Η διάχυση είναι ένα σύμπλεγμα χημικών αντιδράσεωνπου υπάρχει μια σταδιακή αποσύνθεση σύνθετων οργανικών ουσιών σε απλούστερες. Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από την απελευθέρωση ενέργειας, ένα σημαντικό μέρος της οποίας χρησιμοποιείται στη σύνθεση του ATP.
Η διάχυση είναι η αντίθετη διαδικασίααφομοίωση. Τα νουκλεϊκά οξέα, οι πρωτεΐνες, τα λίπη και οι υδατάνθρακες είναι τα αρχικά υλικά που αποικοδομούνται. Και τα τελικά προϊόντα είναι νερό, διοξείδιο του άνθρακα και αμμωνία. Στο σώμα των ζώων, τα προϊόντα αποσύνθεσης αποβάλλονται καθώς συσσωρεύονται σταδιακά. Και στα φυτά, το διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται εν μέρει και η αμμωνία χρησιμοποιείται πλήρως στη διαδικασία αφομοίωσης, χρησιμεύοντας ως το αρχικό υλικό για τη βιοσύνθεση των οργανικών ενώσεων.
Η σχέση μεταξύ διάχυσης και αφομοίωσης επιτρέπειοι ιστοί του σώματος ανανεώνονται συνεχώς. Για παράδειγμα, εντός 10 ημερών, τα μισά από τα κύτταρα της αλβουμίνης ανανεώνονται στο ανθρώπινο αίμα και σε 4 μήνες όλα τα ερυθρά αιμοσφαίρια αναγεννιούνται. Η αναλογία της έντασης δύο αντίθετων μεταβολικών διεργασιών εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Αυτό είναι το στάδιο ανάπτυξης του οργανισμού και της ηλικίας και της φυσιολογικής κατάστασης. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και της ανάπτυξης, η αφομοίωση επικρατεί στο σώμα, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται νέα κύτταρα, ιστοί και όργανα, η διαφοροποίησή τους συμβαίνει, δηλαδή, το σωματικό βάρος αυξάνεται. Στην περίπτωση των παθολογιών και της νηστείας, η διαδικασία διάχυσης υπερισχύει έναντι της αφομοίωσης και το σώμα μειώνεται σε βάρος.
Όλοι οι οργανισμοί μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες, σεανάλογα με τις συνθήκες υπό τις οποίες γίνεται διάχυση. Αυτά είναι αερόβια και αναερόβια. Οι πρώτοι χρειάζονται δωρεάν οξυγόνο για τη ζωή, οι δεύτεροι δεν αισθάνονται την ανάγκη για αυτό. Στα αναερόβια, η διάχυση προχωρά με ζύμωση, η οποία είναι μια ενζυματική διάσπαση οργανικών ουσιών χωρίς οξυγόνο σε απλούστερες. Για παράδειγμα, γαλακτικό οξύ ή αλκοολική ζύμωση.
Η ανάλυση της οργανικής ύλης σε αερόβια γίνεται σε τρία στάδια. Ταυτόχρονα, λαμβάνουν χώρα πολλές ειδικές ενζυματικές αντιδράσεις σε κάθε μία από αυτές.
Το πρώτο στάδιο είναι προπαρασκευαστικό.Σε πολυκύτταρους οργανισμούς, ο κύριος ρόλος σε αυτό το στάδιο ανήκει στα πεπτικά ένζυμα που βρίσκονται στο γαστρεντερικό σωλήνα. Σε μονοκύτταρους οργανισμούς - ένζυμα λυσοσώματος. Κατά το πρώτο στάδιο, οι πρωτεΐνες διασπώνται σε αμινοξέα, λίπη σχηματίζουν γλυκερόλη και λιπαρά οξέα, πολυσακχαρίτες διασπώνται σε μονοσακχαρίτες, νουκλεϊκά οξέα σε νουκλεοτίδια.
Το δεύτερο στάδιο της διάχυσης είναι η γλυκόλυση.Τρέχει χωρίς οξυγόνο. Η βιολογική ουσία της γλυκόλυσης είναι ότι είναι η αρχή της διάσπασης και της οξείδωσης της γλυκόζης, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση ελεύθερης ενέργειας με τη μορφή 2 μορίων ΑΤΡ. Αυτό συμβαίνει κατά τη διάρκεια διαδοχικών αντιδράσεων, το τελικό αποτέλεσμα των οποίων είναι ο σχηματισμός δύο μορίων πυροσταφυλικού από ένα μόριο γλυκόζης και της ίδιας ποσότητας ΑΤΡ. Με τη μορφή τριφωσφορικού οξέος αδενοσίνης αποθηκεύεται μέρος της ενέργειας που απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα της γλυκόλυσης, ενώ το υπόλοιπο υπόκειται σε εξάλειψη με τη μορφή θερμότητας. Χημική αντίδραση γλυκόλυσης: C6H12O6 + 2ADP + 2F → 2C3H4O3 + 2ATP.
Υπό συνθήκες έλλειψης οξυγόνου στα φυτικά κύτταρα και στα κύτταρα ζύμης, το πυροσταφυλικό χωρίζεται σε δύο ουσίες: αιθυλική αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή είναι η αλκοολική ζύμωση.
Η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσηςδεν είναι αρκετό για εκείνους τους οργανισμούς που αναπνέουν οξυγόνο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το γαλακτικό οξύ συντίθεται στο σώμα των ζώων και των ανθρώπων με υψηλή σωματική άσκηση, το οποίο χρησιμεύει ως εφεδρική πηγή ενέργειας και συσσωρεύεται με τη μορφή γαλακτικού. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτής της διαδικασίας είναι η εμφάνιση μυϊκού πόνου.
Η διάχυση είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία και το τρίτο στάδιο οξυγόνου είναι επίσης δύο διαδοχικές αντιδράσεις. Μιλάμε για τον κύκλο Krebs και την οξειδωτική φωσφορυλίωση.
Η οξείδωση εμφανίζεται κατά την αναπνοή οξυγόνουπυροβολήστε στα τελικά προϊόντα, τα οποία είναι CO2 και H2O. Σε αυτήν την περίπτωση, η ενέργεια απελευθερώνεται, αποθηκεύεται με τη μορφή 36 μορίων ΑΤΡ. Στη συνέχεια, η ίδια ενέργεια παρέχει τη σύνθεση οργανικών ουσιών στον πλαστικό όγκο. Εξελικτικά, η εμφάνιση αυτού του σταδίου σχετίζεται με τη συσσώρευση μοριακού οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και την εμφάνιση αερόβιων οργανισμών.
Ο τόπος εφαρμογής του οξειδωτικούφωσφορυλίωση (κυτταρική αναπνοή) είναι οι εσωτερικές μεμβράνες των μιτοχονδρίων, εντός των οποίων υπάρχουν μόρια φορείς που μεταφέρουν ηλεκτρόνια στο μοριακό οξυγόνο. Η ενέργεια που παράγεται σε αυτό το στάδιο διασκορπίζεται εν μέρει με τη μορφή θερμότητας, ενώ το υπόλοιπο πηγαίνει στον σχηματισμό ATP.
Η διάχυση στη βιολογία είναι μια ανταλλαγή ενέργειας, η αντίδραση της οποίας μοιάζει με αυτήν: С6Н12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2O + 38ATP.
Έτσι, η διάχυση είναι ένα σύνολοαντιδράσεις που προέκυψαν λόγω οργανικών ουσιών που είχαν προηγουμένως συντεθεί από το κύτταρο και ελεύθερου οξυγόνου, που προήλθε από το εξωτερικό περιβάλλον κατά την αναπνοή.
