התבוללות היא מורכבת של תגובות כימיות, בהמהווה את הפירוק ההדרגתי של חומרים אורגניים מורכבים יותר פשוט. תהליך זה מלווה על ידי שחרור של אנרגיה, אשר רובם משמש סינתזה של ATP.
ההתבוללות היא ההפך.הטמיעה. חומצות גרעין, חלבונים, שומנים ופחמימות הם חומרים מתחילים להיות מפורקת. ואת המוצרים הסופי הם מים, פחמן דו חמצני ואמוניה. אצל בעלי חיים, מוצרים דעיכה עם הצטברות הדרגתית מוצגים בחוץ. ובצמחים, דו תחמוצת הפחמן נפלטת חלקית, והאמוניה נמצאת בשימוש מלא בתהליך ההתבוללות, המשמש כחומר המוצא לביוסינתזה של תרכובות אורגניות.
Взаимосвязь диссимиляции и ассимиляции позволяет רקמות הגוף מתעדכנים כל הזמן. לדוגמה, תוך 10 ימים, מחצית מתאי האלבומין מתעדכנים בדם האנושי, וב -4 חודשים כל תאי הדם האדומים מתחדשים מחדש. יחס האינטנסיביות של שני תהליכים מטבוליים הפוכים תלוי בגורמים רבים. זהו שלב ההתפתחות של הגוף, ואת הגיל, ואת המדינה הפיזיולוגית. במהלך הצמיחה והתפתחות, הטמיעה גוברת בגוף, וכתוצאה מכך, תאים חדשים, רקמות ואיברים נוצרים, ההבחנה שלהם מתרחשת, כלומר, משקל הגוף עולה. במקרה של פתולוגיות ובמהלך הצום, תהליך ההתאבדות גובר על ההתבוללות, והגוף יורד במשקל.
ניתן לחלק את כל האורגניזמים לשתי קבוצות, בתוךתלוי בתנאים שבהם מתרחש פיזור. אלה אירובי ואנאירובים. הראשונים דורשים חמצן חופשי לכל החיים, האחרונים אינם חשים צורך בכך. באנשי אירוב, פיזור מתבצע על ידי תסיסה, שהיא פירוק אנזימטי נטול חמצן של חומרים אורגניים לחומרים פשוטים יותר. לדוגמא, חומצה לקטית או תסיסה אלכוהולית.
פירוק החומרים האורגניים באירובי מתבצע בשלושה שלבים. במקביל, על כל אחת מהן מתרחשות כמה תגובות אנזימטיות ספציפיות.
השלב הראשון הוא הכנה.באורגניזמים רב-תאיים התפקיד העיקרי בשלב זה שייך לאנזימי העיכול הנמצאים במערכת העיכול. באורגניזמים חד תאיים - אנזימים ליזוזומים. בשלב הראשון חלבונים מתפרקים לחומצות אמינו, שומנים יוצרים גליצרול וחומצות שומן, פוליסכרידים מפורקים לחד-סוכרים, חומצות גרעין לנוקליאוטידים.
השלב השני של פיזור הוא הגליקוליזה.הוא פועל ללא חמצן. המהות הביולוגית של הגליקוליזה היא שזהו תחילתו של פירוק וחמצון הגלוקוז, וכתוצאה מכך הצטברות אנרגיה חופשית בצורה של 2 מולקולות ATP. זה קורה במהלך כמה תגובות רציפות, שהתוצאה הסופית שלהן היא היווצרות שתי מולקולות פירובט ממולקולת גלוקוז אחת ובאותה כמות של ATP. זה בצורה של חומצה טריפוספורית אדנוזין שחלק מהאנרגיה שמשתחררת כתוצאה מגליקוליזה מאוחסן, השאר נתון להתפזרות בצורה של חום. תגובה כימית של גליקוליזה: C6H12O6 + 2ADP + 2F → 2C3H4O3 + 2ATP.
בתנאים של מחסור בחמצן בתאי הצמח ובתאי השמרים, פירוברט מתחלק לשני חומרים: אלכוהול אתילי ופחמן דו חמצני. זהו תסיסה אלכוהולית.
כמות האנרגיה המשתחררת במהלך הגליקוליזהלא מספיק לאותם אורגניזמים שנושמים חמצן. לכן חומצה לקטית מסונתזת בגופם של בעלי חיים ובני אדם במאמץ גופני גבוה בשרירים, המשמש כמקור אנרגיה רזרבי ומצטבר בצורת לקטט. מאפיין אופייני של תהליך זה הוא הופעת כאבי שרירים.
פיזור הוא תהליך מורכב מאוד, וגם שלב החמצן השלישי הוא שתי תגובות רצופות. אנחנו מדברים על מחזור קרבס ועל זרחון חמצוני.
חמצון מתרחש במהלך נשימת חמצןפירוביראט למוצרים הסופיים, שהם CO2 ו- H2O. במקרה זה, אנרגיה משתחררת, מאוחסנת בצורה של 36 מולקולות ATP. ואז אותה אנרגיה מספקת סינתזה של חומרים אורגניים בנפח הפלסטי. מבחינה אבולוציונית, הופעת שלב זה קשורה להצטברות חמצן מולקולרי באטמוספירה ולהופעתם של אורגניזמים אירוביים.
מקום היישום של חמצוןזרחון (נשימה תאית) הם הממברנות הפנימיות של המיטוכונדריה, שבתוכם יש מולקולות נשאיות שמעבירות אלקטרונים לחמצן מולקולרי. האנרגיה שנוצרת בשלב זה מתפזרת בחלקה בצורה של חום, ואילו השאר הולכת להיווצרות ATP.
פיזור בביולוגיה הוא חילופי אנרגיה, שתגובתם נראית כך: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP.
לפיכך, פיזור הוא מצרףתגובות המתרחשות בגלל חומרים אורגניים שסונתזו בעבר על ידי התא, וחמצן חופשי, שהגיע מהסביבה החיצונית במהלך הנשימה.
