الطاقة التي حصلت عليها التفاعلات التقويضية بواسطة الكائنات الحية لتنفيذ أنشطتها الحيوية.

الكربوهيدرات ، مثل الجلوكوز (السكر) ، هي واحدة من أكثر المواد تدهورا في مجال الطاقة ، لأنها سهلة الانهيار.

أمثلة على عمليات التمثيل الغذائي

بعض الأمثلة على عمليات التمثيل الغذائي هي التمثيل الضوئي والهضم والتنفس.

التركيب الضوئي

التمثيل الضوئي هو عملية تحدث في الكائنات ذاتية التغذية ، وهي تلك التي تكون قادرة على إنتاج غذائها.

لكي تحدث هذه العملية الأيضية ، من الضروري وجود ثلاثة عناصر:

  1. ضوء الشمس ، الذي يتم التقاطه بواسطة الكلوروفيل الموجود في البلاستيدات الخضراء للخلايا النباتية.
  2. الماء ، الذي تمتصه الجذور وينقل إلى الأوراق بواسطة القنوات الموجودة في جذع النبات.
  3. ثاني أكسيد الكربون ، الذي تمتصه الأوراق.

يتكون التمثيل الضوئي من مرحلتين: مرحلة ضوء ومرحلة مظلمة. في مرحلة الضوء ، يتحول ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية. إضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم جزيئات الماء إلى الهيدروجين والأكسجين (يتم إطلاق الأخير في الغلاف الجوي).

في المرحلة المظلمة ، تنضم ذرات الهيدروجين (القادمة من جزيء الماء) إلى ثاني أكسيد الكربون بفضل الطاقة الكيميائية. ينتج عن هذا الاتحاد جزيء الجلوكوز وستة جزيئات أكسجين (التي يتم إصدارها).

تجدر الإشارة إلى أن عملية التمثيل الضوئي تتم ليس فقط من خلال النباتات العليا ، ولكن أيضًا بواسطة الطحالب البنية والأحمر (أحادية الخلية ومتعددة الخلايا) وبعض البكتيريا.

الهضم

الهضم هو عملية تحدث في الكائنات غير المتجانسة ، أي تلك التي لا تستطيع إنتاج غذائها. وبدلاً من ذلك ، يستهلكون الأمر المركب بالفعل ومن هذا يقومون بإنشاء مركبات جديدة.

يمكن أن تكون المادة التي تستوعب الكائنات غيرية التغذية نباتات أو أفراد مستهلكين آخرين. هذه هي الطريقة التي تستخدمها الحيوانات والفطريات وبعض البكتيريا.

في الحيوانات ، هناك نوعان من الهضم: خارج الخلية وداخل الخلايا. يحدث الهضم خارج الخلية في هياكل الجسم المناسبة لهذا الغرض: المعدة أو الأمعاء.

حالما يتم سحق الطعام في الفم ويمر عبر الجهاز الهضمي ، فإنه يصل إلى المعدة والأمعاء. هنا ، المواد الغذائية تتحلل كيميائيا (عملية الهدم).

عندما يتم الانتهاء من الهضم خارج الخلية ، يبدأ الهضم داخل الخلايا. يحمل الدم المواد الغذائية المتدهورة ، والتي تم الحصول عليها بفضل الامتصاص المعوي.

يتم أخذ هذه العناصر الغذائية بواسطة الخلايا ، حيث يتم إجراء تفاعلات تدهور أخرى تولد طاقة من أجل التشغيل الصحيح لهذه.

تنفس

التنفس هو عملية التمثيل الغذائي التي تحدث في جميع الكائنات الحية. يتكون هذا من مرحلتين: التنفس الخلوي والتنفس الخارجي.

يحدث التنفس الخلوي داخل الميتوكوندريا ، وعضيات الخلايا. هذه العضيات تلتقط الأكسجين وتستخدمه لاستخراج الطاقة من جزيئات أخرى.

التنفس الخارجي من جانبه هو تبادل الغازات (ثاني أكسيد الكربون والأكسجين) الذي يحدث بين الكائن الحي والبيئة.