Асиміля́ція, анаболі́зм, пластичний обмін (лат. assimilo — уподібнюю — уподібнення, злиття, засвоєння) — в біології — синтез речовин, необхідних для життєдіяльності організму.
Асиміляція та нерозривно зв'язаний з нею протилежний процес — дисиміляція — лежать в основі найважливішої властивості — обміну речовин. Характер цих безперервних процесів визначає життєвість і розвиток організму.
Значення
Завдяки асиміляції організм будує своє тіло за рахунок навколишнього середовища; ріст організму можливий, якщо асиміляція переважає над дисиміляцією.
Суть асиміляції в основному зводиться синтезу всіх необхідних для життєдіяльності організму речовин певним шляхом, що склався у процесі еволюції. Так, у автотрофних організмів при асиміляції складні органічні сполуки синтезуються з неорганічних, наприклад, при фотосинтезі асиміляція зеленими рослинами вуглеводів з вуглекислоти повітря й води. У гетеротрофних організмів,
Характер
Особливості організмів, набуті у процесі еволюції, визначають характер асиміляції, але зміни асиміляції у свою чергу впливають на природу організмів, змінюючи їхню спадковість.
Види анаболізму
Біосинтез білків
Стадія | Етапи | Значення | |
---|---|---|---|
Транскрипція | Ініціація | Ініціація потребує наявність субстратів РНК-полімерази — нуклеотидів — та зумовлює утворення перших ланок ланцюга РНК. Перший нуклеотид входить до складу ланцюга, зберігаючи трифосфатну групу, а інші приєднуються до 3’-OH-групи наступного з вивільненням пірофосфату. На стадії ініціації РНК-продукт пов'язаний з матрицею та РНК-полімеразою нещільно, та з високою ймовірністю вивільнюється з комплексу. РНК-полімераза, не залишаючи продукт, знову ініціює РНК (). При досягненні довжини ланцюга РНК від 3 до 9 нуклеотидів комплекс стабілізується (також відбувається від'єднання , яка зв'язує РНК-полімеразу з промотором). Залежить від факторів транскрипції | |
Елонгація | Синтез всіх видів РНК на відповідній ділянці (матриці) ДНК за допомогою ферменту ДНК-залежної РНК-полімерази, яка будує, за принципом комплементарності, копію одного ланцюга ДНК. ДНК-зв'язувальні білки розплітають молекулу ДНК перед РНК-полімеразою, гістони заплітають позаду неї | ||
Термінація | Досягнення РНК-полімеразою стоп-кодону, розрізання РНК, додавання до 3’-кінця транскрипти декілька нуклеотидів аденіну для стабільності транскрипти | ||
Процесинг | Дозрівання пре-мРНК еукаріот до зрілих мРНК, відбувається безпосередньо під час транскрипції в складі РНК-полімеразного комплексу: кепування (приєднання до 5’ кінця транскрипту модифікованого нуклеотиду за допомогою трифосфатного моста), сплайсинг (відщеплення інтронів за допомогою ферменту сплайсосоми), поліаденілування (приєднання 200—300 залишків аденілової кислоти), редагування мРНК (зміна нуклеотидів в структурі мРНК). | ||
Трансляція | Активація амінокислоти | Амінокислота з'єднується з антикодоном тРНК за рахунок енергії АТФ; утворюється комплекс аміноацил-антикодон тРНК, що зумовлюється ферментом аміноацил-тРНК-синтетазою, що каталізує приєднання амінокислоти до тРНК) та їх перенесення на рибосому; | |
Ініціація | Початок синтезу білка з кодону АУГ, що зумовлюється притягненням малою субодиницею рибосоми комплексу амінокислота-тРНК до цієї послідовності. Кодування першої амінокислоти — метіоніну. Зумовлюється зв'язуванням мРНК (упізнається рибосомою через кепіруваний 5’ кінець.) та тРНК з малою субодиницею внаслідок зміни конформації одного з факторів ініціації (IF2) ГТФ. Після виходу із взаємодії IF1 та IF3 (пригнічує асоціацію з великою субодиницею рибосоми до її зв'язку з мРНК) утворюється зв'язування із комплексом 50S-субодиниці, що зумовлює повну конформацію усього комплексу. Утворюється ФЦР (функціональний центр рибосоми). У ФЦР є два триплети мРНК, що утворюють два центри: А (впізнавання амінокислоти) та П (приєднання амінокислоти до пептидного ланцюга). Метіонін-комплекс переміщується у П-центр рибосоми | ||
Елонгація | Синтез білка (транспорт комплексу амінокислота-тРНК до . У центрі А — зчитування антикодону тРНК і кодону мРНК, що зумовлює пересування рибосоми на один триплет. У результаті комплекс амінокислота-мРНК-тРНК переміщується у центр П, де відбувається приєднання амінокислоти до пептидного ланцюга. Після цього тРНК залишає рибосому); | ||
Термінація | Закінчення синтезу (початок беззмістовних кодонів на мРНК. Роз'єднання амінокислот з мРНК та розпад рибосом на дві субодиниці. Поліпептидний ланцюг занурюється у канал ЕПС і набуває різних типів структур (вторинної тощо)) |
Фотосинтез
Етап | Суть |
---|---|
Світлова фаза | Світлова фаза — комплекс реакцій, що відбувається під дією фотонів світла на мембранах тилакоїдів:
При потраплянні квантів світла на хлорофіл молекули хлорофілу збуджуються. Збуджені електрони проходять по електронному ланцюгові на мембрані до синтезу АТФ. Одночасно відбувається розщеплення молекул води. Йони H+ сполучаються з відновленим НАДФ (ФС1) за рахунок електронів хлорофілу; виділена при цьому енергія йде на синтез АТФ. Йони O2− віддають електрони на хлорофіл (ФС2) і перетворюються на вільний кисень: H2O + НАДФ + hν → НАДФН + H+ + 1/2O2 + 2АТФ |
Темнова фаза | Темнова фаза — фіксація C, синтез C6H12O6. Джерелом енергії є АТФ. У стромі хромопластів (куди надходять АТФ, НАДФН та H+ від тилакоїдів гран та CO2 з повітря) проходять циклічні реакції, у результаті чого є фіксація CO2, його відновлення H (за рахунок НАДФН + H+) та синтез C6H12O6: CO2 + НАДФН + H+ + 2АТФ → 2АДФ + C6H12O6 |
Біосинтез вуглеводів (глюконеогенез та глікогенез)
Етап | Сутьоацетат перетворюється у малат за допомогою ферменту малатдегідрогінази, який легко дифундує через мембрану мітохондрії. Поза мітохондрії малат знову дисоціює у (щавелеоцтова кислота). У цитоплазмі він за допомогою фосфоенолпіруваткарбоксикінази перетворюється у . Для перетворення лактату у фосфоенолпіруват потрібен також фермент лактатдегідрогеназа Складові реакції мітохондріального етапу
|
---|---|
Позамітохондріальний етап | Під дією ферментів фосфоенолпіруват поступово перетворюється у глюкозу. 10 % глюконеогенезу відбувається у нирках, 90 % — у печінці. За день може синтезуватися до 80 г глюкози Складові реакції позамітохондріального етапу
|
Етап | Суть |
---|---|
Приєднання глюкози до ланцюга глікогену | Загалом процес утворення глікогену, що стимулюється гормоном інсуліном, який посилює приток глюкози до клітин Складові реакції глікогенезу
|
Біосинтез ліпідів ()
Етап | Суть |
---|---|
Дигідроацетон-3-фосфат — фосфатиди | Відбувається у цитоплазмі. При відновленні проміжного продукту гліколізу, дигідроксиацетон-3-фосфату, або при фосфорелюванні гліцерину утворюється sn-3-гліцерофосфат. При його етерифікації по С-1 довголанцюговою жирною кислотою утворюються лізофосфатиди, при повторній етерифікації (утворенні складних ефірів з жирних кислот) ненасиченої жирної кислоти по С-2 — фосфатиди, ключові проміжні продукти в біосинтезі ліпідів; |
Фосфатидати — триацилгліцерини | З фосфатидових кислот після гідролітичного розщеплення фосфатної групи та наступного ацилірування (введення залишку кислоти -RCO) утворюються триацилгліцерини (жири), які зберігаються у цитоплазмі у вигляді крапель |
Див. також
Примітки
- А. В. Сиволоб (2008). (PDF). К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 21 червня 2014.
Література
- Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
Посилання
- Асиміляція (анаболізм) // : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 11.
- Біоасиміляція // : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 16.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Asimilyaciya Asimilya ciya anaboli zm plastichnij obmin lat assimilo upodibnyuyu upodibnennya zlittya zasvoyennya v biologiyi sintez rechovin neobhidnih dlya zhittyediyalnosti organizmu Asimilyaciya ta nerozrivno zv yazanij z neyu protilezhnij proces disimilyaciya lezhat v osnovi najvazhlivishoyi vlastivosti obminu rechovin Harakter cih bezperervnih procesiv viznachaye zhittyevist i rozvitok organizmu ZnachennyaZavdyaki asimilyaciyi organizm buduye svoye tilo za rahunok navkolishnogo seredovisha rist organizmu mozhlivij yaksho asimilyaciya perevazhaye nad disimilyaciyeyu Sut asimilyaciyi v osnovnomu zvoditsya sintezu vsih neobhidnih dlya zhittyediyalnosti organizmu rechovin pevnim shlyahom sho sklavsya u procesi evolyuciyi Tak u avtotrofnih organizmiv pri asimilyaciyi skladni organichni spoluki sintezuyutsya z neorganichnih napriklad pri fotosintezi asimilyaciya zelenimi roslinami vuglevodiv z vuglekisloti povitrya j vodi U geterotrofnih organizmiv HarakterOsoblivosti organizmiv nabuti u procesi evolyuciyi viznachayut harakter asimilyaciyi ale zmini asimilyaciyi u svoyu chergu vplivayut na prirodu organizmiv zminyuyuchi yihnyu spadkovist Vidi anabolizmuBiosintez bilkiv Biosintez bilkiv Stadiya Etapi ZnachennyaTranskripciya Iniciaciya Iniciaciya potrebuye nayavnist substrativ RNK polimerazi nukleotidiv ta zumovlyuye utvorennya pershih lanok lancyuga RNK Pershij nukleotid vhodit do skladu lancyuga zberigayuchi trifosfatnu grupu a inshi priyednuyutsya do 3 OH grupi nastupnogo z vivilnennyam pirofosfatu Na stadiyi iniciaciyi RNK produkt pov yazanij z matriceyu ta RNK polimerazoyu neshilno ta z visokoyu jmovirnistyu vivilnyuyetsya z kompleksu RNK polimeraza ne zalishayuchi produkt znovu iniciyuye RNK Pri dosyagnenni dovzhini lancyuga RNK vid 3 do 9 nukleotidiv kompleks stabilizuyetsya takozh vidbuvayetsya vid yednannya yaka zv yazuye RNK polimerazu z promotorom Zalezhit vid faktoriv transkripciyiElongaciya Sintez vsih vidiv RNK na vidpovidnij dilyanci matrici DNK za dopomogoyu fermentu DNK zalezhnoyi RNK polimerazi yaka buduye za principom komplementarnosti kopiyu odnogo lancyuga DNK DNK zv yazuvalni bilki rozplitayut molekulu DNK pered RNK polimerazoyu gistoni zaplitayut pozadu neyiTerminaciya Dosyagnennya RNK polimerazoyu stop kodonu rozrizannya RNK dodavannya do 3 kincya transkripti dekilka nukleotidiv adeninu dlya stabilnosti transkriptiProcesing Dozrivannya pre mRNK eukariot do zrilih mRNK vidbuvayetsya bezposeredno pid chas transkripciyi v skladi RNK polimeraznogo kompleksu kepuvannya priyednannya do 5 kincya transkriptu modifikovanogo nukleotidu za dopomogoyu trifosfatnogo mosta splajsing vidsheplennya introniv za dopomogoyu fermentu splajsosomi poliadeniluvannya priyednannya 200 300 zalishkiv adenilovoyi kisloti redaguvannya mRNK zmina nukleotidiv v strukturi mRNK Translyaciya Aktivaciya aminokisloti Aminokislota z yednuyetsya z antikodonom tRNK za rahunok energiyi ATF utvoryuyetsya kompleks aminoacil antikodon tRNK sho zumovlyuyetsya fermentom aminoacil tRNK sintetazoyu sho katalizuye priyednannya aminokisloti do tRNK ta yih perenesennya na ribosomu Iniciaciya Pochatok sintezu bilka z kodonu AUG sho zumovlyuyetsya prityagnennyam maloyu subodiniceyu ribosomi kompleksu aminokislota tRNK do ciyeyi poslidovnosti Koduvannya pershoyi aminokisloti metioninu Zumovlyuyetsya zv yazuvannyam mRNK upiznayetsya ribosomoyu cherez kepiruvanij 5 kinec ta tRNK z maloyu subodiniceyu vnaslidok zmini konformaciyi odnogo z faktoriv iniciaciyi IF2 GTF Pislya vihodu iz vzayemodiyi IF1 ta IF3 prignichuye asociaciyu z velikoyu subodiniceyu ribosomi do yiyi zv yazku z mRNK utvoryuyetsya zv yazuvannya iz kompleksom 50S subodinici sho zumovlyuye povnu konformaciyu usogo kompleksu Utvoryuyetsya FCR funkcionalnij centr ribosomi U FCR ye dva tripleti mRNK sho utvoryuyut dva centri A vpiznavannya aminokisloti ta P priyednannya aminokisloti do peptidnogo lancyuga Metionin kompleks peremishuyetsya u P centr ribosomiElongaciya Sintez bilka transport kompleksu aminokislota tRNK do U centri A zchituvannya antikodonu tRNK i kodonu mRNK sho zumovlyuye peresuvannya ribosomi na odin triplet U rezultati kompleks aminokislota mRNK tRNK peremishuyetsya u centr P de vidbuvayetsya priyednannya aminokisloti do peptidnogo lancyuga Pislya cogo tRNK zalishaye ribosomu Terminaciya Zakinchennya sintezu pochatok bezzmistovnih kodoniv na mRNK Roz yednannya aminokislot z mRNK ta rozpad ribosom na dvi subodinici Polipeptidnij lancyug zanuryuyetsya u kanal EPS i nabuvaye riznih tipiv struktur vtorinnoyi tosho Fotosintez Fotosintez pervinnij sintez organichnih rechovin iz neorganichnih CO2 pid diyeyu fotoniv svitla Etap SutSvitlova faza Svitlova faza kompleks reakcij sho vidbuvayetsya pid diyeyu fotoniv svitla na membranah tilakoyidiv Zbudzhennya hlorofilu ta sintez ATF za rahunok energiyi zbudzhenih elektroniv Fotoliz vodi rozsheplennya molekul H2O z utvorennyam protoniv ta vilnogo kisnyu FS2 Zv yazuvannya joniv H z NADF Pri potraplyanni kvantiv svitla na hlorofil molekuli hlorofilu zbudzhuyutsya Zbudzheni elektroni prohodyat po elektronnomu lancyugovi na membrani do sintezu ATF Odnochasno vidbuvayetsya rozsheplennya molekul vodi Joni H spoluchayutsya z vidnovlenim NADF FS1 za rahunok elektroniv hlorofilu vidilena pri comu energiya jde na sintez ATF Joni O2 viddayut elektroni na hlorofil FS2 i peretvoryuyutsya na vilnij kisen H2O NADF hn NADFN H 1 2O2 2ATFTemnova faza Temnova faza fiksaciya C sintez C6H12O6 Dzherelom energiyi ye ATF U stromi hromoplastiv kudi nadhodyat ATF NADFN ta H vid tilakoyidiv gran ta CO2 z povitrya prohodyat ciklichni reakciyi u rezultati chogo ye fiksaciya CO2 jogo vidnovlennya H za rahunok NADFN H ta sintez C6H12O6 CO2 NADFN H 2ATF 2ADF C6H12O6Biosintez vuglevodiv glyukoneogenez ta glikogenez Glyukoneogenez Etap Sutoacetat peretvoryuyetsya u malat za dopomogoyu fermentu malatdegidroginazi yakij legko difunduye cherez membranu mitohondriyi Poza mitohondriyi malat znovu disociyuye u shaveleoctova kislota U citoplazmi vin za dopomogoyu fosfoenolpiruvatkarboksikinazi peretvoryuyetsya u Dlya peretvorennya laktatu u fosfoenolpiruvat potriben takozh ferment laktatdegidrogenazaSkladovi reakciyi mitohondrialnogo etapu PVK oksaloacetat piruvatkarboksilaza oksaloacetat malat malatdegidrogenaza malat oksaloacetat oksaloacetat fosfoenolpiruvat fosfoenolpiruvatkarboksilaza Pozamitohondrialnij etap Pid diyeyu fermentiv fosfoenolpiruvat postupovo peretvoryuyetsya u glyukozu 10 glyukoneogenezu vidbuvayetsya u nirkah 90 u pechinci Za den mozhe sintezuvatisya do 80 g glyukozi Skladovi reakciyi pozamitohondrialnogo etapu fosfoenolpiruvat 2 fosfoglicerinova kislota enolaza 2 fosfoglicerinova kislota 3 fosfoglicerinova kislota fosfogliceratmutaza 3 fosfoglicerinova kislota ATF ADF 1 3 bisfosfoglicerinova kislota fosfogliceratkinaza 1 3 bisfosforna kislota NADN NAD Fn gliceraldegidtrifosfat gliceraldegidtridegidrogenaza gliceraldegidtrifosfat digidroksiacetonfosfat fruktozo 1 6 difosfat aldolaza ADF fruktozo 1 6 difosfat fruktozo 6 fosfat ATF fosfofruktokinaza fruktozo 6 fosfat glyukozo 6 fosfat fosfogeksoizomeraza glyukozo 6 fosfat ADF glyukoza ATF geksokinaza ta glyukokinaza Glikogenez Etap SutPriyednannya glyukozi do lancyuga glikogenu Zagalom proces utvorennya glikogenu sho stimulyuyetsya gormonom insulinom yakij posilyuye pritok glyukozi do klitin Skladovi reakciyi glikogenezu glyukoza Fn glyukozo 6 fosfat geksokinaza abo glyukokinaza Glyukozo 6 fosfat glyukozo 1 fosfat fosfoglyukomutaza Glyukozo 1 fosfat UTF UDF glyukoza pirofosfat Perenesennya UDF glyukozi do glikozidnogo lancyuga glikogenu Utvorennya zv yazku mizh pershim atomom S zalishku glyukozi ta 4 gidroksilnoyu grupoyumzalishku glyukozi lancyuga glikogensintaza UDF Fn UTF UTF Biosintez lipidiv Lipogenez Etap SutDigidroaceton 3 fosfat fosfatidi Vidbuvayetsya u citoplazmi Pri vidnovlenni promizhnogo produktu glikolizu digidroksiaceton 3 fosfatu abo pri fosforelyuvanni glicerinu utvoryuyetsya sn 3 glicerofosfat Pri jogo eterifikaciyi po S 1 dovgolancyugovoyu zhirnoyu kislotoyu utvoryuyutsya lizofosfatidi pri povtornij eterifikaciyi utvorenni skladnih efiriv z zhirnih kislot nenasichenoyi zhirnoyi kisloti po S 2 fosfatidi klyuchovi promizhni produkti v biosintezi lipidiv Fosfatidati triacilglicerini Z fosfatidovih kislot pislya gidrolitichnogo rozsheplennya fosfatnoyi grupi ta nastupnogo aciliruvannya vvedennya zalishku kisloti RCO utvoryuyutsya triacilglicerini zhiri yaki zberigayutsya u citoplazmi u viglyadi krapelDiv takozhKatabolizm Himichnij sklad klitini Lejcin Shema KlarkaPrimitkiA V Sivolob 2008 PDF K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet Arhiv originalu PDF za 4 bereznya 2016 Procitovano 21 chervnya 2014 LiteraturaUkrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 PosilannyaAsimilyaciya anabolizm navch metod posib uklad O G Lanovenko O O Ostapishina Herson PP Vishemirskij V S 2013 S 11 Bioasimilyaciya navch metod posib uklad O G Lanovenko O O Ostapishina Herson PP Vishemirskij V S 2013 S 16