|
При изучении биохимию условно
делят на статическую и динамическую. Статическая биохимия изучает химический
состав и свойства веществ живых организмов. Задача динамической биохимии —
изучение превращений веществ в живых организмах. Это деление позволяет
облегчить изучение биохимии. В действительности тот и другой аспекты познания
биохимии невозможно расчленить. Невозможно изучить и поняТь: превращения
какого-либо вещества организма без знания его строения и свойств и вместе с
тем описание особенностей биохимических соединений без характеристики их
превращений в организме не даст о них полного представления. Совокупность'
химических процессов, происходящих в живом организме, составляет
биологический обмен веществ.
Обмен веществ (метаболизм) живой клетки состоит из двух
групп основных реакций — катаболических и анаболических. Часть общего
процесса обмена веществ, завершающаяся разруб шением веществ, входящих в
состав организма, т. е. распадов элементов живого тела и их диссимиляцией,
называют катаболизмом. Сюда относятся разнообразные реакции расщепления
(гидролиз, фосфоролиз) и окисления. При этом высокомолекулярные органические
вещества расщепляются до простых веществ с одновременным выделением
содержащейся в нйх* свободной химической энергии, используемой затем на
процёс- сы жизнедеятельности.
Другая часть общего процесса обмена, называемая анаболизмом,—
это поглощение и усвоение (ассимиляция), ъ е. совокупность химических
процессов в живых организмах, направленных на образование и обновление
структур клеток й тканей. При анаболизме из относительно простых молекул
строятся сложные. Эти процессы обычно осуществляются с затратой энергии.
Анаболические и катаболические процесс^ протекают в живой клетке. Различают
три уровня связи между катаболизмом и анаболизмом.
На первом уровне — источников углерода — продукты ка^а^
болизма могут стать субстратами анаболических реакций. На втором уровне —
энергетическом — анаболические процессы протекают с потреблением энергии АТР
и других выссщаэнерге- тических соединений, образующихся в процессе
катаболйзма.
На третьем уровне — восстановительных эквивалентов — реакции
анаболизма потребляют восстановительные эквиваленты, а в случае процессов
катаболизма в основном окислительные. Метаболизм включает в себя все
разнообразие реакции, происходящих в живом организме: окисление,
восстановление, расщепление, объединение молекул, межмолекулярный перенос и
т. д. Особенность совокупности этого огромного числа разнообразных реакций в
живом организме — скоординированность отдельных реакций во времени и
пространстве, их строгая последовательность.
Особенность метаболических процессов заключается также
®> их ступенчатости и сопряженности. Для многих реакций характерен ряд
промежуточных ступеней. Например, окисление клетчатки, крахмала и других
углеводов при сгорании вне организма протекает одноэтапно: с присоединением
Ог сразу образуются конечные продукты — Н20 и С02. При окислении углеводов в
процессе дыхания в живом организме образование С02 и Н20 происходит поэтапно,
более чем через 20 промежуточных реакций.
Многие энергопотребляющие реакции связаны с
экзотермическими процессами, выделяющими свободную энергию, используемую при
эндотермическом процессе. Это типичный пример сопряженности, т. е.
взаимозависимости отдельных реакций друг от друга.
|