Биология. 11 класс

Обмен веществ в организме представлен одновременно протекающими и взаимосвязанными реакциями катаболизма и анаболизма.

Процессы катаболизма (клеточное дыхание и брожение) представляют собой расщепление сложных органических соединений до более простых веществ. Энергия, которая при этом выделяется, используется для синтеза АТФ. Расщепление одной молекулы глюкозы в ходе клеточного дыхания сопровождается синтезом 38 молекул АТФ, а в ходе брожения — только 2 молекул АТФ. Это связано с тем, что при брожении, в отличие от клеточного дыхания, не происходит полного окисления глюкозы до СО₂ и Н₂О.

Процессы анаболизма (фотосинтез, хемосинтез, транскрипция, трансляция и др.) сопровождаются синтезом сложных соединений из сравнительно простых веществ и протекают с поглощением энергии. В результате фотосинтеза и хемосинтеза происходит образование органических соединений из неорганических веществ. Источником энергии для фотосинтеза является свет, поглощение которого происходит с помощью фотосинтетических пигментов. Фотосинтез осуществляют зеленые растения, водоросли и определенные группы бактерий. От этого процесса прямо или косвенно зависит все живое на Земле. При хемосинтезе, свойственном некоторым бактериям, для образования органических соединений используется энергия, выделяющаяся при окислении неорганических веществ.

Транскрипция и трансляция — этапы реализации наследственной информации, хранящейся в ДНК. В ходе транскрипции на матрице ДНК образуются различные виды РНК. Далее синтезированные РНК, кроме мРНК прокариот, подвергаются процессингу, т. е. созреванию. Важным этапом процессинга РНК эукариот является сплайсинг — вырезание из созревающих молекул РНК копий интронов (фрагментов, не несущих информацию о структуре белка, рРНК или тРНК) и соединения копий экзонов (участков, содержащих такую информацию).

Трансляция представляет собой синтез белков в рибосомах, причем роль матрицы в этом процессе играет мРНК. Система записи информации о первичной структуре белков в виде последовательности нуклеотидов ДНК (мРНК) называется генетическим кодом. После трансляции белки вступают в этап созревания. При этом белковые молекулы модифицируются и приобретают определенную структуру, которая позволяет им стать функционально активными.