Две стороны обмена веществ клетки и взаимосвязь между ними

Клетка – высокоупорядоченная система, в которой происходят сложные процессы обмена веществ. Все реакции, протекающие в клетке, можно разделить на две группы.

Пластические реакции (анаболизм) – это реакции синтеза биомакромолекул из более мелких и простых соединений. Пластические реакции идут с затратами энергии.

Реакции распада крупных молекул на более простые и мелкие, идущие с выделением энергии составляют содержание энергетического обмена клетки. Выделившаяся в этих реакциях энергия частично рассеивается в виде тепла, а частично запасается в макроэргических связях АТФ.

АТФ (аденозинтрифосфат) – универсальный источник энергии для клетки. Он мобилен и способен доставлять энергию в любую часть клетки. Когда клетка нуждается в энергии, то происходит гидролиз АТФ. АТФ играет важную метаболическую роль в клетке, т.к. выступает в роли связующего звена между дыханием и процессами, требующими затраты энергии.

Таким образом, метаболизм (обмен веществ клетки) складывается из двух неразрывно связанных процессов – пластического и энергетического обмена.

Таблица 14 – Метаболизм

Энергетический обмен Пластический обмен
  • Распад высокомолекулярных веществ
  • Выделение энергии
  • Запасание энергии в макроэргических связях АТФ
  • Синтез высокомолекулярных веществ
  • Затраты энергии
  • Гидролиз АТФ

Приведенная схема частично отражает взаимосвязи, которые имеются между энергетическим и пластическим обменом. Расширим эти представления.

  1. Энергетический обмен – поставщик энергии для реакций синтеза.
  2. Промежуточные продукты энергетического обмена служат материалом для реакций пластического обмена.
  3. Запасные питательные вещества (липиды, полисахариды), образующиеся в реакциях пластического обмена, по мере необходимости могут расходоваться в реакциях энергетического обмена.
  4. Все реакции как энергетического, так и пластического обмена контролируются белками-ферментами, которые синтезируются в реакциях пластического обмена.