Metabolismo at mga uri nito

Tinitiyak nito ang katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan sa pagbabago ng mga kondisyon ng pagkakaroon - homeostasis . Ang metabolismo ay binubuo ng dalawang magkakaugnay at magkasalungat na proseso. Ito ay mga proseso dissimilation , kung saan nangyayari ang pagkasira ng mga organikong sangkap at ang inilabas na enerhiya ay ginagamit para sa synthesis ng mga molekula ng ATP, at ang mga proseso asimilasyon, kung saan ang enerhiya ng ATP ay ginagamit upang synthesize ang sarili nitong mga compound na kailangan para sa katawan.

Tinatawag din ang proseso ng dissimilation catabolism at metabolismo ng enerhiya . At ang mga proseso ng asimilasyon ay tinatawag din anabolismo at plastic metabolism . Ang ganitong kasaganaan ng mga kasingkahulugan para sa parehong konsepto ay lumitaw dahil ang mga metabolic na reaksyon ay pinag-aralan ng mga siyentipiko ng iba't ibang mga specialty:

• mga biochemist,
• mga physiologist,
• cytology,
• genetika,
• mga molecular biologist.

Ngunit ang lahat ng mga pangalan at termino ay nag-ugat at aktibong ginagamit ng mga siyentipiko.

Mga anyo ng supply ng enerhiya sa mga buhay na organismo

Para sa lahat ng nabubuhay na organismo sa Earth, ang Araw ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya. Ito ay salamat sa kanya na natutugunan ng mga organismo ang kanilang mga pangangailangan sa enerhiya.

Ang mga organismo na maaaring mag-synthesize ng mga organikong compound mula sa mga di-organikong compound ay tinatawag na mga autotroph. Nahahati sila sa dalawang grupo. Ang ilan ay nagagamit ang enerhiya ng sikat ng araw. Ito ay mga photosynthetics o phototrophs. Ang mga ito ay pangunahing mga berdeng halaman, cyanobacteria (asul-berdeng algae).

Ang isa pang pangkat ng mga autotroph ay gumagamit ng enerhiya na inilabas sa panahon ng mga reaksiyong kemikal. Ang mga naturang organismo ay tinatawag na chemotrophs o chemosynthetics.

Ang mga fungi, karamihan sa mga hayop at bakterya ay hindi maaaring mag-synthesize ng mga organikong sangkap sa kanilang sarili. Ang ganitong mga organismo ay tinatawag na heterotrophs. Para sa kanila, ang mga organikong compound na na-synthesize ng mga autotroph ay nagsisilbing mapagkukunan ng enerhiya. Ang enerhiya ay ginagamit ng mga buhay na organismo para sa kemikal, mekanikal, thermal at elektrikal na proseso.

Ang yugto ng paghahanda ng metabolismo ng enerhiya

Ang palitan ng enerhiya ay karaniwang nahahati sa tatlong pangunahing yugto. Ang unang yugto ay tinatawag na paghahanda. Sa yugtong ito, ang mga macromolecule ay pinaghiwa-hiwalay sa mga monomer sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme. Sa kurso ng mga reaksyon, ang isang medyo maliit na halaga ng enerhiya ay pinakawalan, na kung saan ay nawala sa anyo ng init.

Anoxic na yugto ng metabolismo ng enerhiya

Ang anoxic (anaerobic) na yugto ng metabolismo ng enerhiya ay nangyayari sa mga selula. Ang mga monomer na nabuo sa nakaraang yugto (glucose, gliserol, atbp.) ay sumasailalim sa karagdagang multi-stage na cleavage nang walang access sa oxygen. Ang pangunahing bagay sa yugtong ito ay ang proseso ng paghahati ng molekula ng glucose sa mga molekula ng pyruvic o lactic acid na may pagbuo ng dalawang molekula ng ATP.

$C_6H_(12)O_6 + 2H_3PO_4 + 2ADP → 2C_3H_6O_3 + 2ATP + 2H_2O$

Sa panahon ng reaksyong ito (glycolysis reaction) humigit-kumulang $200$ kJ ng enerhiya ang inilabas. Gayunpaman, hindi lahat ng ito ay na-convert sa init. Ang bahagi nito ay ginagamit upang mag-synthesize ng dalawang mayaman sa enerhiya (macroergic) na phosphate bond sa mga molekula ng ATP. Ang glucose ay nasira din sa panahon ng pagbuburo ng alkohol.

$C_6H_(12)O_6 + 2H_3PO_4 + 2ADP → 2C_2H_5OH + 2CO_2 + 2ATP + 2H_2O$

Bilang karagdagan sa alkohol, mayroon ding mga uri ng walang oxygen na pagbuburo gaya ng butyric at lactic acid.

Ang yugto ng oxygen ng metabolismo ng enerhiya

Sa yugtong ito, ang mga compound na nabuo sa yugto na walang oxygen ay na-oxidized sa mga huling produkto ng reaksyon - carbon dioxide at tubig. Natuklasan ng English biochemist na si Adolph Krebs noong $1937$ ang pagkakasunud-sunod ng mga pagbabagong-anyo ng mga organikong acid sa mitochondrial matrix. Sa kanyang karangalan, ang kumbinasyon ng mga reaksyong ito ay pinangalanang Krebs cycle.

Puna 1

Ang kumpletong oksihenasyon ng mga molekula ng lactic o pyruvic acid na nabuo sa panahon ng anaerobic na proseso sa carbon dioxide at tubig ay sinamahan ng paglabas ng $2800$ kJ ng enerhiya. Ang halagang ito ay sapat na para sa synthesis ng $36$ ATP molecule ($18$ beses na higit pa kaysa sa nakaraang yugto).

Ang pangkalahatang equation para sa yugto ng oxygen ng metabolismo ng enerhiya ay ganito:

$2C_3H_6O_3 + 6O_2 + 36ADP + 36H_3PO_4 → 6CO_2 + 42H_2O + 36ATP$

Summing up, maaari nating isulat ang kabuuang equation ng palitan ng enerhiya:

$C_6H_(12)O_6 + 6O_2 + 38ADP + 38H_3PO_4 → 6CO_2 + 44H_2O + 38ATP$

Sa huling yugto, ang mga produkto ng metabolismo ay tinanggal mula sa katawan.

Tandaan!

Ano ang metabolismo?

(mula sa Griyegong μεταβολή - "pagbabagong-anyo, pagbabago"), o metabolismo - isang hanay ng mga reaksiyong kemikal na nangyayari sa isang buhay na organismo upang mapanatili ang buhay. Ang mga prosesong ito ay nagpapahintulot sa mga organismo na lumaki at magparami, mapanatili ang kanilang mga istruktura, at tumugon sa mga stimuli sa kapaligiran.

Anong dalawang magkakaugnay na proseso ang binubuo nito?

Ang metabolismo ng enerhiya at metabolismo ng plastik

Saan sa katawan ng tao ang pagkasira ng karamihan sa mga organikong sangkap na kasama ng pagkain?

Sa una, sa digestive tract, pagkatapos ay sa mga cell at kanilang mga organelles (mitochondria, cytoplasm).

Suriin ang mga tanong at takdang-aralin

1. Ano ang dissimilation? Ilista ang mga hakbang nito.

Ang hanay ng paghahati ng mga reaksyon ng mga macromolecular compound, na sinamahan ng pagpapalabas at pag-iimbak ng enerhiya, ay tinatawag na palitan ng enerhiya o dissimilation. Karaniwan, ang enerhiya ay naka-imbak sa anyo ng isang unibersal na enerhiya-intensive compound - ATP.

1) Paghahanda

2) Oxygen-free na oksihenasyon

3) Oksihenasyon ng oxygen

2. Ano ang papel ng ATP sa metabolismo ng cell?

Ang adenosine triphosphoric acid (ATP) ay isang nucleotide na binubuo ng nitrogenous base (adenine), ribose sugar at tatlong phosphoric acid residues (Fig. 53). Ang ATP ay ang pangunahing molekula ng enerhiya ng cell, isang uri ng nagtitipon ng enerhiya. Ang lahat ng mga proseso sa mga buhay na organismo na nangangailangan ng paggasta ng enerhiya ay sinamahan ng conversion ng isang molekula ng ATP sa ADP (adenosine diphosphoric acid). Kapag ang nalalabi ng phosphoric acid ay nahati, ang isang malaking halaga ng enerhiya ay inilabas - 40 kJ / mol. Mayroong dalawang tulad na mataas na enerhiya (tinatawag na macroergic) na mga bono sa molekula ng ATP. Ang pagpapanumbalik ng istraktura ng ATP mula sa ADP at phosphoric acid ay nangyayari sa mitochondria at sinamahan ng pagsipsip ng enerhiya.

3. Anong mga istruktura ng cell ang nagsasagawa ng ATP synthesis?

Mitokondria

4. Sabihin sa amin ang tungkol sa metabolismo ng enerhiya sa cell gamit ang breakdown ng glucose bilang isang halimbawa.

1) Ang yugto ng paghahanda ng pagkasira ng mga carbohydrates ay napupunta sa digestive tract sa isang simpleng carbohydrate - glucose, habang ang maliit na enerhiya ay inilabas at ito ay nawala sa katawan sa anyo ng init.

2) Ang walang oxygen na yugto ng pagkasira ng glucose ay glycolysis (anaerobic oxidation). Ang yugto ay nagaganap sa cytoplasm sa kawalan ng libreng oxygen. Glucose C6H12O6 pyruvic acid (PVA) C3H4O3. Ang glucose ay pinaghiwa-hiwalay sa PVC sa paglabas ng 4ATP. Ang 2ATP ay ginamit sa hakbang na ito upang higit pang i-convert ang PVC sa lactic acid. At bilang isang resulta, sa ikalawang yugto, ang 2ATP ay inilabas.

3) Oxygen oxidation - aerobic oxidation (o cellular respiration). Ang yugto, bilang isang resulta kung saan ang lactic acid ay nahati sa ilalim ng pagkilos ng molekular na oxygen sa panghuling mga produkto ng agnas - carbon dioxide at tubig. Nangyayari sa mitochondria sa respiratory chain ng mga enzymes, na matatagpuan sa cristae ng mitochondria. Bilang resulta ng yugtong ito, 36 ATP ang inilabas. Kaya, sa dalawang yugto - na may kumpletong oksihenasyon ng 1 mol ng glucose (1 molekula), 38 ATP (2ATP + 36ATP) ay pinakawalan. Ang pangwakas na synthesis at supply ng ATP ay isinasagawa sa mitochondria - ang mga organel na ito ay tinatawag na mga sentro ng enerhiya ng cell.

6. Ang kasingkahulugan ng mga salitang "dissimilation" at "assimilation" ay ang mga terminong "catabolism" at "anabolism". Ipaliwanag ang pinagmulan ng mga terminong ito.

Ang catabolism (mula sa Griyegong Καταβολή, "pagbagsak, pagkasira") o metabolismo ng enerhiya, o dissimilation ay isang proseso ng metabolic decay, decomposition sa mas simpleng mga substance (differentiation) o oksihenasyon ng isang substance, kadalasang nagpapatuloy sa pagpapalabas ng enerhiya sa anyo ng init at nasa anyong ATP. Ang anabolismo (mula sa Griyegong ἀναβολή, “pagtaas”) ay ang pangalan ng lahat ng proseso ng paglikha ng mga bagong sangkap, selula at tisyu ng katawan. Mga halimbawa ng anabolism: ang synthesis ng mga protina at hormones sa katawan, ang paglikha ng mga bagong selula, ang akumulasyon ng mga taba, ang paglikha ng mga bagong fibers ng kalamnan - lahat ito ay anabolismo.

Isipin mo! Tandaan!

Dahil sa mga cell ang lahat ng mga organikong compound ay konektado sa isa't isa ng mga pangunahing metabolite (PVK, acetyl-CoA) kung saan ang ilang mga organikong sangkap ay maaaring ma-convert sa iba nang labis. Halimbawa, ang labis na carbohydrates ay na-convert sa taba.

Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagpapalitan ng enerhiya ay napupunta sa mga proseso sa palitan ng plastik. At ang mga sangkap ng plastic metabolism ay nahahati sa metabolismo ng enerhiya.

3. Bakit, sa iyong palagay, pagkatapos ng masipag na pisikal na trabaho, upang mabilis na maibsan ang pananakit ng kalamnan, inirerekomenda na maligo ng maligamgam?

Ang sakit sa kalamnan ay nagdudulot ng akumulasyon ng lactic acid sa panahon ng glycolysis, ang konsentrasyon nito ay kumikilos sa mga receptor, nanggagalit sa kanila, na nagiging sanhi ng nasusunog na pandamdam. Upang alisin ang pagkilos na ito, ang isang rush ng dugo na may oxygen ay kinakailangan, oxygen upang masira ang lactic acid sa mga huling produkto ng pagkabulok. Ang isang paraan ay ang maligo ng maligamgam. Kasabay nito, ang katawan ay nagpainit, ang mga sisidlan ay lumalawak at ang dugo na may oxygen ay dumadaloy at nagpapalusog sa lahat ng mga kalamnan, sa gayon ang lactic acid ay na-oxidized sa carbon dioxide at tubig, ang sakit sa mga kalamnan ay hinalinhan.

Tanong 1. Ano ang dissimilation? Ilista ang mga hakbang nito.

Ang dissimilation, o metabolismo ng enerhiya, ay isang hanay ng mga reaksyon ng cleavage ng mga macromolecular compound, na sinamahan ng paglabas at pag-iimbak ng enerhiya.

Ang dissimilation sa aerobic (oxygen-breathing) na mga organismo ay nangyayari sa tatlong yugto: paghahanda - ang paghahati ng mga high-molecular compound sa mga low-molecular na walang iniimbak na enerhiya;

walang oxygen - bahagyang pagkasira ng mga compound na walang oxygen, ang enerhiya ay nakaimbak sa anyo ng ATP;

oxygen - ang huling pagkasira ng mga organikong sangkap sa carbon dioxide at tubig, ang enerhiya ay nakaimbak din sa anyo ng ATP.

Ang dissimilation sa anaerobic (hindi gumagamit ng oxygen) na mga organismo ay nangyayari sa dalawang yugto: paghahanda at anoxic. Sa kasong ito, ang mga organikong sangkap ay hindi ganap na nabubulok at mas kaunting enerhiya ang nakaimbak.

Tanong 2. Ano ang papel ng ATP sa metabolismo ng cell?

Ang ATP (adenosine triphosphoric acid) ay isang nucleotide na binubuo ng isang nitrogenous base (adenine), isang limang-carbon monosaccharide (ribose) at tatlong residue ng phosphoric acid. Ito ay isang unibersal na macroergic compound na matatagpuan sa iba't ibang mga cell, kung saan mayroong dalawang high-energy bond sa pagitan ng phosphoric acid residues. Kapag nasira ang naturang bono, ang isang residue ng phosphoric acid ay natanggal at isang malaking halaga ng enerhiya (40 kJ/mol) ang ilalabas. Sa kasong ito, ang ATP ay na-convert sa ADP. Kung mayroong paghihiwalay sa pangalawang nalalabi ng phosphoric acid, ang ADP ay magiging AMP. Ang lahat ng mga proseso sa mga buhay na organismo na nangangailangan ng paggasta ng enerhiya ay sinamahan ng conversion ng mga molekula ng ATP sa ADP (o kahit na AMP).

Tanong 3. Anong mga istruktura ng cell ang nagsasagawa ng synthesis ng ATP?

Sa mga eukaryotic cells, ang synthesis ng bulk ng ATP mula sa ADP at phosphoric acid ay nangyayari sa mitochondria at sinamahan ng pagsipsip (storage) ng enerhiya. Sa plastids, ang ATP ay nabuo bilang isang intermediate na produkto ng light stage ng photosynthesis.

Tanong 4. Sabihin sa amin ang tungkol sa metabolismo ng enerhiya sa cell gamit ang breakdown ng glucose bilang isang halimbawa.

Ang metabolismo ng enerhiya sa mga aerobic na organismo ay nangyayari sa tatlong yugto.

Paghahanda. Sa gastrointestinal tract at lysosomes ng mga cell, sa ilalim ng pagkilos ng digestive enzymes, ang mga polysaccharides ay nasira sa monosaccharides, lalo na sa glucose. Ang enerhiya na inilabas sa kasong ito ay hindi nakaimbak, ngunit nawala sa anyo ng init.

Walang oxygen. Bilang resulta ng glycolysis, ang isang molekula ng glucose ay nahahati sa dalawang molekula ng pyruvic acid:

C 6 Kumusta 2 0 6 -> 2C 3 H 4 0 3

Kasabay nito, 60% ng inilabas na enerhiya ay na-convert sa init, at 40% ay naka-imbak sa anyo ng ATP. Kapag nasira ang isang molekula ng glucose, nabuo ang 2 molekula ng ATP. Pagkatapos ay nangyayari ang pagbuburo sa mga anaerobic na organismo - alkohol (C 2 H 5 OH - ethyl alcohol) o lactic acid (C 3 H 6 0 3 - lactic acid). Sa mga aerobic na organismo, nagsisimula ang ikatlong yugto ng metabolismo ng enerhiya.

Oxygen. Sa yugtong ito, ang carbon at hydrogen na nasa pyruvic acid ay nagsasama sa oxygen upang bumuo ng carbon dioxide at tubig. Naglalabas ito ng malaking halaga ng enerhiya, karamihan sa mga ito ay nakaimbak sa anyo ng ATP. Kapag ang dalawang molekula ng pyruvic acid ay na-oxidize, ang enerhiya ay inilabas na nagpapahintulot sa pagbuo ng 36 na molekula ng ATP. Ang prosesong ito ay nagaganap sa mitochondria at nahahati sa dalawang yugto ng multistage (ang Krebs cycle at oxidative phosphorylation).

Ang huling equation ng oxygen dissimilation path:

C 6 H 12 0 6 + 6O 2 + 38ADP + 38F ->

pagpapalitan ng enerhiya(catabolism, dissimilation) - isang hanay ng mga reaksyon ng paghahati ng mga organikong sangkap, na sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya. Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkasira ng mga organikong sangkap ay hindi agad ginagamit ng cell, ngunit nakaimbak sa anyo ng ATP at iba pang mga compound na may mataas na enerhiya. Ang ATP ay ang unibersal na mapagkukunan ng enerhiya ng cell. Ang synthesis ng ATP ay nangyayari sa mga selula ng lahat ng mga organismo sa proseso ng phosphorylation - ang pagdaragdag ng inorganic phosphate sa ADP.

Sa aerobic ang mga organismo (naninirahan sa isang kapaligiran ng oxygen) ay nakikilala ang tatlong yugto ng metabolismo ng enerhiya: paghahanda, oksihenasyon na walang oxygen at oksihenasyon ng oxygen; sa anaerobic mga organismo (naninirahan sa isang kapaligiran na walang oxygen) at mga aerobic na organismo na may kakulangan ng oxygen - dalawang yugto: paghahanda, walang oxygen na oksihenasyon.

Yugto ng paghahanda

Binubuo ito sa pagkasira ng enzymatic ng mga kumplikadong organikong sangkap sa mga simple: mga molekula ng protina - sa mga amino acid, taba - sa glycerol at carboxylic acid, carbohydrates - sa glucose, nucleic acid - sa mga nucleotides. Ang pagkasira ng mga high-molecular na organikong compound ay isinasagawa alinman sa pamamagitan ng mga enzyme ng gastrointestinal tract o ng mga enzyme ng lysosomes. Ang lahat ng inilabas na enerhiya ay nawawala sa anyo ng init. Ang mga nagresultang maliliit na organikong molekula ay maaaring gamitin bilang "materyal sa gusali" o maaari pang masira.

Anoxic oxidation, o glycolysis

Ang yugtong ito ay binubuo sa karagdagang paghahati ng mga organikong sangkap na nabuo sa yugto ng paghahanda, nangyayari sa cytoplasm ng cell at hindi nangangailangan ng pagkakaroon ng oxygen. Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya sa cell ay glucose. Ang proseso ng hindi kumpletong pagkasira ng glucose na walang oxygen - glycolysis.

Ang pagkawala ng mga electron ay tinatawag na oksihenasyon, ang pagkuha ay tinatawag na pagbabawas, habang ang electron donor ay na-oxidized, ang acceptor ay nabawasan.

Dapat pansinin na ang biological oxidation sa mga cell ay maaaring mangyari kapwa sa pakikilahok ng oxygen:

A + O 2 → AO 2,

at nang wala ang kanyang pakikilahok, dahil sa paglipat ng mga atomo ng hydrogen mula sa isang sangkap patungo sa isa pa. Halimbawa, ang sangkap na "A" ay na-oxidize sa gastos ng sangkap na "B":

AN 2 + B → A + BH 2

o dahil sa paglipat ng elektron, halimbawa, ang ferrous iron ay na-oxidized sa trivalent:

Fe 2+ → Fe 3+ + e -.

Ang Glycolysis ay isang kumplikadong multi-step na proseso na kinabibilangan ng sampung reaksyon. Sa prosesong ito, nangyayari ang glucose dehydrogenation, ang coenzyme NAD + (nicotinamide adenine dinucleotide) ay nagsisilbing hydrogen acceptor. Bilang resulta ng isang kadena ng mga reaksyong enzymatic, ang glucose ay na-convert sa dalawang molekula ng pyruvic acid (PVA), habang ang kabuuang 2 molekula ng ATP at isang pinababang anyo ng hydrogen carrier NAD H 2 ay nabuo:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2H 3 RO 4 + 2NAD + → 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 2H 2 O + 2NAD H 2.

Ang karagdagang kapalaran ng PVC ay nakasalalay sa pagkakaroon ng oxygen sa cell. Kung walang oxygen, ang lebadura at halaman ay sumasailalim sa alkohol na pagbuburo, kung saan ang acetaldehyde ay unang nabuo, at pagkatapos ay ang ethyl alcohol:

1. C 3 H 4 O 3 → CO 2 + CH 3 ANAK,
2. CH 3 SON + NAD H 2 → C 2 H 5 OH + OVER +.

Sa mga hayop at ilang bakterya, na may kakulangan ng oxygen, ang lactic acid fermentation ay nangyayari sa pagbuo ng lactic acid:

C 3 H 4 O 3 + NAD H 2 → C 3 H 6 O 3 + OVER +.

Bilang isang resulta ng glycolysis ng isang molekula ng glucose, 200 kJ ang pinakawalan, kung saan 120 kJ ay nawala sa anyo ng init, at 80% ay naka-imbak sa ATP bond.

Oxygen oxidation, o paghinga

Binubuo ito sa kumpletong pagkasira ng pyruvic acid, nangyayari sa mitochondria at may obligadong presensya ng oxygen.

Ang pyruvic acid ay dinadala sa mitochondria (ang istraktura at pag-andar ng mitochondria - lecture No. 7). Dito, ang dehydrogenation (hydrogen elimination) at decarboxylation (carbon dioxide elimination) ng PVC ay nagaganap sa pagbuo ng dalawang-carbon acetyl group, na pumapasok sa isang cycle ng mga reaksyon na tinatawag na Krebs cycle reactions. Mayroong karagdagang oksihenasyon na nauugnay sa dehydrogenation at decarboxylation. Bilang resulta, tatlong molekula ng CO 2 ang tinanggal mula sa mitochondrion para sa bawat nawasak na molekula ng PVC; limang pares ng hydrogen atoms ang nabuo na nauugnay sa mga carrier (4NAD H 2, FAD H 2), pati na rin ang isang ATP molecule.

Ang pangkalahatang reaksyon ng glycolysis at pagkasira ng PVC sa mitochondria sa hydrogen at carbon dioxide ay ang mga sumusunod:

C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O → 6CO 2 + 4ATP + 12H 2.

Dalawang molekula ng ATP ay nabuo bilang isang resulta ng glycolysis, dalawa - sa siklo ng Krebs; dalawang pares ng hydrogen atoms (2NADHH2) ang nabuo bilang resulta ng glycolysis, sampung pares - sa Krebs cycle.

Ang huling hakbang ay ang oksihenasyon ng mga pares ng hydrogen na may partisipasyon ng oxygen sa tubig na may sabay-sabay na phosphorylation ng ADP sa ATP. Ang hydrogen ay inililipat sa tatlong malalaking enzyme complex (flavoproteins, coenzymes Q, cytochromes) ng respiratory chain na matatagpuan sa panloob na lamad ng mitochondria. Ang mga electron ay kinuha mula sa hydrogen, na kalaunan ay pinagsama sa oxygen sa mitochondrial matrix:

O 2 + e - → O 2 -.

Ang mga proton ay ibinobomba sa intermembrane space ng mitochondria, sa "proton reservoir". Ang panloob na lamad ay hindi natatagusan ng mga hydrogen ions, sa isang banda ito ay sisingilin nang negatibo (dahil sa O 2 -), sa kabilang banda - positibo (dahil sa H +). Kapag ang potensyal na pagkakaiba sa loob ng lamad ay umabot sa 200 mV, ang mga proton ay dumaan sa channel ng ATP synthetase enzyme, nabuo ang ATP, at ang cytochrome oxidase ay nagpapanggitna sa pagbawas ng oxygen sa tubig. Kaya, bilang isang resulta ng oksihenasyon ng labindalawang pares ng mga atomo ng hydrogen, 34 na mga molekula ng ATP ang nabuo.

Ang lahat ng mga biosynthetic na reaksyon ay kinabibilangan ng pagsipsip ng enerhiya.

Ang kabuuan ng mga reaksyon ng biosynthesis ay tinatawag na plastic exchange o assimilation (Latin "similis" - katulad). Ang kahulugan ng prosesong ito ay ang mga sangkap ng pagkain na pumapasok sa cell mula sa panlabas na kapaligiran, na naiiba nang husto mula sa sangkap ng cell, ay nagiging mga sangkap ng cell bilang isang resulta ng mga pagbabagong kemikal.

paghahati-hati ng mga reaksyon. Ang mga kumplikadong sangkap ay nahahati sa mga mas simple, ang mga mataas na molekular sa mga mababa ang molekular. Ang mga protina ay pinaghiwa-hiwalay sa mga amino acid, ang almirol sa glucose. Ang mga sangkap na ito ay nahahati sa kahit na mas mababang molekular na timbang na mga compound, at sa huli, napakasimple, mahinang enerhiya na mga sangkap ay nabuo - CO2 at H2O. Ang paghahati ng mga reaksyon sa karamihan ng mga kaso ay sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya. Ang biological na kahalagahan ng mga reaksyong ito ay upang magbigay ng enerhiya sa cell. Anumang anyo ng aktibidad—paggalaw, pagtatago, biosynthesis, atbp—ay nangangailangan ng paggasta ng enerhiya.

Ang kabuuan ng cleavage reaction ay tinatawag na energy exchange ng cell o dissimilation. Ang dissimilation ay direktang kabaligtaran sa asimilasyon: bilang isang resulta ng paghahati, ang mga sangkap ay nawawala ang kanilang pagkakapareho sa mga sangkap ng cell.

Ang palitan ng plastik at enerhiya (asimilasyon at dissimilation) ay hindi mapaghihiwalay. Sa isang banda, ang mga reaksyon ng biosynthesis ay nangangailangan ng paggasta ng enerhiya, na nakuha mula sa mga reaksyon ng cleavage. Sa kabilang banda, para sa pagpapatupad ng mga reaksyon ng metabolismo ng enerhiya, ang patuloy na biosynthesis ng mga enzyme na nagsisilbi sa mga reaksyong ito ay kinakailangan, dahil sa proseso ng trabaho sila ay napuputol at nawasak.

Ang mga kumplikadong sistema ng mga reaksyon na bumubuo sa proseso ng pagpapalitan ng plastik at enerhiya ay malapit na konektado hindi lamang sa bawat isa, kundi pati na rin sa panlabas na kapaligiran. Mula sa panlabas na kapaligiran, ang mga sangkap ng pagkain ay pumapasok sa cell, na nagsisilbing isang materyal para sa mga reaksyon ng pagpapalitan ng plastik, at sa mga reaksyon ng paghahati, ang enerhiya na kinakailangan para sa paggana ng cell ay inilabas mula sa kanila. Ang mga sangkap na hindi na magagamit ng cell ay inilabas sa panlabas na kapaligiran.

Ang kabuuan ng lahat ng mga reaksyon ng enzymatic ng cell, i.e. ang kabuuan ng plastic at palitan ng enerhiya (asimilasyon at dissimilation), na magkakaugnay at sa panlabas na kapaligiran, ay tinatawag na pagpapalitan ng mga sangkap at enerhiya. Ang prosesong ito ay ang pangunahing kondisyon para sa pagpapanatili ng buhay ng cell, ang pinagmulan ng paglago, pag-unlad at paggana nito.

19. Metabolismo at enerhiya sa cell. Photosynthesis, chemosynthesis. Ang proseso ng asimilasyon (mga pangunahing reaksyon). Ang metabolismo ay isang pagkakaisa ng asimilasyon at dissimilation. Ang dissimilation ay isang exothermic na proseso, i.e. ang proseso ng pagpapakawala ng enerhiya dahil sa pagkasira ng mga sangkap ng cell. Ang mga sangkap na nabuo sa panahon ng dissimilation ay sumasailalim din sa mga karagdagang pagbabago. Ang assimilation ay ang proseso ng asimilasyon ng mga substance na pumapasok sa cell na may mga partikular na substance na katangian ng cell na ito. Ang assimilation ay isang endothermic na proseso na nangangailangan ng enerhiya. Ang pinagmumulan ng enerhiya ay dating na-synthesize na mga sangkap na sumailalim sa pagkabulok sa proseso ng dissimilation. Photosynthesis ay ang proseso ng pag-convert ng enerhiya ng sikat ng araw sa enerhiya ng mga kemikal na compound. Photosynthesis- ito ang proseso ng pagbuo ng mga organikong sangkap (glucose, at pagkatapos ay almirol) mula sa mga di-organikong sangkap, sa mga chloroplast sa liwanag na may paglabas ng oxygen. Ang photosynthesis ay nagpapatuloy sa 2 yugto: liwanag at anino. Ang yugto ng liwanag ay nagpapatuloy sa liwanag. Sa panahon ng light phase, ang chlorophyll ay nasasabik sa pamamagitan ng pagsipsip ng isang dami ng liwanag. Sa light phase, ang photolysis ng tubig ay nangyayari, na sinusundan ng paglabas ng oxygen sa atmospera. Bilang karagdagan, ang mga sumusunod na proseso ay nagaganap sa light phase ng photosynthesis: ang akumulasyon ng hydrogen protons, ang synthesis ng ATP mula sa ADP, ang pagdaragdag ng H + sa isang espesyal na carrier NADP

KABUUANG LIGHT REACTION:

Ang pagbuo ng ATP at NADP * H, ang paglabas ng O2 sa atmospera.

madilim na yugto(CO2 fixation cycle, Calvin cycle) ay nagaganap sa stroma ng chloroplast. Ang mga sumusunod na proseso ay nagaganap sa madilim na yugto

Ang ATP at NADP*H ay kinuha mula sa magaan na reaksyon

Mula sa kapaligiran - CO2

1) Pag-aayos ng CO2

2) Pagbuo ng glucose

3) Pagbuo ng almirol

PANGHULING EQUATION:

6CO2 + 6H2O - (chlorophyll, light) - С6H12O6 + 6O2

Ang Chemosynthesis ay ang synthesis ng mga organikong sangkap dahil sa enerhiya ng mga reaksiyong kemikal. Ang Chemosynthesis ay isinasagawa ng bacteria. Ang mga pangunahing reaksyon ng photosynthesis: 1) sulfur oxidation: 2H2S + O2 = 2H20 + 2S

2S + O2 + 2H2O = 2H2SO4 2) nitrogen oxidation: 2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O 2HNO2 + O2 = HNO3 3) oxygen oxidation 2H2 + O2 = 2H2O 4) iron oxidation: 4FeCO3 + O2) = 4FeCO3 + O2 4CO2

20. Metabolismo sa selula. proseso ng dissimilation. Ang mga pangunahing yugto ng metabolismo ng enerhiya. Ang metabolismo ay isang pagkakaisa ng asimilasyon at dissimilation. sa panahon ng dissimilation, ay napapailalim din sa mga karagdagang pagbabago. Ang assimilation ay ang proseso ng asimilasyon ng mga substance na pumapasok sa cell na may mga partikular na substance na katangian ng cell na ito. Ang assimilation ay isang endothermic na proseso na nangangailangan ng enerhiya. Ang pinagmumulan ng enerhiya ay dating na-synthesize na mga sangkap na sumailalim sa pagkabulok sa proseso ng dissimilation. Ang dissimilation ay isang exothermic na proseso, i.e. ang proseso ng pagpapakawala ng enerhiya dahil sa pagkasira ng mga sangkap ng cell. Nabuo ang mga sangkap Ang lahat ng mga function na ginagampanan ng cell ay nangangailangan ng paggasta ng enerhiya, na inilabas sa proseso ng dissimilation. Ang biological na kahalagahan ng dissimilation ay nabawasan hindi lamang sa pagpapalabas ng enerhiya na kailangan ng cell, ngunit madalas sa pagkasira ng mga sangkap na nakakapinsala sa katawan.Ang buong proseso ng dissimilation, o metabolismo ng enerhiya, ay binubuo ng 3 yugto: paghahanda, oxygen- libre at oxygen. Sa yugto ng paghahanda, sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme, ang mga polimer ay pinababa sa mga monomer. Kaya, ang mga protina ay pinaghiwa-hiwalay sa mga amino acid, polysaccharides - sa monosaccharides, taba - sa glycerol at fatty acid. Sa yugto ng paghahanda, maliit na enerhiya ang inilalabas at kadalasang nawawala sa anyo ng init. 2) Anoxic o anaerobic stage. Kunin natin ang glucose bilang isang halimbawa. Sa anaerobic stage, ang glucose ay nabubulok sa lactic acid: C6H12O6 + 2ADP + H3RO4 = 2C3H6O3 + 2H2O + 2ATP (lactic acid) 3) Oxygen stage. Sa yugto ng oxygen, ang mga sangkap ay na-oxidized sa CO2 at H2O. Sa pag-access ng oxygen, ang pyruvic acid ay tumagos sa mitochondria at sumasailalim sa oksihenasyon: С3H6O3 + 6O2-6CO2 + 6H2O + 36ATP Kabuuang equation: C6H12O6 + 6O2-6CO2 + 6H2O + 38ATP

Ang dissimilation ay isang kumplikadong mga reaksiyong kemikal kung saan mayroong unti-unting pagkabulok ng mga kumplikadong organikong sangkap sa mas simple. Ang prosesong ito ay sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya, isang makabuluhang bahagi nito ay ginagamit sa synthesis ng ATP.

Dissimilation sa biology

Ang dissimilation ay ang kabaligtaran na proseso ng asimilasyon. Ang mga nucleic acid, protina, taba at carbohydrate ay nagsisilbing paunang sangkap na mabubulok. At ang mga huling produkto ay tubig, carbon dioxide at ammonia. Sa katawan ng mga hayop, ang mga nabubulok na produkto ay inilalabas habang unti-unti itong naiipon. At sa mga halaman, ang carbon dioxide ay bahagyang inilabas, at ang ammonia ay ginagamit nang buo sa proseso ng asimilasyon, na nagsisilbing panimulang materyal para sa biosynthesis ng mga organikong compound.

Ang relasyon ng dissimilation at assimilation ay nagpapahintulot sa mga tisyu ng katawan na patuloy na ma-update. Halimbawa, sa loob ng 10 araw, ang kalahati ng mga selula ng albumin sa dugo ng tao ay na-renew, at sa 4 na buwan ang lahat ng mga pulang selula ng dugo ay muling nabuo. Ang ratio ng intensity ng dalawang magkasalungat na proseso ng metabolic ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan. Ito ang yugto ng pag-unlad ng organismo, at edad, at ang pisyolohikal na estado. Sa kurso ng paglaki at pag-unlad, ang asimilasyon ay nangingibabaw sa katawan, bilang isang resulta, ang mga bagong selula, tisyu at organo ay nabuo, ang kanilang pagkita ng kaibhan ay nangyayari, iyon ay, ang pagtaas ng timbang ng katawan. Sa pagkakaroon ng mga pathology at sa panahon ng gutom, ang proseso ng dissimilation ay nananaig sa asimilasyon, at ang katawan ay bumababa sa timbang.

Ang lahat ng mga organismo ay maaaring nahahati sa dalawang grupo, depende sa mga kondisyon kung saan nangyayari ang dissimilation. Ito ay mga aerobes at anaerobes. Ang una ay nangangailangan ng libreng oxygen para sa buhay, ang huli ay hindi nangangailangan nito. Sa anaerobes, ang dissimilation ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng fermentation, na isang oxygen-free enzymatic breakdown ng mga organikong sangkap sa mas simple. Halimbawa, lactic acid o alcoholic fermentation.

Ang pagkasira ng organikong bagay sa aerobes ay isinasagawa sa tatlong hakbang. Kasabay nito, maraming mga tiyak na reaksyon ng enzymatic ang nangyayari sa bawat isa sa kanila.

Ang unang yugto ay paghahanda. Ang pangunahing papel sa yugtong ito ay kabilang sa mga digestive enzymes na matatagpuan sa gastrointestinal tract sa mga multicellular na organismo. Sa mga unicellular na organismo, lysosome enzymes. Sa unang yugto, ang mga protina ay bumagsak sa mga amino acid, ang mga taba ay bumubuo ng glycerol at fatty acid, ang mga polysaccharides ay nasira sa monosaccharides, ang mga nucleic acid sa mga nucleotides.

glycolysis

Ang ikalawang yugto ng dissimilation ay glycolysis. Ito ay dumadaloy nang walang oxygen. Ang biological na kakanyahan ng glycolysis ay ang simula ng pagkasira at oksihenasyon ng glucose, na nagreresulta sa akumulasyon ng libreng enerhiya sa anyo ng 2 ATP molecule. Ito ay nangyayari sa kurso ng ilang magkakasunod na reaksyon, ang huling resulta nito ay ang pagbuo ng dalawang pyruvate molecule at ang parehong halaga ng ATP mula sa isang glucose molecule. Ito ay nasa anyo ng adenosine triphosphoric acid na ang bahagi ng enerhiya na inilabas bilang resulta ng glycolysis ay nakaimbak, ang natitira ay napapailalim sa pagwawaldas sa anyo ng init. Reaksyon ng kemikal ng glycolysis: C6H12O6 + 2ADP + 2P → 2C3H4O3 + 2ATP.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng kakulangan ng oxygen sa mga selula ng halaman at sa mga selula ng lebadura, ang pyruvirate ay nahahati sa dalawang sangkap: ethyl alcohol at carbon dioxide. Ito ay alcoholic fermentation.

Ang dami ng enerhiya na inilabas sa panahon ng glycolysis ay hindi sapat para sa mga organismo na humihinga ng oxygen. Iyon ang dahilan kung bakit sa katawan ng mga hayop at tao, sa panahon ng mabigat na pisikal na pagsusumikap, ang lactic acid ay na-synthesize sa mga kalamnan, na nagsisilbing isang reserbang mapagkukunan ng enerhiya at naipon sa anyo ng lactate. Ang isang tampok na katangian ng prosesong ito ay ang hitsura ng sakit sa mga kalamnan.

Ang dissimilation ay isang napakakomplikadong proseso, at ang ikatlong yugto ng oxygen ay binubuo din ng dalawang magkakasunod na reaksyon. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa Krebs cycle at oxidative phosphorylation.

Sa panahon ng paghinga ng oxygen, ang pyruvirate ay na-oxidized sa mga huling produkto, na CO2 at H2O. Naglalabas ito ng enerhiya na nakaimbak sa anyo ng 36 na molekulang ATP. Pagkatapos ang parehong enerhiya ay nagbibigay ng synthesis ng mga organikong sangkap sa dami ng plastik. Sa ebolusyon, ang paglitaw ng yugtong ito ay nauugnay sa akumulasyon ng molekular na oxygen sa atmospera at ang hitsura ng mga aerobic na organismo.

Ang lugar ng oxidative phosphorylation (cellular respiration) ay ang panloob na lamad ng mitochondria, sa loob kung saan may mga carrier molecule na nagdadala ng mga electron sa molekular na oxygen. Ang enerhiya na nabuo sa yugtong ito ay bahagyang nawala sa anyo ng init, habang ang natitira ay napupunta sa pagbuo ng ATP.

Ang dissimilation sa biology ay isang palitan ng enerhiya, ang reaksyon nito ay ganito: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP.

Kaya, ang dissimilation ay isang hanay ng mga reaksyon na nagaganap dahil sa mga organikong sangkap na dating na-synthesize ng cell, at libreng oxygen na nagmula sa panlabas na kapaligiran sa panahon ng paghinga.

asimilasyon, anabolismo(lat. Assimilo - inihalintulad ko - paghahalintulad, pagsasanib, asimilasyon) - sa biology - ang pagproseso at paggamit ng mga organismo ng mga sangkap na nagmumula sa kapaligiran.

Ang asimilasyon at ang kabaligtaran na proseso, ang dissimilation, ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay dito, pinagbabatayan ang pinakamahalagang pag-aari ng bagay na nabubuhay - metabolismo. Ang likas na katangian ng mga tuluy-tuloy na proseso ay tumutukoy sa sigla at pag-unlad ng organismo.

Sa pamamagitan ng asimilasyon, itinatayo ng organismo ang katawan nito sa kapinsalaan ng kapaligiran; ang paglaki ng isang organismo ay posible kung ang asimilasyon ay nangingibabaw sa dissimilation.

kakanyahan Ang asimilasyon ay karaniwang bumababa sa synthesis ng lahat ng mga sangkap na kinakailangan para sa buhay ng organismo sa isang tiyak na paraan, na nabuo sa proseso ng ebolusyon. Kaya, sa mga autotrophic na organismo, sa panahon ng asimilasyon, ang mga kumplikadong organikong compound ay na-synthesize mula sa mga inorganic, halimbawa, sa panahon ng photosynthesis, ang mga carbohydrate ay na-assimilated ng mga berdeng halaman mula sa carbon dioxide sa hangin at tubig. Sa mga heterotrophic na organismo na kumakain lamang sa mga sangkap na pinagmulan ng halaman at hayop, ang synthesis sa panahon ng asimilasyon ay nauuna sa kanilang paghahati at pagproseso.

Ang mga tampok ng mga organismo na nakuha sa proseso ng ebolusyon ay tumutukoy sa likas na katangian ng asimilasyon, ngunit ang mga pagbabago sa asimilasyon, sa turn, ay nakakaapekto sa likas na katangian ng mga organismo, binabago ang kanilang pagmamana.

Kapag tumama ang light quanta sa chlorophyll, nasasabik ang mga molekula ng chlorophyll. Ang mga nasasabik na electron ay dumadaan sa chain ng elektron sa lamad patungo sa synthesis ng ATP. Kasabay nito, nangyayari ang paghahati ng mga molekula ng tubig. Ang mga H + ions ay pinagsama sa pinababang NADP (PS1) sa gastos ng mga chlorophyll electron; ang nagresultang enerhiya ay napupunta sa synthesis ng ATP. Ang O 2 ions ay nag-donate ng mga electron sa chlorophyll (FS2) at nagiging libreng oxygen: H 2 O + NADP + hν → NADPH + H + + 1 / 2O 2 + 2ATP

madilim na yugto Madilim na bahagi - pag-aayos ng C, synthesis ng C 6 H 12 O 6. Ang pinagmumulan ng enerhiya ay ATP. Sa stroma ng mga chromoplast (kung saan ang ATP, NADPH at H + ay nagmumula sa thylakoids gran at CO 2 mula sa hangin), ang mga cyclic na reaksyon ay nagaganap, na nagreresulta sa pag-aayos ng CO 2, ang pagbabawas ng H (dahil sa NADPH + H +) at ang synthesis ng C 6 H 12 Tungkol sa 6:

CO 2 + NADPH + H + + 2ATP → 2ADP + C 6 H 12 O 6

Ang dissimilation sa biology ay tumutukoy sa baligtad na proseso ng asimilasyon. Sa madaling salita, ito ang yugto ng metabolismo sa katawan, kung saan ang pagkasira ng mga kumplikadong organikong compound ay nangyayari sa paggawa ng mga mas simple. Mayroong ilang iba't ibang mga kahulugan ng konsepto ng dissimilation. Binibigyang-kahulugan ng Wikipedia ang terminong ito bilang pagkawala ng pagtitiyak ng mga kumplikadong sangkap at ang pagkasira ng mga kumplikadong organikong compound sa mas simple. Ang kasingkahulugan ng konseptong ito ay catabolism.

Sa metabolismo sa isang buhay na cell, ang gitnang lugar ay inookupahan ng mga kumplikadong reaksyon ng dissimilation - paghinga, pagbuburo, glycolysis. Ang resulta ng mga biological na proseso ay ang pagpapakawala ng enerhiya, na nakapaloob sa mga kumplikadong molekula. Ang enerhiya na ito ay bahagyang nabago sa enerhiya ng adenosine triphosphate (ATP). Ang mga huling produkto ng dissimilation sa lahat ng nabubuhay na selula ay carbon dioxide, ammonia at tubig. Ang mga selula ng halaman ay bahagyang nagamit ang mga sangkap na ito para sa asimilasyon. Tinatanggal ng mga organismo ng hayop ang mga nabubulok na produkto sa labas.

Ayon sa likas na katangian ng pakikilahok ng mga molekula ng oxygen sa mga reaksyon ng catabolism, ang lahat ng mga organismo ay karaniwang nahahati sa aerobic, iyon ay, nagpapatuloy sa pakikilahok ng oxygen, at anaerobic (walang oxygen).

Ang mga anaerobic na organismo ay nagsasagawa ng mga proseso ng metabolismo ng enerhiya sa pamamagitan ng pagbuburo, at mga aerobic na organismo - sa pamamagitan ng paghinga.

Ang fermentation ay isang hanay ng mga reaksyon ng agnas ng mga organikong molekula sa mas simpleng mga compound, kung saan ang enerhiya ay inilabas at ang mga molekula ng ATP ay synthesize. Sa iba pang mga paraan ng pagkuha ng enerhiya, ang pagbuburo ay itinuturing na pinaka-hindi mabisa: mula sa 1 mol ng glucose sa panahon ng lactic acid fermentation, 2 mol ng ATP ang nakuha.

Dalawang uri ng pagbuburo ang pinakamalawak na ipinamamahagi sa kalikasan:

1. Lactic acid - kasama ang proseso ng anaerobic breakdown ng glucose na may pagbuo ng lactic acid. Ang ganitong uri ng fermentation ay tipikal para sa lactic acid bacteria - sila ang may pananagutan sa pag-asim ng gatas. Sa mas malawak na kahulugan, ang proseso ng lactic acid fermentation ay isa sa mga yugto ng proseso ng paghinga sa karamihan ng mga aerobic organism, kabilang ang mga tao;
2. Alcoholic fermentation ay ang proseso ng anaerobic breakdown ng glucose at sinamahan ng pagbuo ng carbon dioxide at ethyl alcohol. Sa panahon ng reaksyong ito, ang isang tiyak na halaga ng enerhiya ay inilabas, na ginugol sa synthesis ng isang molekula ng ATP. Ang pagbuburo ng alkohol ay pinaka-katangian ng mga prutas at iba pang bahagi ng halaman sa ilalim ng anaerobic na kondisyon.

Ang paghinga sa konteksto ng isiniwalat na isyu ay may mas malawak na kahulugan kaysa sa karaniwang proseso ng pagpapalitan ng gas. Sa kasong ito, ang paghinga ay dapat na maunawaan bilang isang uri ng dissimilation, na natanto sa isang kapaligiran na naglalaman ng mga molekula ng oxygen.

Ang proseso ng paghinga ay may dalawang bahagi:

1. Ang proseso ng pagpapalitan ng gas sa sistema ng paghinga ng mga multicellular na organismo at sa mga tisyu;
2. Ang pagkakasunud-sunod ng mga reaksyon ng biochemical oxidation na pinagdadaanan ng mga organikong compound. Bilang resulta ng mga prosesong ito, nabuo ang tubig, ammonia at carbon dioxide. Posible ang pagbuo ng ilang iba pang mga simpleng compound - hydrogen sulfide, inorganic phosphorus compound, atbp.

Para sa karamihan ng mga tao, isang mas makitid na interpretasyon ng proseso ng paghinga bilang gas exchange ay kaugalian.

Ang proseso ng dissimilation sa mga buhay na selula ay binubuo ng ilang yugto. Dapat tandaan na ang mga yugtong ito ay maaaring magpatuloy nang iba sa iba't ibang mga organismo.

Sa mga aerobic na organismo, ang proseso ng catabolism may kasamang tatlong pangunahing yugto. Ang bawat yugto ay nagpapatuloy sa pakikilahok ng mga espesyal na sistema ng enzymatic.

1. Paunang yugto o paghahanda. Sa mga multicellular na organismo, ito ay isinasagawa sa lukab ng digestive tract. Ang mga digestive enzyme ay direktang kasangkot sa proseso. Sa mga unicellular na organismo, ang yugtong ito ay nagpapatuloy sa pakikilahok ng lysosomal enzymes. Sa yugto ng paghahanda, ang mga protina ay pinaghiwa-hiwalay sa mga amino acid. Ang mga taba ay bumagsak sa mga fatty acid at gliserol. Ang mga polysaccharides ay nahahati sa yugtong ito sa mga monosaccharides, at mga nucleic acid sa mga nucleotide. Sa biology, ang ganitong proseso ay karaniwang tinatawag na digestive;
2. Ang ikalawang yugto ng catabolism ay glycolysis o anoxic. Ang yugtong ito ay ang unang yugto ng pagkasira ng mga molekula ng glucose at ang akumulasyon ng enerhiya sa anyo ng mga molekulang ATP. Nagaganap ang glycolysis sa cell cytoplasm. Sa oras na ito, ang isang pagkakasunud-sunod ng mga reaksiyong kemikal ay sinusunod: ang isang molekula ng glucose ay na-convert sa dalawang molekula ng pyruvic acid (o pyruvate) at dalawang molekula ng ATP. Ang bahagi ng inilabas na enerhiya ay nakaimbak sa anyo ng ATP, ang natitira ay nawala sa anyo ng init. Sa ilalim ng mga kondisyon ng kakulangan ng oxygen sa mga selula ng mga halaman at yeast fungi, ang mga pyruvate molecule ay nahahati sa carbon dioxide at ethanol (alcoholic fermentation);
3. Ang oxygen stage ng catabolism ay binubuo, sa turn, ng dalawang sunud-sunod na phase - ang Krebs cycle at oxidative phosphorylation. Isaalang-alang kung anong yugto ng dissimilation ang tinatawag na oxygen. Dito, ang huling paghahati ng pyruvate sa pinakasimpleng mga nasasakupan - tubig at carbon dioxide. Sa panahon ng oksihenasyon ng pyruvate, 36 ATP molecules lamang ang nabuo. Sa mga ito, 34 na molekula ang nabuo bilang isang resulta ng isang kadena ng mga reaksyon ng siklo ng Krebs at ang natitirang 2 bilang isang resulta ng oxidative phosphorylation. Ang ebolusyonaryong yugto ng oxygen ay lumitaw pagkatapos ng sapat na bilang ng mga molekula ng oxygen na naipon sa atmospera ng daigdig at lumitaw ang mga organismo na may aerobic na uri ng metabolismo.

Bilang resulta ng mga reaksyon ng dissimilation ang enerhiya ay nakuha, na kung saan ay kasunod na ginagamit ng katawan para sa plastic metabolism.

Ang mga proseso ng oxidative phosphorylation ay nangyayari sa panloob na mga lamad ng mitochondrial. Ang mga lamad na ito ay may mga built-in na molekula ng carrier. Ang kanilang tungkulin ay upang maghatid ng mga electron sa mga atomo ng oxygen. Ang ilan sa mga enerhiya sa reaksyong ito ay nawawala bilang init.

Bilang resulta ng mga reaksyon ng glycolysis, ang isang maliit na halaga ng enerhiya ay ginawa, na hindi sapat para sa mahahalagang aktibidad ng mga organismo na may isang aerobic na uri ng metabolismo. Ito ang dahilan kung bakit ang lactic acid ay nabuo sa mga selula ng kalamnan na may kakulangan ng oxygen. Naiipon ang sangkap na ito bilang lactate at nagiging sanhi ng pananakit ng kalamnan.