Дисиміляція - це Етапи дисиміляції

Дисиміляція – це комплекс хімічних реакцій, в яких відбувається поступовий розпад складних органічних речовин до більш простих. Цей процес супроводжується вивільненням енергії, значна частина якої використовується синтезі АТФ.

Дисиміляція в біології

Дисиміляція є процесом, протилежним асиміляції. В якості вихідних речовин, що підлягають розпаду, виступають нуклеїнові кислоти, білки, жири і вуглеводи. А кінцеві продукти – це вода, вуглекислий газ і аміак. В організмі тварин продукти розпаду в міру поступового накопичення виводяться назовні. А у рослин вуглекислий газ виділяється частково, а аміак у повному обсязі застосовується в процесі асиміляції, служачи вихідним матеріалом для біосинтезу органічних сполук.

Взаємозв'язок дисиміляції і асиміляції дозволяє тканинам організму постійно оновлюватися. Наприклад, протягом 10 днів в людській крові оновлюється половина клітин альбуміну, а за 4 місяці перероджуються всі еритроцити. Співвідношення інтенсивності двох протилежних процесів обміну речовин залежить від багатьох факторів. Це і стадія розвитку організму, і вік, і фізіологічний стан. У ході росту і розвитку в організмі переважає асиміляція, в результаті утворюються нові клітини, тканини і органи, відбувається їх диференціація, тобто маса тіла збільшується. У разі наявності патологій і при голодуванні процес дисиміляції переважає над асиміляцією, і тіло зменшується у вазі.

Класифікація організмів за характером дисиміляції

Всі організми можна поділити на дві групи, в залежності від умов, в яких протікає дисиміляція. Це аероби і анаероби. Першим для життєдіяльності потрібно вільний кисень, другі не відчувають необхідності в ньому. У анаеробів дисиміляція протікає шляхом бродіння, яке являє собою бескислородное ферментативне розщеплення органічних речовин до більш простих. Наприклад, молочнокисле або спиртове бродіння.

Етапи дисиміляції у аеробних організмів: підготовчий етап

Розщеплення органічних речовин у аеробів здійснюється в три кроки. При цьому на кожному з них відбувається кілька певних ферментативних реакцій.

Перший етап – підготовчий. Основна роль на цій стадії належить у багатоклітинних організмів травним ферментам, що знаходяться в шлунково-кишковому тракті. У одноклітинних – ферментам лізосом. У ході першого етапу білки розпадаються на амінокислоти, жири утворюють гліцерин і жирні кислоти, полісахариди розщеплюються на моносахариди, нуклеїнові кислоти на нуклеотиди.

Гліколіз

Другий етап дисиміляції – гліколіз. Він протікає без кисню. Біологічна сутність гліколізу полягає в тому, що він представляє собою початок розщеплення і окислення глюкози, внаслідок чого накопичується вільна енергія у вигляді 2 молекул АТФ. Це відбувається в ході декількох послідовно йдуть реакцій, кінцевим підсумком яких стає утворення з однієї молекули глюкози двох молекул пірувату і такої ж кількості АТФ. Саме у вигляді аденозинтрифосфорної кислоти запасається частина енергії, яка виділилася в результаті гліколізу, Інша частина підлягає розсіюванню у вигляді тепла. Хімічна реакція гліколізу: С6Н12O6 + 2АДФ + 2Ф – 2С3Н4O3 + 2АТФ.

В умовах нестачі кисню в рослинних клітинах і в клітинах дріжджів пірувірат розщеплюється на дві речовини: етиловий спирт і вуглекислий газ. Це і є спиртове бродіння.

Кількість енергії, що вивільняється при гліколізі, недостатньо для тих організмів, які дихають киснем. Саме тому в організмі тварин і людини при великих фізичних навантаженнях в м'язах синтезується молочна кислота, службовка резервним джерелом енергії і накопичується у вигляді лактату. Характерною ознакою даного процесу є поява болю в м'язах.

Кисневий етап

Дисиміляція – це дуже складний процес, і третій кисневий етап також являє собою дві послідовно йдуть реакції. Мова йде про циклі Кребса і окисного фосфорилювання.

У ході кисневого дихання відбувається окислення пірувірата до остаточних продуктів, якими є СО2 і Н2О. При цьому виділяється енергія, запасна у вигляді 36 молекул АТФ. Потім ця ж енергія забезпечує синтез органічних речовин у пластичному обсязі. Еволюційно виникнення даного етапу пов'язане з накопиченням в атмосфері молекулярного кисню і появою аеробних організмів.

Місцем здійснення окисного фосфорилювання (клітинного дихання) є внутрішні мембрани мітохондрій, усередині яких маються молекули-переносники, що здійснюють транспорт електронів до молекулярного кисню. Енергія, утворена на цій стадії, частково расссеівается у вигляді тепла, інша ж йде на утворення АТФ.

Дисиміляція в біології – це енергетичний обмін, реакція якого виглядає так: С6Н12O6 + 6О2 – 6СО2 + 6Н2O + 38АТФ.

Таким чином, дисиміляція – це сукупність реакцій, що відбуваються за рахунок органічних речовин, які були раніше синтезовані кліткою, і вільного кисню, який надійшов із зовнішнього середовища в процесі дихання.