Prasyarat keberadaan organisme hidup adalah pasokan nutrisi yang konstan dan pembuangan produk akhir pembusukan.
Apa itu metabolisme dalam biologi
Metabolisme, atau metabolisme, adalah serangkaian reaksi kimia khusus yang terjadi di setiap organisme hidup untuk mempertahankan aktivitas dan kehidupannya. Respons ini memungkinkan tubuh untuk berkembang, tumbuh, dan bereproduksi sambil mempertahankan strukturnya dan merespons rangsangan lingkungan.
Metabolisme biasanya dibagi menjadi dua tahap: katabolisme dan anabolisme. Pada tahap pertama, semua zat kompleks dipecah dan menjadi lebih sederhana. Yang kedua, bersama dengan biaya energi, asam nukleat, lipid dan protein disintesis.
Peran terpenting dalam proses metabolisme dimainkan oleh enzim, yang merupakan katalis biologis aktif. Mereka mampu mengurangi energi aktivasi reaksi fisik dan mengatur jalur metabolisme.
Rantai dan komponen metabolisme benar-benar identik untuk banyak spesies, yang merupakan bukti kesatuan asal usul semua makhluk hidup. Kemiripan ini menunjukkan secara relatifkemunculan awal evolusi dalam sejarah perkembangan organisme.
Klasifikasi menurut jenis metabolisme
Apa itu metabolisme dalam biologi dijelaskan secara rinci dalam artikel ini. Semua organisme hidup yang ada di planet Bumi dapat dibagi menjadi delapan kelompok, dipandu oleh sumber karbon, energi, dan substrat yang dapat dioksidasi.
Makhluk hidup dapat menggunakan energi reaksi kimia atau cahaya sebagai sumber makanan. Baik zat organik maupun anorganik dapat digunakan sebagai substrat yang dapat dioksidasi. Sumber karbon adalah karbon dioksida atau bahan organik.
Ada mikroorganisme yang, dalam kondisi keberadaannya yang berbeda, menggunakan jenis metabolisme yang berbeda. Itu tergantung pada kelembaban, pencahayaan dan faktor lainnya.
Organisme multiseluler dapat dicirikan oleh fakta bahwa organisme yang sama dapat memiliki sel dengan berbagai jenis proses metabolisme.
Katabolisme
Biologi mengkaji metabolisme dan energi melalui konsep seperti "katabolisme". Istilah ini mengacu pada proses metabolisme di mana partikel besar lemak, asam amino dan karbohidrat dipecah. Selama katabolisme, molekul sederhana muncul yang berpartisipasi dalam reaksi biosintesis. Berkat proses inilah tubuh dapat memobilisasi energi, mengubahnya menjadi bentuk yang dapat diakses.
Pada organisme yang hidup dengan fotosintesis (cyanobacteria dantumbuhan), reaksi transfer elektron tidak melepaskan energi, tetapi terakumulasi, berkat sinar matahari.
Pada hewan, reaksi katabolisme dikaitkan dengan pemecahan unsur kompleks menjadi unsur yang lebih sederhana. Zat tersebut adalah nitrat dan oksigen.
Katabolisme pada hewan dibagi menjadi tiga tahap:
- Pemisahan zat kompleks menjadi zat yang lebih sederhana.
- Memisahkan molekul sederhana menjadi molekul yang lebih sederhana.
- Melepaskan energi.
Anabolisme
Metabolisme (biologi kelas 8 mempertimbangkan konsep ini) juga dicirikan oleh anabolisme - serangkaian proses metabolisme biosintesis dengan konsumsi energi. Molekul kompleks, yang merupakan basis energi dari struktur seluler, terbentuk secara berurutan dari prekursor paling sederhana.
Pertama, asam amino, nukleotida, dan monosakarida disintesis. Kemudian unsur-unsur di atas menjadi bentuk aktif karena energi ATP. Dan pada tahap terakhir, semua monomer aktif digabungkan menjadi struktur kompleks, seperti protein, lipid, dan polisakarida.
Perlu dicatat bahwa tidak semua organisme hidup mensintesis molekul aktif. Biologi (metabolisme dijelaskan secara rinci dalam artikel ini) membedakan organisme seperti autotrof, kemotrof, dan heterotrof. Mereka menerima energi dari sumber alternatif.
Energi dari sinar matahari
Apa yang dimaksud dengan metabolisme dalam biologi? Proses keberadaan semua makhluk hidupdi Bumi, dan membedakan organisme hidup dari benda mati.
Energi sinar matahari memakan beberapa protozoa, tumbuhan, dan cyanobacteria. Dalam perwakilan ini, metabolisme terjadi karena fotosintesis - proses menyerap oksigen dan melepaskan karbon dioksida.
Pencernaan
Molekul seperti pati, protein dan selulosa dipecah sebelum digunakan oleh sel. Pencernaan melibatkan enzim khusus yang memecah protein menjadi asam amino dan polisakarida menjadi monosakarida.
Hewan hanya dapat mengeluarkan enzim ini dari sel khusus. Tetapi mikroorganisme melepaskan zat tersebut ke ruang sekitarnya. Semua zat yang dihasilkan oleh enzim ekstraseluler masuk ke dalam tubuh menggunakan "transpor aktif".
Kontrol dan regulasi
Apa itu metabolisme dalam biologi, bisa Anda baca di artikel ini. Setiap organisme dicirikan oleh homeostasis - keteguhan lingkungan internal tubuh. Kehadiran kondisi seperti itu sangat penting bagi organisme apa pun. Karena mereka semua dikelilingi oleh lingkungan yang terus berubah, untuk menjaga kondisi optimal di dalam sel, semua reaksi metabolisme harus diatur dengan benar dan akurat. Metabolisme yang baik memungkinkan organisme hidup untuk terus-menerus menghubungi lingkungan dan merespons perubahannya.
Informasi sejarah
Apa yang dimaksud dengan metabolisme dalam biologi? Definisinya ada di awal artikel. Konsep "metabolisme" untuk pertama kalinyadigunakan oleh Theodor Schwann pada empat puluhan abad kesembilan belas.
Para ilmuwan telah mempelajari metabolisme selama beberapa abad, dan semuanya dimulai dengan upaya untuk mempelajari organisme hewan. Tetapi istilah "metabolisme" pertama kali digunakan oleh Ibn al-Nafisa, yang percaya bahwa seluruh tubuh terus-menerus dalam keadaan nutrisi dan pembusukan, sehingga ditandai dengan perubahan yang konstan.
Pelajaran biologi "Metabolisme" akan mengungkap seluruh esensi konsep ini dan menjelaskan contoh-contoh yang akan membantu meningkatkan kedalaman pengetahuan.
Eksperimen terkontrol pertama pada studi metabolisme dilakukan oleh Santorio Santorio pada tahun 1614. Ia menggambarkan kondisinya sebelum dan sesudah makan, bekerja, minum air putih dan tidur. Dia adalah orang pertama yang menyadari bahwa sebagian besar makanan yang dikonsumsi hilang selama proses "penguapan diam".
Dalam studi awal, reaksi metabolisme tidak ditemukan, dan para ilmuwan percaya bahwa jaringan hidup dikendalikan oleh kekuatan hidup.
Pada abad kedua puluh, Eduard Buchner memperkenalkan konsep enzim. Sejak itu, studi tentang metabolisme dimulai dengan studi tentang sel. Selama periode ini, biokimia menjadi ilmu pengetahuan.
Apa yang dimaksud dengan metabolisme dalam biologi? Definisi dapat diberikan sebagai berikut - ini adalah serangkaian reaksi biokimia khusus yang mendukung keberadaan suatu organisme.
Mineral
Zat anorganik memainkan peran yang sangat penting dalam metabolisme. Semua senyawa organik terdiri dari sejumlah besar fosfor, oksigen, karbon, dan nitrogen.
Sebagian besar senyawa anorganik memungkinkan Anda mengontrol tingkat tekanan di dalam sel. Juga konsentrasi merekapositif mempengaruhi fungsi sel otot dan saraf.
Logam transisi (besi dan seng) mengatur aktivitas protein transpor dan enzim. Semua elemen anorganik diserap melalui protein transpor dan tidak pernah tetap dalam keadaan bebas.
