Процесс анаболизма и катаболизма

В процессе анаболизма в живых организмах наблюдается образование, то есть синтез веществ, при этом организм поглощает из внешней среды различные вещества и усваивает их. Например, установлено, что человек в результате своей жизнедеятельности усваивает в год примерно 1,5 т кислорода и пищи, что составляет в среднем за день 0,86 кг кислорода, 2,1 кг воды, 0,81 кг органических веществ и 0,1 кг минеральных солей. Энергия потребляемой человеком за день пищи равна 3 000 ккал.

В процессе катаболизма наблюдается расщепление или распад веществ и освобождение накопленной в них энергии. Расщепление веществ осуществляется путем окисления при участии кислорода и путем брожения — в бескислородной среде. Выделившаяся в результате этого энергия расходуется не только на выполнение жизненных функций организма в активном состоянии, но и на удовлетворение его потребностей в состоянии покоя. С помощью ферментов из простых веществ с малой молекулой образуются сложные высокомолекулярные соединения: из аминокислот — белки, из моносахаридов — сложные углеводы. При участии азотистых оснований образуются нуклеотиды, из которых формируются нуклеиновые кислоты. Точно в таком же порядке из простых ацетатных кислот возникают сложные жирные кислоты. Последние, вступая в реакцию с глицерином, образуют жиры и масла. Биосинтетические реакции различаются на основе индивидуальных и видовых особенностей. В конечном счете структура крупных органических молекул, синтезируемых с помощью белковых ферментов, определяется последовательностью нуклеотидов в ДНК. Это в свою очередь связано с совокупностью генов данной клетки, то есть с генотипом.

Синтезированные вещества используются в процессе роста для построения клеток и их органоидов и для замены израсходованных или разрушенных молекул. Все реакции синтеза идут с поглощением энергии, а реакции расщепления, напротив, протекают с выделением энергии.