przemiana materii
 
Encyklopedia PWN
przemiana materii, metabolizm,
całokształt zachodzących w komórkach żywego organizmu reakcji chemicznych i związanych z nimi przemian energetycznych, stanowiący podłoże wszelkich zjawisk biologicznych;
koniecznym warunkiem przemiany materii, a zarazem jej przejawem, jest wymiana materii i energii między organizmem a otoczeniem; bilansem wymiany materii (ogólna jakościowa przemiana materii) i energii (ogólna ilościowa przemiana materii) zajmuje się fizjologia. Pierwotnymi źródłami energii są: promieniowanie słoneczne i związki chemiczne nieorganiczne, wykorzystywane przez organizmy samożywne (autotrofizm) do fotosyntezychemosyntezy związków chemicznych organicznych — składników własnego organizmu; z kolei związki te stanowią wtórne źródło energii dla wszystkich organizmów, a dla cudzożywnych — jedyne. Skład jakościowy i ilościowy pobieranej materii jest u różnych gatunków organizmów odmienny, zależny od ich potrzeb pokarmowych (asymilacja, pokarm, odżywianie); zatem warunkiem prawidłowej przemiany materii jest pobieranie przez dany organizm wszystkich niezbędnych mu substancji w odpowiednim stosunku ilościowym oraz pokrycie jego energetycznego zapotrzebowania. Przemianami pobranej materii i energii w żywych organizmach zajmuje się biochemia. Na przemianę materii składają się procesy biosyntezy związków chemicznych organicznych — anabolizm (wymagające energii), oraz procesy ich rozkładu — katabolizm, prowadzące do powstania tzw. końcowych produktów przemiany materii, zbędnych dla organizmu (wydalanie); w tych procesach katabolicznych, które stanowią podstawę oddychania komórkowego (głównie rozkład sacharydów i tłuszczów) wyzwala się energia chemiczna niezbędna do biosyntez, a także wykonania pracy mechanicznej, osmotycznej, aktywnego transportu i in. — oraz ciepło. Każdy z nieustannych procesów przemiany materii jest ciągiem następujących po sobie w określonej kolejności reakcji chemicznych katalizowanych przez enzymy, a więc pozostających pod kontrolą genetyczną (biosynteza białka).
Główne ciągi reakcji przemiany materii, czyli biosynteza i rozkład podstawowych składników materii żywej — kwasów nukleinowych, białek, polisacharydów i lipidów — przebiegają w całym świecie ożywionym według podobnego schematu, bowiem mechanizmy biosyntezy i rozkładu wiązań chemicznych: estrowego, peptydowego, glikozydowego i in., są niezależne od gatunku organizmu; budowa powstających w tych ciągach związków może się natomiast różnić w szczegółach u osobników nawet tego samego gatunku. Oprócz tych głównych ciągów przemiany materii istnieją także procesy biosyntezy swoiste tylko dla niektórych gatunków (zwłaszcza świata roślinnego i drobnoustrojów), np. wytwarzanie alkaloidów, antybiotyków, barwników i in. Związki powstające w poszczególnych szlakach metabolicznych mogą być włączone w pośrednie etapy innych szlaków; cała przemiana materii w żywym organizmie stanowi integralną sieć przemian chemicznych wzajemnie się warunkujących i skorelowanych energetycznie; w organizmie panuje zatem stan dynamicznej równowagi jego składników, w którym ulegają one ciągłej syntezie i rozkładowi; regulacja tego stanu — regulacja szybkości poszczególnych procesów anabolicznych i katabolicznych — jest uwarunkowana ich przestrzennym rozmieszczeniem na obszarze komórki oraz zmianami ilości i aktywności uczestniczących w nich enzymów; w organizmach wielokomórkowych istnieje też regulacja nerwowa i hormonalna korelująca przemianę materii w poszczególnych komórkach, tkankach i narządach. U człowieka zaburzenia przemiany materii (podstawowa przemiana materii) są przyczyną chorób metabolicznych, np. cukrzycy, dny. Przemiana materii jest jednym z istotnych kryteriów odróżniających świat żywy od przyrody nieożywionej.
Ilustracje
Przemiana materii w żywej komórce, uproszczony schematwyk. LogoScrip/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia