Cell metabolisme

• Produkter

Cell metabolisme

Metabolisme er et sett med prosesser for biosyntese og splitting av komplekse organiske stoffer i cellen og kroppen.

Anabolisme - plastmetabolisme, assimilering, biosyntese av organiske stoffer (organiske stoffer syntetiseres - proteiner, fett, karbohydrater), energi blir brukt (ATP forbrukes), fotosyntese, kjemosyntese, proteinbiosyntese.

Katabolisme - energi metabolisme, dissimilering, dekomponering av organiske stoffer (organiske stoffer er delt inn i CO2 og H2O, energi frigjøres og lagres i form av ATP, cellulær respirasjon (energi metabolisme i cellen)).

Typer av ernæring (metoder for å skaffe energi av ATP)

Autotrofer - i stand til å lage organiske stoffer fra uorganiske.

Det er fototrofer (bruk solenergi for biosyntese, planter og blågrønne alger - cyanobakterier) og kjemotrofer (bruk energi av kjemiske bindinger for biosyntese, svovelbakterier, jernbakterier, nitrogenfiksering, nitrifiserende og hydrogenbakterier).

Heterotrophs - bruk ferdige organiske stoffer.

Det er saprotrofer (bruk organiske stoffer i døde kropper eller avfallsprodukter fra levende organismer, saprotrofe bakterier, dyr (saprophagi) og sopp) og parasitter (lev på bekostning av en annen levende organisme, fôring på sitt juice, vev eller fordøyd mat, gjentatte ganger uten å drepe, permanent eller midlertidig bruk vertsorganismen som habitat, bakterier, sopp, planter, dyr og virus).

Kirilenko A. A. Biologi. Unified State Exam. Seksjon "Molekylærbiologi". Teori, opplæringsoppgaver. 2017.

Metabolisme (metabolisme) - et sett av kjemiske reaksjoner som forekommer i en levende organisme for sin normale funksjon.

Metabolisme består av nedbrytning av stoffer (energi metabolisme) og sammensetning av stoffer (plastmetabolisme).

Plastmetabolisme (anabolisme, assimilering) er en kombinasjon av syntesereaksjoner som forekommer med forbruket av ATP-energi.

Resultat: Fra næringsstoffene som kommer inn i cellen, proteiner, fett, karbohydrater, som brukes til å skape nye celler, deres organer og det intercellulære stoffet, er karakteristiske for kroppen.

Energimetabolisme (katabolisme, dissimilering) - et sett av forfallreaksjoner, som vanligvis forekommer ved energisparing i form av varme og i form av ATP.

Resultat: Komplekse stoffer dekomponerer til enklere (differensiering) eller oksidasjon av et stoff.

Metabolisme er rettet mot bevaring og selvgjengivelse av biologiske systemer.

Det inkluderer innføring av stoffer i kroppen i prosessen med ernæring og respirasjon, intracellulær metabolisme og utslipp av sluttprodukter av metabolisme.

Metabolisme er uløselig knyttet til transformasjonen av noen typer energi til andre. For eksempel, i prosessen med fotosyntese, lagres lysenergi i form av kjemiske bindinger av komplekse organiske molekyler, og i ferd med åndedrett frigjøres det og brukes på syntesen av nye molekyler, mekanisk og osmotisk arbeid, forsvunnet i form av varme etc.

Enzymer er biologiske katalysatorer av protein natur som kontrollerer kjemiske reaksjoner i levende organismer.

Enzymer reduserer aktiveringsenergien av kjemiske reaksjoner, noe som markant akselererer forekomsten deres eller gjør dem fundamentalt mulige.

Enzymer kan enten være enkle eller komplekse proteiner, som, i tillegg til proteindelen, inkluderer ikke-proteinkofaktor eller koenzym.

Enzymer adskiller seg fra ikke-proteinkatalysatorer ved deres høye spesifisitet av virkning: hvert enzym katalyserer spesifikke transformasjoner av en bestemt type substrat.

Aktiviteten til enzymer i levende organismer reguleres av flere mekanismer:

- ved å interagere med regulatoriske proteiner, lavmolekylære regulatorer og ioner

- ved å endre reaksjonsbetingelsene, så som pH i rommet

Stadier av energi metabolisme

1. Forberedende

Det utføres av enzymer i mage-tarmkanalen, lysosom-enzymer. Den frigjorte energien blir spaltet som varme. Resultat: spalting av makromolekyler til monomerer: fett til fettsyrer og glyserin, karbohydrater til glukose, proteiner til aminosyrer, nukleinsyrer til nukleotider.

2. Anaerobt (anoksisk) stadium, eller glykolyse (oftest er reaksjonens substrat glukose)

Plasser selvfølgelig: cytoplasma av celler.

Resultatet: spaltningen av monomerene til mellomprodukter. Glukose mister fire hydrogenatomer, det vil si oksydert, med dannelsen av to molekyler pyruvinsyre, to molekyler av ATP og to molekyler fornyet NADH + H +.

Med mangel på oksygen omdannes pyruvinsyren til melkesyre.

3. Aerob (oksygen) stadium, eller vev (cellulær) respirasjon

Oksidasjon av mellomprodukter til sluttprodukter (CO2 og H2O) med frigjøring av en stor mengde energi.

Krebs syklus: essensen av transformasjoner består i trinnvis dekarboksylering og dehydrogenering av pyruvinsyre, hvoretter ATP, NADH og FADH2 dannes. I etterfølgende reaksjoner overfører de energirike NADH og FADH2 sine elektroner til elektrontransportkjeden, som er et multienzymkompleks av den indre overflaten av mitokondrielle membraner. På grunn av bevegelsen av elektronen langs bærerkjeden dannes ATP. 2, H6O3 + 6O2 + 36F + 36 ADP → 6CO2 + 42H20 + 36ATF

Pyruvsyre (melkesyre) reagerer med oksaloeddiksyre (oksaloacetat) for å danne sitronsyre (citrat), som gjennomgår en rekke konsekutive reaksjoner, blir omdannet til andre syrer. Som et resultat av disse transformasjonene dannes oksaloeddiksyre (oksaloacetat), som igjen reagerer med pyrodruesyre. Fri hydrogen kombinerer med NAD (nikotinamid-adenin-dinukleotid) for å danne forbindelsen NADH.

Kilde: "Biologi i ordninger, vilkår, tabeller" M.V. Zheleznyak, G.N. Deripasco, Ed. "Phoenix"

Kilde: Biologi. De 100 viktigste temaene i V.Yu. Jameev 2016

Genetisk informasjon i cellen

Biosyntese av protein og nukleinsyrer

Genom - et sett arvelig materiale som finnes i kroppens celle.

Genetisk (arvelig) informasjon er kodet som en sekvens av DNA nukleotider, og i noen virus - RNA.

Det eukaryote genomet er lokalisert i kjernen, mitokondriene og i planter, selv i plastider.

Mitokondrier og plastider er relativt autonome, men en del av mitokondrielle og plastide proteiner er kodet av kjernekomometet.

Et gen er en elementær enhet av genetisk informasjon. Et gen er et DNA-område som koder for en proteinsekvens (polypeptider) eller funksjonelt RNA.

Egenskaper av den genetiske koden

Genetisk kode

1) triplett - hver aminosyre tilsvarer et triple nukleotid DNA (RNA) -kodon; 2) entydig - en triplett koder bare for én aminosyre;

3) degenerert - flere forskjellige tripletter kan kode en aminosyre;

4) universell - en for alle organismer som eksisterer på jorden;

5) overlapper ikke - kodonene leses etter hverandre, fra et bestemt punkt i en retning (ett nukleotid kan ikke være en del av to tilstøtende tripper samtidig);

6) mellom genene er det "delende tegn" - områder som ikke bærer genetisk informasjon, men bare skiller noen gener fra andre. De kalles spacers.

Stoppkodonene til UAAA, UAG, UGA angir avslutningen av syntesen av en polypeptidkjede, tripleten av AUG bestemmer stedet for begynnelsen av syntesen av den neste.

Kilder: Biologi av de 100 viktigste temaene i V.Yu. Jameev 2016

"Biologi i ordninger, vilkår, tabeller" M.V. Zheleznyak, G.N. Deripasco, Ed. "Phoenix"

Visuell referanse. Biologi. 10-11 klasser. Krasil'nikova

Hva er metabolisme?

Aldri tenkt på hvorfor noen mennesker spiser alt (ikke å glemme boller og bakverk), mens de ser ut som de ikke har spist i flere dager, mens andre tvert imot teller kalorier, sitter på dietter, går til fitness haller og fortsatt ikke klare de ekstra pundene. Så hva er hemmeligheten? Det viser seg at hele greia handler om metabolisme!

Så hva er metabolisme? Og hvorfor har folk som har en høy metabolsk hastighet av reaksjoner, aldri lider av fedme eller overvekt? Når det gjelder metabolisme, er det viktig å merke seg følgende: Dette er en metabolisme som forekommer i kroppen og alle kjemiske endringer, fra det øyeblikk næringsstoffene kommer inn i kroppen, til de blir fjernet fra kroppen til det ytre miljø. Metabolismen er alle reaksjonene som foregår i kroppen, takket være de strukturelle elementene i vevene, cellene er bygget, samt alle prosessene som kroppen mottar den energien den trenger for normalt vedlikehold.

Metabolisme spiller en stor rolle i våre liv, fordi, takket være alle disse reaksjonene og kjemiske endringer, får vi alt vi trenger fra matvarer: fett, karbohydrater, proteiner, samt vitaminer, mineraler, aminosyrer, friske fibre, organiske syrer etc. d.

Metabolisme kan, i henhold til egenskapene, deles inn i to hoveddeler - anabolisme og katabolisme, det vil si prosesser som bidrar til etableringen av alle nødvendige organiske stoffer og til destruktive prosesser. Det vil si at anabole prosesser bidrar til «transformasjon» av enkle molekyler til mer komplekse. Og alle disse dataprosessene er forbundet med energikostnader. Katabolske prosesser løsner imidlertid kroppen fra sluttprodukter av nedbrytning, som karbondioksid, urea, vann og ammoniakk, noe som fører til frigjøring fra energi, det vil si at vi grovt kan si at urinmetabolisme oppstår.

Hva er cellemetabolisme?

Hva er cellulær metabolisme eller levende cellemetabolisme? Det er velkjent at hver levende celle i kroppen vår er et godt koordinert og organisert system. Cellen inneholder forskjellige strukturer, store makromolekyler, som bidrar til å disintegreres på grunn av hydrolyse (det vil si at cellen splittes under påvirkning av vann) i de minste komponentene.

I tillegg inneholder cellene en stor mengde kalium og ganske mye natrium, til tross for at cellemiljøet inneholder mye natrium og kalium, tvert imot, er mye mindre. I tillegg er cellemembranen utformet på en slik måte at det hjelper penetrering av både natrium og kalium. Dessverre kan ulike strukturer og enzymer ødelegge denne strømlinjeformede strukturen.

Og selve cellen er langt fra forholdet mellom kalium og natrium. En slik "harmoni" oppnås først etter døden av en person i ferd med dødelig autolyse, det vil si fordøyelsen eller dekomponeringen av organismen under påvirkning av sine egne enzymer.

Hva er energi for celler?

Først og fremst er energien til cellene bare nødvendig for å understøtte systemets arbeid, som er langt fra likevekt. Derfor, for at en celle skal være i en tilstand som er normal for den, selv om den er langt fra likevekt, må den uten å motta den nødvendige energien for den. Og denne regelen er en uunnværlig forutsetning for normal cellulær funksjon. Sammen med dette er det også et annet arbeid som har til formål å samhandle med miljøet.

For eksempel, hvis det skjer en reduksjon i muskelceller eller i nyreceller, og selv urin begynner å danne, eller det oppstår nerveimpulser i nerveceller, og i celler som er ansvarlige for mage-tarmkanalen, har sekresjonen av fordøyelsesenzymer begynt eller hormonsekresjonen har begynt i celler endokrine kjertler? Eller for eksempel begynte glødemormcellene å gløde, og i fiskens celler var det for eksempel utladninger av elektrisitet? Til alt dette var ikke, for dette og trenger energi.

Hva er kildene til energi

I eksemplene ovenfor ser vi. At cellen bruker for sitt arbeid, oppnår den energi som oppnås på grunn av strukturen av adenosintrifosfat eller (ATP). Takk til henne, cellen er mettet med energi, hvor utgivelsen av disse kan komme mellom fosfatgruppene og tjene videre arbeid. Men samtidig, med enkel hydrolytisk bryting av fosfatbindinger (ATP), vil den resulterende energien ikke bli tilgjengelig for cellen, i dette tilfellet vil energien bli bortkastet som varme.

Denne prosessen består av to påfølgende trinn. I hvert slikt stadium er et mellomprodukt involvert, som er betegnet HF. I de følgende ligningene, X og Y betegner to helt forskjellige organiske stoffer, betyr bokstaven F fosfat, og forkortelsen ADP refererer til adenosindifosfat.

Normalisering av metabolisme - dette begrepet er nå fast etablert i vårt liv, og det har dessuten blitt en indikator på normalvekt, siden forstyrrelser i metabolske prosesser i kroppen eller metabolisme ofte er assosiert med vektøkning, overvekt, fedme eller manglende evne. Identifiser hastigheten av metabolske prosesser i kroppen kan skyldes testen på grunnlag av utvekslingen.

Hva er hovedutvekslingen? Dette er en indikator på intensiteten i kroppens produksjon av energi. Denne testen utføres om morgenen på tom mage, under passivitet, det er i ro. En kvalifisert tekniker måler (O2) oksygenopptaket samt utsöndring av kroppen (CO2). Når du sammenligner dataene, finn ut hvor mange prosent kroppen brenner innkommende næringsstoffer.

Også hormonelle systemet, skjoldbruskkjertelen og endokrine kjertler påvirker aktiviteten til metabolske prosesser, og derfor, når det oppdages behandling av metabolske sykdommer, prøver legene også å identifisere og ta hensyn til nivået på arbeidet til disse hormonene i blodet og de tilgjengelige sykdommene i disse systemene.

De viktigste metodene for å studere metabolske prosesser

Ved å studere metabolismen av en av næringsstoffene, blir alle dens forandringer (forekommer med det) observert fra en form som kommer inn i kroppen til sluttstaten, hvor den utskilles fra kroppen.

Metoder for metabolsk forskning i dag er ekstremt varierte. I tillegg til dette, brukes en rekke biokjemiske metoder. En metode for å studere metabolisme er metoden for bruk av dyr eller organer.

Dyret som testes, injiseres med en spesiell substans, og deretter oppdages det mulige produkter av forandringer (metabolitter) av stoffet gjennom urinen og ekskrementet. Den mest nøyaktige informasjonen kan samles ved å undersøke de metabolske prosessene til et bestemt organ, for eksempel hjernen, leveren eller hjertet. For å gjøre dette, injiseres dette stoffet i blodet, hvorpå metabolitter hjelper til med å identifisere det i blodet som kommer fra dette organet.

Denne prosedyren er svært kompleks og full av risiko, siden ofte med slike undersøkelsesmetoder de bruker den tynne klype metoden eller lage deler av disse organene. Slike seksjoner er plassert i spesielle inkubatorer, der de holdes ved en temperatur (lik kroppstemperatur) i spesielle oppløselige stoffer med tilsetning av stoffet hvis stoffskifte blir studert.

Med denne metoden for forskning er cellene ikke skadet, på grunn av at delene er så tynne at stoffet lett og fritt trer inn i cellene og deretter forlater dem. Det skjer at det er vanskeligheter forårsaket av langsom passering av en spesiell substans gjennom cellemembraner.

I dette tilfellet, for å ødelegge membranene, blir vevet vanligvis knust, slik at den spesielle substansen inkuberer cellemassen. Slike eksperimenter viste at alle levende celler i kroppen er i stand til å oksidere glukose til karbondioksid og vann, og bare levervevceller kan syntetisere urea.

Bruk celler?

Ifølge deres struktur representerer cellene et meget komplekst organisert system. Det er velkjent at en celle består av en kjerne, en cytoplasma, og i den omkringliggende cytoplasma er det små kropper som kalles organeller. De er forskjellige i størrelse og tekstur.

Takket være spesielle teknikker vil det være mulig å homogenisere cellens vev, og deretter å gjennomgå spesiell separasjon (differensial sentrifugering), og dermed få stoffer som bare inneholder mitokondrier, bare mikrosomer, samt plasma eller klar væske. Disse stoffene inkuberes separat med forbindelsen hvis stoffskifte er under studie, for å bestemme nøyaktig hvilken bestemt subcellulær struktur som er involvert i suksessive endringer.

Det var tilfeller da den første reaksjonen begynte i cytoplasma, og produktet ble underkastet endringer i mikrosomene, og etter det ble det observert endringer med andre reaksjoner med mitokondrier. Den studerte substansinkubasjonen med et vevshomogenat eller levende celler avslører ikke noen separate stadier knyttet til metabolisme. Den følgende etter andre forsøk hvor en eller annen subcellulær struktur brukes til inkubering bidrar til å forstå hele kjeden av disse hendelsene.

Hvordan bruke radioaktive isotoper

For å studere disse eller andre metabolske prosesser av et stoff er nødvendig:

• bruk analytiske metoder for å bestemme stoffet av dette og dets metabolitter;
• Det er nødvendig å bruke slike metoder som vil bidra til å skille den introduserte substansen fra samme stoff, men allerede til stede i dette preparatet.

Overholdelse av disse kravene var det største hindret under studiet av metabolske prosesser i kroppen, inntil den tiden til radioaktive isotoper ble oppdaget, og 14C, et radioaktivt karbohydrat. Og etter utseendet på 14C og instrumenter som tillater måling av selv svak radioaktivitet, opphørte alle de ovennevnte vanskelighetene en slutt. Etter det gikk saken med måling av metabolske prosesser, som de sier, opp bakken.

Nå, når en merket 14C-merket fettsyre legges til et spesielt biologisk preparat (for eksempel mitokondriale suspensjoner), så etter dette, er det ikke nødvendig med spesielle analyser for å bestemme produkter som påvirker transformasjonen. Og for å finne ut bruksfrekvensen har det nå blitt mulig å måle radioaktiviteten av mitokondrielle fraksjoner oppnådd i rekkefølge.

Denne teknikken hjelper ikke bare å forstå hvordan man normaliserer stoffskiftet, men også takket være det kan man enkelt skille molekylene fra den introduserte radioaktive fettsyren eksperimentelt fra fettsyremolekylene som allerede er tilstede i mitokondriene i begynnelsen av forsøket.

Elektroforese og. kromatografi

For å forstå hva og hvordan normaliserer metabolisme, det vil si hvordan metabolismen normaliseres, er det også nødvendig å bruke slike metoder som vil hjelpe til med å skille blandingen, som inkluderer organiske stoffer i små mengder. En av de viktigste slike metoder, som er basert på fenomenet adsorpsjon, betraktes som metoden for kromatografi. Takket være denne metoden skjer separasjonen av blandingen av komponenter.

Når dette skjer, separeres komponentene i blandingen, som utføres enten ved adsorpsjon på sorbenten eller, takket være papiret. Ved separasjonen ved adsorpsjon på sorbenten, det vil si når de begynner å fylle slike spesielle glassrør (kolonner) med gradvis og etterfølgende eluering, det vil si med den etterfølgende utvasking av hver av de tilgjengelige komponenter.

Metoden for separasjon av elektroforese avhenger direkte av tilstedeværelsen av tegn, så vel som antall ioniserte ladninger av molekylene. Elektroforese utføres også på noen av de inaktive bærere, slik som cellulose, gummi, stivelse eller til slutt på papir.

En av de mest følsomme og effektive metoder for å separere en blanding er gaskromatografi. Denne separasjonsmetoden brukes bare dersom stoffene som er nødvendige for separasjonen er i gassform eller, for eksempel, kan når som helst komme inn i denne tilstanden.

Hvordan er utslipp av enzymer?

For å finne ut hvordan enzymer slippes ut, er det nødvendig å forstå at dette er det siste stedet i denne serien: et dyr, et organ, en vevsdel og en brøkdel av cellulære organeller og et homogenat som tar enzymer som katalyseres av en viss kjemisk reaksjon. Isolerende enzymer i renset form har blitt en viktig retning i studien av metabolske prosesser.

Kombinere og kombinere metodene ovenfor tillot de viktigste metabolske veiene i de fleste organismer som bor i vår planet, inkludert mennesker. I tillegg bidro disse metodene til å fastslå svarene på spørsmålet om hvordan de metabolske prosessene i kroppen fortsetter og bidro også til å avklare konsistensen av hovedstadiene av disse metabolske veiene. I dag er det mer enn tusen av alle slags biokjemiske reaksjoner som allerede har blitt studert, og studerte også enzymer som er involvert i disse reaksjonene.

Siden utseendet på noen manifestasjon i livets celler krever ATP, er det ikke overraskende at frekvensen av metabolske prosesser av fettceller primært er rettet mot å syntetisere ATP. For å oppnå dette, varierende i kompleksitet, anvendes sekvensielle reaksjoner. Slike reaksjoner bruker hovedsakelig kjemisk potensiell energi, som finnes i molekylene av fettstoffer (lipider) og karbohydrater.

Metabolske prosesser mellom karbohydrater og lipider

En slik metabolsk prosess mellom karbohydrater og lipider, på en annen måte, kalles ATP-syntese, en anaerob (derfor uten oksygen) metabolisme.

Hovedrollen av lipider og karbohydrater er at det er syntese av ATP som gir enklere forbindelser, til tross for at de samme prosessene fant sted i de mest primitive cellene. Bare i en atmosfære uten oksygen er fullstendig oksidasjon av fett og karbohydrater til karbondioksid blitt umulig.

Selv disse primitive cellene brukte de samme prosessene og mekanismene ved hvilke restruktureringen av selve glukosemolekylets struktur, som syntetiserte små mengder ATP, fant sted. Med andre ord kalles slike prosesser i mikroorganismer fermentering. I dag er "gæring" av glukose til tilstanden av etylalkohol og karbondioksid i gjær spesielt godt studert.

For å fullføre alle disse endringene og danne en rekke mellomprodukter, var det nødvendig å gjennomføre elleve påfølgende reaksjoner, som til slutt ble presentert i parlamentet av mellomprodukter (fosfater), det vil si fosforsyreestere. Denne fosfatgruppen ble overført til adenosindifosfat (ADP) og også med dannelsen av ATP. Bare to molekyler utgjorde nettoutbyttet av ATP (for hvert av glukosemolekylene oppnådd som et resultat av fermenteringsprosessen). Lignende prosesser ble også observert i alle levende celler i kroppen, siden de forsynte den energien som var nødvendig for normal funksjon. Slike prosesser kalles ofte anaerob celle respirasjon, selv om dette ikke er helt riktig.

I både pattedyr og mennesker kalles denne prosessen for glykolyse, og sluttproduktet er melkesyre, ikke CO2 (karbondioksyd) og ikke alkohol. Med unntak av de to siste trinnene, anses hele sekvensen av glykolysereaksjoner å være nesten identiske med prosessen som foregår i gjærceller.

Aerob metabolisme, betyr å bruke oksygen

Selvfølgelig med ankomsten av oksygen i atmosfæren, takket være fotosyntese av planter, takket være Mother Nature, oppsto en mekanisme som tillot fullstendig oksidasjon av glukose til vann og CO2. En slik aerob prosess tillot det rene utbyttet av ATP (ut av trettiogitt molekyler, basert på hvert glukose molekyl, bare oksydert).

En slik prosess for bruk av oksygen av celler, for utseendet av forbindelser med energi, er i dag kjent som aerob, cellulær respirasjon. Slike puste utføres av cytoplasmatiske enzymer (i motsetning til anaerob), og oksidative prosesser finner sted i mitokondriene.

Her, pyrodruesyre, som er et mellomprodukt, etter å ha dannet i den anaerobe fase, etter at det oksyderte tilstand på grunn av CO2 seks suksessive reaksjoner hvor hvert reaksjons par av elektroner blir overført til den akseptor totale koenzym nikotinamidadenindinukleotid, forkortet (NAD). Denne sekvensen av reaksjoner kalles tricarboxylsyre syklusen, så vel som sitronsyre syklusen eller Krebs syklusen, som fører til det faktum at hvert molekyl av glukose danner to molekyler pyruvsyre. Under denne reaksjonen går tolv par elektroner fra glukosemolekylet for ytterligere oksidasjon.

I løpet av energikilden snakkes. lipider

Det viser seg at fettsyrer også kan fungere som en energikilde, så vel som karbohydrater. fettsyreoksydasjon er på grunn av spalting sekvens av en fettsyre (eller snarere dens molekyl) To-karbon-fragmentet med bruk av acetyl koenzym A, (med andre ord, er det acetyl-CoA), og samtidig overføring av to elektron par av kjedeoverførings seg selv.

Således er det oppnådde acetyl CoA den samme komponenten av tricarboxylsyre syklusen, hvis ytterligere skjebne er ikke veldig forskjellig fra acetyl CoA, som tilføres gjennom karbohydratmetabolismen. Dette betyr at mekanismene som syntetiserer ATP under oksidasjonen av både glukosemetabolitter og fettsyrer er nesten identiske.

Hvis energien som kommer inn i kroppen, oppnås nesten på grunn av bare en fettsyreoksidasjonsprosess (for eksempel under fasting, med en sykdom som sukkerdiatese, etc.), vil i så fall intensiteten av acetyl-CoA overstige Intensiteten av oksidasjonen i syklusen av trikarboksylsyrer. I dette tilfellet vil acetyl-CoA-molekylene (som er overflødige) begynne å reagere med hverandre. Gjennom denne prosessen vil acetoacetic og b-hydroxybutyric syrer vises. Slike akkumulering kan forårsake ketose, det er en av type acidosis, som kan forårsake alvorlig diabetes og til og med død.

Hvorfor spare energi?

For på en eller annen måte å skaffe ekstra energireserver, for eksempel for dyr som uregelmessig og ikke systematisk matet på dem, er det bare nødvendig å på en eller annen måte fylle opp den nødvendige energien. Slike energireserver er produsert av matreserver, som inkluderer alle de samme fettene og karbohydrater.

Det viser seg Fettsyrer kan gå til reservatet i form av nøytral fett, som finnes både i fettvev og i leveren. Og karbohydrater, når de inntas i store mengder i mage-tarmkanalen, begynner å hydrolysere til glukose og andre sukkerarter som, når de slippes ut i leveren, syntetiseres til glukose. Og akkurat der begynner den gigantiske polymeren å bli syntetisert fra glukose ved å kombinere glukoserester og også ved å dele vannmolekylene.

Noen ganger kommer den resterende mengden glukose i glykogenmolekyler til 30.000. Og hvis det er behov for energi, begynner glykogen å dekomponere igjen til glukose under en kjemisk reaksjon, produktet av sistnevnte er glukosefosfat. Dette glukosefosfat er på veien for prosessen med glykolyse, som er en del av stien som er ansvarlig for oksydasjon av glukose. Glukosfosfat kan også gjennomgå hydrolysereaksjon i selve leveren, og den dannede glukosen blir levert til kroppens celler sammen med blodet.

Hvordan er syntese av karbohydrater i lipider?

Liker du karbohydrater? Det viser seg at hvis mengden karbohydrater mottatt fra mat på en gang overstiger den tillatte mengden, i dette tilfellet overføres karbohydrater til "lageret" i form av glykogen, det vil si, overskudd av karbohydratmat blir omdannet til fett. I begynnelsen dannes acetyl CoA fra glukose, og så begynner den å bli syntetisert i cytoplasma av cellen for langkjedede fettsyrer.

Denne prosessen med "transformasjon" kan beskrives som en normal oksidativ prosess av fettceller. Etter det begynner fettsyrer å bli avsatt i form av triglyserider, det vil si nøytralfett som er deponert (hovedsakelig problemområder), i ulike deler av kroppen.

Hvis kroppen har behov for energi, trenger nøytralfett hydrolyse, og fettsyrer begynner å strømme inn i blodet. Her er de mettet med albumin og globulinmolekyler, det vil si plasmaproteiner, og deretter begynner å bli absorbert av andre, veldig forskjellige celler. Dyr har ikke en slik mekanisme som kan utføre syntesen av glukose og fettsyrer, men plantene har dem.

Syntese av nitrogenforbindelser

I dyr brukes aminosyrer ikke bare som proteinbiosyntese, men også som et utgangsmateriale som er klart for syntese av visse nitrogenholdige forbindelser. En aminosyre som tyrosin blir forløperen til hormoner som norepinefrin og adrenalin. Og glycerin (den enkleste aminosyren) er det utgående materialet for biosyntese av puriner, som er en del av nukleinsyren, så vel som porfyriner og cytokromer.

Forløperen til pyrimidiner av nukleinsyrer er asparaginsyre, og metioninkruppen begynner å bli overført under syntesen av kreatin, sarkosin og kolin. Forløperen av nikotinsyre er tryptofan, og fra valin (som er dannet i planter) kan et vitamin som pantotensyre syntetiseres. Og disse er bare noen eksempler på bruken av syntesen av nitrogenforbindelser.

Hvordan virker lipidmetabolismen

Vanligvis kommer lipider inn i kroppen som fettsyre triglyserider. En gang i tarmen under påvirkning av enzymer produsert av bukspyttkjertelen, begynner de å gjennomgå hydrolyse. Her syntetiseres de igjen som nøytrale fetter, hvoretter de enten kommer inn i leveren eller inn i blodet, og kan også deponeres som en reserve i fettvev.

Vi har allerede sagt at fettsyrer også kan syntetiseres fra tidligere forekommende forløpere av karbohydrater. Det skal også bemerkes at til tross for at i dyrceller kan samtidig inntak av en dobbeltbinding i langkjedede fettsyremolekyler observeres. Disse cellene kan ikke inkludere den andre og til og med den tredje doble tilkoblingen.

Og siden fettsyrer med tre og to dobbeltbindinger spiller en viktig rolle i de metabolske prosessene til dyr (inkludert mennesker), er de i hovedsak viktige næringsstoffer, man kan si vitaminer. Derfor kalles linolensyre (C18: 3) og linolsyre (C18: 2) også essensielle fettsyrer. Det ble også funnet at i celler i linolensyren kan den doble fjerde binding også være involvert. På grunn av forlengelsen av karbonkjeden kan en annen viktig deltaker i metabolske reaksjoner av arakidonsyre (C20: 4) forekomme.

Under lipidsyntese kan rester av fettsyrer observeres, som er assosiert med koenzym A. Takket være syntesen overføres disse rester til glycerolfosfatester av glyserol og fosforsyre. Som et resultat av denne reaksjon dannes en forbindelse av fosfatidinsyre, hvor en av dets forbindelser er glycerolforestret med fosforsyre, og de andre to er fettsyrer.

Når nøytrale fetter vises, vil fosforsyre bli fjernet ved hydrolyse, og i stedet vil det være fettsyre som følge av en kjemisk reaksjon med acyl-CoA. Koezyme En selv kan oppstå på grunn av en av pantotensyre-vitaminer. Dette molekylet inneholder en sulfhydrylgruppe som reagerer på syrer ved advent av tioester. I sin tur reagerer fosfolipidfosfatidsyre på nitrogenholdige baser, slik som serin, kolin og etanolamin.

Således kan alle steroider som finnes i pattedyr (med unntak av vitamin D), selvstendig syntetiseres av selve organismen.

Hvordan forekommer protein metabolisme?

Det er bevist at proteiner som er tilstede i alle levende celler består av tjueen typer aminosyrer, som er forbundet i forskjellige sekvenser. Disse aminosyrene syntetiseres av organismer. Slike syntese fører vanligvis til utseendet av a-keto syrer. Nemlig a-keto-syre eller a-ketoglutarsyre og delta i syntesen av nitrogen.

Menneskekroppen, som mange dyrs kropp, har klart å beholde evnen til å syntetisere alle tilgjengelige aminosyrer (med unntak av noen få essensielle aminosyrer), som nødvendigvis kommer fra mat.

Hvordan virker proteinsyntese

Denne prosessen fortsetter vanligvis som følger. Hver aminosyre i cytoplasma av cellen reagerer med ATP og støter da til den endelige gruppen av ribonukleinsyremolekylet, som er spesifikk for denne aminosyren. Deretter er det kompliserte molekylet koblet til ribosomet, som bestemmes ved stillingen av et mer utvidet ribonukleinsyremolekyl, som er forbundet med ribosomet.

Etter at alle komplekse molekyler er oppstilt, er det et gap mellom aminosyren og ribonukleinsyren, nærliggende aminosyrer begynner å bli syntetisert og således blir protein oppnådd. Metabolisme normalisering oppstår på grunn av harmonisk syntese av protein-karbohydrat-fett metabolske prosesser.

Så hva er metabolismen av organisk materiale?

For bedre å forstå og forstå metabolske prosesser, samt å gjenopprette helse og forbedre metabolisme, må du følge de følgende anbefalingene om normalisering og restaurering av metabolisme.

• Det er viktig å forstå at metabolske prosesser ikke kan reverseres. Dekomponeringen av stoffer går aldri videre langs den enkle banen i sirkulasjon av syntetiseringsreaksjoner. Andre enzymer, så vel som noen mellomprodukter, er nødvendigvis involvert i dette forfallet. Svært ofte begynner prosesser rettet i forskjellige retninger å strømme i forskjellige rom i cellen. F.eks. Kan fettsyrer syntetiseres i cytoplasma til en celle når de eksponeres for et bestemt sett med enzymer, og oksidasjonsprosessen i mitokondriene kan forekomme med et helt annet sett.
• Et tilstrekkelig antall enzymer observeres i kroppens levende celler for å fremskynde prosessen med metabolske reaksjoner, men til tross for disse metabolske prosessene går ikke alltid raskt, og det indikerer eksistensen av noen reguleringsmekanismer i våre celler som påvirker metabolske prosesser. Til dags dato har noen typer slike mekanismer allerede blitt oppdaget.
• En av faktorene som påvirker nedgangen i mengden av metabolske prosesser av et gitt stoff er inntaket av et gitt stoff i selve cellen. Derfor kan reguleringen av metabolske prosesser rettes mot denne faktoren. For eksempel, hvis vi tar insulin, hvis funksjon, som vi vet, er knyttet til tilrettelegging av penetrasjon av glukose i alle celler. Graden av "transformasjon" av glukose, i dette tilfellet, vil avhenge av hastigheten som den ankom. Hvis vi vurderer kalsium og jern, når de kommer inn i blodet fra tarmene, vil mengden av metabolske reaksjoner i dette tilfellet avhenge av mange, inkludert regulatoriske prosesser.
• Dessverre kan ikke alle stoffene bevege seg fritt fra ett cellefelt til et annet. Det er også en antagelse at intracellulær overføring overvåkes kontinuerlig av visse steroidhormoner.
• Forskere har identifisert to typer servomekanismer som er ansvarlige for metabolske prosesser for negativ tilbakemelding.
• Selv bakterier ble observert eksempler som viste tilstedeværelsen av noen sekvensielle reaksjoner. For eksempel hemmer biosyntesen til et av enzymene aminosyrer, så nødvendige for å oppnå denne aminosyren.
• Ved å studere individuelle tilfeller av metabolske reaksjoner ble det påvist at enzymet, hvis biosyntese ble berørt, var ansvarlig for hovedstadiet av metabolske bane som førte til syntese av aminosyrer.
• Det er viktig å forstå at et lite antall byggesteiner er involvert i prosessene metabolisk og biosyntetisk, som hver begynner å bruke til syntese av mange forbindelser. Slike forbindelser inkluderer: acetylko-enzym A, glycin, glycerofosfat, karbamylfosfat og andre. Fra disse små komponentene bygges opp, så komplekse og mangfoldige forbindelser som kan observeres i levende organismer.
• Svært sjeldne er enkle organiske forbindelser direkte involvert i metabolske prosesser. Slike forbindelser for å vise sin aktivitet må være med i et hvilket som helst antall forbindelser som er aktivt involvert i metabolske prosesser. For eksempel kan glukose starte oksidative prosesser bare etter at den er utsatt for fosforsyreforestring, og for andre etterfølgende forandringer må den forestres med uridindifosfat.
• Hvis vi vurderer fettsyrer, kan de heller ikke delta i metabolske forandringer så lenge de danner estere med koenzym A. Samtidig blir enhver aktivator relatert til noen av de nukleotider som er en del av ribonukleinsyre eller er dannet fra noe vitamin. Derfor blir det klart hvorfor vi trenger vitaminer bare i små mengder. De blir konsumert av koenzymer, med hvert koenzymmolekyl som brukes flere ganger i hele sitt liv, i motsetning til næringsstoffer hvis molekyler brukes en gang (for eksempel glukose molekyler).

Og den siste! Når jeg avslutter dette emnet, vil jeg si at begrepet "metabolisme" i seg selv pleide å bety syntese av proteiner, karbohydrater og fett i kroppen, men nå brukes det som en betegnelse av flere tusen enzymatiske reaksjoner som kan representere et stort nettverk av sammenkoblede metabolske veier.

Cell metabolisme. Energi metabolisme og fotosyntese. Matrikssyntesereaksjoner.

Begrepet metabolisme

Metabolisme er totaliteten av alle kjemiske reaksjoner som forekommer i en levende organisme. Verdien av metabolisme består i å skape de nødvendige stoffene for kroppen og gi den energi.

Det er to komponenter av metabolisme - katabolisme og anabolisme.

Komponenter av metabolisme

Prosessene for plast og energi metabolisme er uløselig forbundet. Alle syntetiske (anabole) prosesser trenger energien som følger med under dissimileringsreaksjoner. Klyvningsreaksjonene selv (katabolisme) fortsetter bare med deltakelse av enzymer syntetisert i assimileringsprosessen.

FTFs rolle i stoffskiftet

Energien som frigis under dekomponeringen av organiske stoffer, blir ikke umiddelbart brukt av cellen, men lagres i form av høy-energiforbindelser, vanligvis i form av adenosintrifosfat (ATP). Med sin kjemiske natur refererer ATP til mononukleotider.

ATP (adenosintrifosfatsyre) er et mononukleotid bestående av adenin, ribose og tre fosforsyre rester som er bundet sammen av makroergiske bindinger.

I disse forbindelsene lagres energi som frigjøres når de bryter:
ATP + H₂O → ADP + H₃PO₄ + Q₁
ADP + H₂O → AMP + H₃PO₄ + Q₂
AMF + H₂O → Adenin + Ribose + H₃PO₄ + Q₃,
hvor ATP er adenosintrifosfat; ADP - adenosindifosforsyre; AMP - adenosinmonofosforsyre; Q₁ = Q₂ = 30,6 kJ; Q₃ = 13,8 kJ.
Beholdningen av ATP i cellen er begrenset og etterfylles på grunn av fosforyleringsprosessen. Fosforylering er tilsetningen av en fosforsyrerest til ADP (ADP + F → ATP). Det forekommer med forskjellig intensitet under respirasjon, gjæring og fotosyntese. ATP oppdateres ekstremt raskt (hos mennesker er levetiden til et enkelt ATP-molekyl mindre enn 1 minutt).
Energien som er lagret i ATP-molekyler, brukes av kroppen i anabole reaksjoner (biosyntesereaksjoner). ATP-molekylet er universell keeper og bærer av energi for alle levende vesener.

Energibytte

Energien som er nødvendig for livet, oppnås de fleste organismer som følge av oksidasjon av organiske stoffer, det vil si som følge av katabolske reaksjoner. Den viktigste forbindelsen som virker som et drivstoff er glukose.
I forhold til fri oksygen er organismer delt inn i tre grupper.

Klassifisering av organismer i forhold til fri oksygen

I obligatoriske aerobes og fakultative anaerober i nærvær av oksygen, fortsetter katabolismen i tre trinn: forberedende, oksygenfri og oksygen. Som et resultat avfaller organisk materiale til uorganiske forbindelser. I obligatoriske anaerober og fakultative anaerober med mangel på oksygen, fortsetter katabolismen i to første trinn: forberedende og oksygenfri. Som et resultat dannes mellomliggende organiske forbindelser som fremdeles er rik på energi.

Faser av katabolisme

1. Første fase - forberedende - består i enzymatisk spaltning av komplekse organiske forbindelser til enklere. Proteiner er brutt ned til aminosyrer, fett til glyserol og fettsyrer, polysakkarider til monosakkarider, nukleinsyrer til nukleotider. I multicellulære organismer forekommer dette i mage-tarmkanalen, i encellede organismer - i lysosomer under virkningen av hydrolytiske enzymer. Den frigjorte energien blir spredt i form av varme. De resulterende organiske forbindelser blir ytterligere oksidert eller brukt av cellen til å syntetisere deres egne organiske forbindelser.
2. Den andre fasen - ufullstendig oksidasjon (oksygenfri) - er ytterligere spalting av organiske stoffer, utført i cytoplasma av cellen uten å delta i oksygen. Den viktigste energikilden i cellen er glukose. Anoksisk, ufullstendig oksydasjon av glukose kalles glykolyse. Som et resultat av glykolyse av en molekyl glukose dannes to molekyler pyruvsyre (PVC, pyruvat) CH.₃COCOOH, ATP og vann, samt hydrogenatomer, som er bundet av NAD + transportvektormolekylet og lagret som NAD · H.
Den totale glykolyseformelen er som følger:
C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2ADF + 2 NAD + → 2C₃H₄O₃ + 2H₂O + 2ATP + 2NAD · H.
Da, i fravær av oksygen i miljøet, blir produkter av glykolyse (PVK og NAD · H) enten behandlet til etylalkohol - alkoholholdig gjæring (i gjær og planteceller med mangel på oksygen)
CH₃COCOOH → CO₂ + CH₃DREAM
CH₃DREAM + 2NAD · N → C₂H₅HE + 2NAD +,
enten i melkesyre - melkesyring (i dyreceller med mangel på oksygen)
CH₃COCOOH + 2NAD · N → C₃H₆O₃ + 2nad +.
I nærvær av oksygen i miljøet gjennomgår glykolyseproduktene videre splitting til sluttproduktene.
3. Den tredje fasen - fullstendig oksidasjon (respirasjon) - består i oksidasjon av PVC til karbondioksid og vann, utføres i mitokondriene med obligatorisk deltakelse av oksygen.
Den består av tre faser:
A) dannelse av acetylkoenzym A;
B) oksydasjon av acetylkoenzym A i Krebs syklusen;
B) oksidativ fosforylering i elektrontransportkjeden.

A. I første fase overføres PVC fra cytoplasma til mitokondrier, hvor det samhandler med matriksens enzymer og former 1) karbondioksid, som fjernes fra cellen; 2) hydrogenatomer, som transporteres av bærermolekyler til den indre membran av mitokondriene; 3) acetylkoenzym A (acetyl CoA).
B. I andre trinn oksyderes acetylkoenzym A i Krebs syklusen. Krebs syklusen (tricarboxylsyre syklus, sitronsyre syklus) er en kjede av sammenhengende reaksjoner hvor en molekyl acetyl-CoA danner 1) to molekyler karbondioksid, 2) et ATP-molekyl og 3) fire par hydrogenatomer overført til molekyler bærere - NAD og FAD. Således, som et resultat av glykolyse og Krebs-syklusen, spaltes glukosemolekylet til CO₂, og energien utgitt under denne prosessen blir brukt på syntesen av 4 ATP og akkumuleres i 10 NAD · H og 4 FAD · H₂.
B. I tredje trinn, hydrogenatomer med NAD · H og FAD · H₂ oksydert av molekylært oksygen O₂ med dannelsen av vann. En NAD · N er i stand til å danne 3 ATP, og en FAD · H₂-2 ATP. Dermed lagres energien som frigis i dette tilfellet i form av en annen 34 ATP.
Denne prosessen fortsetter som følger. Hydrogenatomer konsentrerer seg om den ytre siden av den mitokondrie indre membranen. De mister elektroner som overføres langs kjede av bærermolekyler (cytokromer) av elektrontransportkjeden (ETC) til indre membranets indre, hvor de kombineres med oksygenmolekyler:
Oh₂ + e - → o₂ -.
Som et resultat av aktiviteten til enzymer av elektronoverføringskjeden, er den indre membranen av mitokondrier negativt ladet fra innsiden (på grunn av₂ - ), og utenfor - positivt (på grunn av H +), slik at en potensiell forskjell oppstår mellom overflatene. I indre membran av mitokondrier er innebygde molekyler av enzymet ATP syntetase, som besitter en ionkanal. Når den potensielle forskjellen over membranen når et kritisk nivå, påvirker positivt ladede H + partikler med en elektrisk feltstyrke gjennom ATPase-kanalen, og en gang på membranens indre overflate interagerer med oksygen for å danne vann:
1 / 2O₂ - +2H + → H₂O.
Energien av hydrogenioner H +, transportert gjennom ionkanalen i den indre membranen av mitokondrierene, anvendes til fosforylering av ADP til ATP:
ADP + F → ATP.
Slike dannelse av ATP i mitokondrier med deltakelse av oksygen kalles oksidativ fosforylering.
Den totale glukosekloppsligningen i prosessen med cellulær respirasjon:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 38H₃PO₄ + 38ADF → 6CO₂ + 44H₂O + 38ATP.
Under glykolyse dannes således 2 ATP-molekyler under cellebehandling, ytterligere 36 ATP-molekyler, generelt med full oksidasjon av glukose, 38 ATP-molekyler.

Plastutveksling

Plastutveksling, eller assimilering, er et sett med reaksjoner som gir syntesen av komplekse organiske forbindelser fra enklere (fotosyntese, kjemosyntese, proteinbiosyntese, etc.).

Heterotrofe organismer bygger sitt eget organiske materiale fra organiske matkomponenter. Heterotrofisk assimilering koker i hovedsak ned til molekylær omplassering:
mat organisk materiale (proteiner, fett, karbohydrater) → enkle organiske molekyler (aminosyrer, fettsyrer, monosakkarider) → kroppsmakromolekyler (proteiner, fett, karbohydrater).
Autotrofe organismer er i stand til å syntetisere organisk materiale helt uavhengig av uorganiske molekyler som forbrukes fra det ytre miljø. I prosessen med foto- og kjemosyntesen oppstår dannelsen av enkle organiske forbindelser, hvorfra makromolekyler blir videre syntetisert:
uorganiske stoffer (CO₂, H₂O) → enkle organiske molekyler (aminosyrer, fettsyrer, monosakkarider) → kroppsmakromolekyler (proteiner, fett, karbohydrater).

fotosyntese

Fotosyntese - syntesen av organiske forbindelser fra uorganiske på grunn av lysets energi. Den totale ligningen av fotosyntese:

Fotosyntese fortsetter med deltakelse av fotosyntetiske pigmenter, som har den unike egenskapen ved å omdanne energien fra sollys inn i energien til et kjemisk bindemiddel i form av ATP. Fotosyntetiske pigmenter er proteinholdige stoffer. Det viktigste pigmentet er klorofyll. I eukaryoter er fotosyntetiske pigmenter innebygd i plastidens indre membran, i prokaryoter - i invaginering av cytoplasmisk membran.
Strukturen av kloroplast er veldig lik strukturen til mitokondriene. Den indre membranen av thylakoid gran inneholder fotosyntetiske pigmenter, så vel som proteiner fra elektronoverføringskjeden og ATP-syntetase-enzymmolekyler.
Prosessen med fotosyntese består av to faser: lys og mørk.
1. Lysfasen av fotosyntese fortsetter bare i lyset i membranen av thylakoidsgrana.
Dette inkluderer klorofyllabsorpsjon av lyskvanta, dannelsen av et ATP-molekyl og fotolyse av vann.
Under virkningen av et kvantum av lys (hv), mister klorofyll elektroner, som går inn i den opphissede tilstanden:

Disse elektronene overføres av bærere til ytre, det vil si overflaten av thylakoidmembranen som vender mot matrisen, hvor den akkumuleres.
Samtidig forekommer fotolyse av vann inne i thylakoider, det vil si dens dekomponering under lysets virkning:

De resulterende elektroner overføres av bærere til klorofyllmolekyler og gjenoppretter dem. Klorofyllmolekylene går tilbake til en stabil tilstand.
Protonene av hydrogen dannet under fotolysen av vann akkumuleres inne i thylakoid, og skaper et H + reservoar. Som et resultat er den indre overflaten av thylakoidmembranen positivt ladet (ved H +), og den ytre overflaten er negativ (ved e -). Ved akkumulering av motsatt ladede partikler på begge sider av membranen øker potensialforskjellen. Når den potensielle forskjellen er nådd, begynner den elektriske feltstyrken å presse protonene gjennom ATP syntetaskanalen. Energien utgitt under denne prosessen brukes til å fosforylere ADP-molekyler:
ADP + F → ATP.

Dannelsen av ATP under fotosyntese under virkningen av lysenergi kalles fotofosforylering.
Hydrogenioner, som har oppstått på ytre overflaten av thylakoidmembranen, møtes der med elektroner og danner atom hydrogen, som binder til NADP hydrogenbærermolekylet (nikotinamid-adenin-dinukleotidfosfat):
2H + + 4e - + NADF + → NADF · N₂.
I lysfasen av fotosyntese skjer således tre prosesser: dannelse av oksygen på grunn av dekomponering av vann, syntese av ATP og dannelse av hydrogenatomer i form av NADPH₂. Oksygen diffunderer i atmosfæren, og ATP og NADF · H₂ delta i prosessene i den mørke fasen.
2. Den mørke fasen av fotosyntese fortsetter i matrisen av kloroplast både i lyset og i mørket og representerer en rekke påfølgende transformasjoner av CO₂, kommer fra luften, i Calvinens syklus. Reaksjonene i den mørke fasen på grunn av energien til ATP utføres. I syklusen til Calvin CO₂ binder til hydrogen fra NADPH₂ med dannelse av glukose.
I prosessen med fotosyntese, i tillegg til monosakkarider (glukose, etc.), blir monomerer av andre organiske forbindelser syntetisert - aminosyrer, glyserol og fettsyrer. Således, takket være fotosyntese, gir planter seg selv og alt liv på jorden med essensielle organiske stoffer og oksygen.
Sammenligningsegenskaper for fotosyntese og respirasjon av eukaryoter er presentert i tabellen.