Войти
Биология · Обмен веществ и превращение энергии

Метаболизм

Метаболизм — это совокупность всех реакций обмена веществ, непрерывно протекающих в организме. Этот сложный процесс является базовым условием для поддержания жизни, обеспечивая живые системы необходимой энергией и строительным материалом.

Тип системыЖивые организмы функционируют исключительно как открытые биологические системы.
АнаболизмЭндотермические реакции биосинтеза сложных соединений из простых.
КатаболизмЭкзотермические реакции расщепления высокомолекулярных веществ.
Главная рольОбеспечение роста, развития и процессов размножения.
4 мин чтенияДля студентов медвузовОбновлено 24.09.2026
Материал подготовила редакция Школы Сеченова по учебным методичкам платформыПроверил врач-редактор: Аулов А. А., врач-терапевт · 24.09.2026

Живой организм как открытая система

Любой живой организм представляет собой открытую биологическую систему. Это означает, что его существование напрямую зависит от непрерывного обмена веществ и энергии с окружающей средой. Данный обмен признан основным и самым важным свойством живого.

Из внешней среды в организм постоянно поступают два ключевых компонента:

  • Вещества, которые выступают в роли универсального строительного материала.
  • Энергия, которая критически необходима для построения собственных химических соединений и совершения любой биологической работы.

Благодаря этому непрерывному потоку обеспечиваются все базовые процессы жизнедеятельности, включая рост структур, развитие организма и его размножение.

Суть и направления метаболизма

Внутри живой системы постоянно происходят химические превращения. Вся совокупность реакций обмена, протекающих в организме, называется метаболизмом.

Для удобства понимания единый процесс метаболизма принято делить на два противоположных, но строго взаимосвязанных направления:

  1. Анаболизм (реакции созидания).
  2. Катаболизм (реакции разрушения).

Эти два процесса не могут существовать друг без друга и протекают в организме параллельно, образуя единый цикл обмена веществ и превращения энергии.

Проверьте себя по темеЗадания из банка курса «Биология» — ответ и разбор сразу.

Анаболизм: пластический обмен

Анаболизм (также известен как ассимиляция или пластический обмен) представляет собой совокупность эндотермических реакций биосинтеза. Эндотермичность означает, что данные процессы протекают с обязательным поглощением и затратой энергии.

Результат анаболизма: образование сложных высокомолекулярных веществ из более простых молекул. Именно так организм строит собственные ткани и запасает питательные элементы.

Классическими примерами реакций пластического обмена являются:

  • Синтез белка.
  • Синтез гликогена.
  • Фотосинтез.
  • Хемосинтез.

Катаболизм: энергетический обмен

Катаболизм (синонимы — диссимиляция, энергетический обмен) является противоположностью анаболизма. Это совокупность экзотермических реакций, то есть процессов распада и окисления, которые сопровождаются выделением энергии.

Результат катаболизма: расщепление крупных высокомолекулярных органических веществ до более простых соединений. Высвобождаемая при этом энергия затем используется организмом для различных нужд, в том числе для обеспечения пластического обмена.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма

Метаболизм — это единый механизм, в котором пластический и энергетический обмены неразрывно связаны.

  • Зависимость анаболизма от катаболизма: Реакции биосинтеза (создание новых веществ) абсолютно невозможны без энергии. Эту энергию организм получает именно в ходе реакций энергетического обмена (распада).
  • Зависимость катаболизма от анаболизма: В свою очередь, реакции диссимиляции (распада) не могут протекать самопроизвольно с нужной скоростью — для них требуются специфические катализаторы — ферменты. Эти белковые ферменты образуются исключительно в реакциях пластического обмена.

Коротко: ответы на вопросы по теме

Какие процессы относятся к реакциям катаболизма у человека?

К реакциям катаболизма (энергетического обмена, диссимиляции) относятся процессы распада и окисления высокомолекулярных веществ до более простых. Согласно источникам, в организме протекают следующие процессы катаболизма:

  • Гликолиз (расщепление глюкозы);
  • Распад гликогена;
  • Липолиз (распад жиров);
  • Протеолиз (распад белков);
  • Кетогенез;
  • Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот);
  • Окислительное фосфорилирование (дыхательная цепь).

На какие основные этапы подразделяется энергетический обмен (катаболизм) в клетке?

Энергетический обмен в клетке разделен на следующие основные этапы:

  • Гликолиз — протекает в цитоплазме клетки;
  • Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот) — протекает в матриксе митохондрии;
  • Дыхательная цепь (электрон-транспортная цепь) — осуществляется на кристах внутренней мембраны митохондрий (кислородный этап).

В виде каких макроэргических соединений запасается энергия, выделяемая при катаболизме?

Энергия, выделяемая при катаболизме, согласно источникам запасается в макроэргических связях АТФ. На отдельных этапах она также временно концентрируется в макроэргической ангидридной связи 1,3-бисфосфоглицерата; в цитратном цикле образуется ГТФ (АТФ).

Какие гормоны человека преимущественно стимулируют процессы анаболизма?

Процессы анаболизма в организме согласно источникам стимулируют:

  • Инсулин — абсорбтивный период характеризуется анаболическими процессами под влиянием инсулина; он усиливает транспорт глюкозы, гликолиз, синтез гликогена, липогенез и синтез белка.
  • Соматотропный гормон (СТГ, соматропин) — действует через соматомедины (IGF), которые являются основными медиаторами анаболического действия; усиливает тканевой рост и синтез белка.

В каких органеллах клетки протекают основные реакции катаболизма с кислородным окислением?

Основные реакции катаболизма с кислородным окислением протекают в митохондриях. В этих полуавтономных органеллах локализуется аэробное клеточное дыхание. В матриксе митохондрий протекает цикл Кребса, а на складках внутренней мембраны (кристах) расположены ферменты дыхательной цепи, обеспечивающие процесс окислительного фосфорилирования и кислородное расщепление органических веществ.

Каковы конечные продукты катаболизма углеводов и липидов в организме?

Согласно источникам, при полном аэробном катаболизме углеводов конечные продукты — CO₂ и H₂O: при аэробном дыхании кислород расходуется, углекислый газ и вода выделяются. При анаэробных условиях в ходе гликолиза возможно образование лактата. Для липидов источники прямо называют липолиз и окисление жирных кислот, но конечные продукты их катаболизма не указаны.

Вопросы с занятий и экзамена

В чем заключается главное свойство живых организмов?

Главным свойством живого является непрерывный обмен веществ и энергии с окружающей средой, что характеризует организмы как открытые биологические системы.

Чем отличаются анаболизм и катаболизм?

Анаболизм — это эндотермические реакции биосинтеза сложных веществ из простых с затратой энергии. Катаболизм — это экзотермические реакции расщепления сложных веществ с выделением энергии.

Как пластический и энергетический обмен связаны между собой?

Для реакций пластического обмена нужна энергия, которая выделяется в ходе энергетического обмена. При этом энергетический обмен невозможен без ферментов, которые синтезируются в ходе пластического обмена.

Какие процессы относятся к ассимиляции?

К ассимиляции (анаболизму) относятся реакции биосинтеза, например: синтез белка, синтез гликогена, фотосинтез и хемосинтез.

Что-то непонятно? Спросите нейросетьAI-тьютор прочитал материал по теме «Метаболизм» и объяснит простыми словами.

Что ещё разобрать по теме

  • Механизмы обмена веществ с окружающей средой
  • Этапы и значение синтеза белка
  • Роль гликогена в пластическом обмене
  • Фотосинтез и хемосинтез: сходства и различия
  • Природа ферментов и их участие в диссимиляции
  • Запасание энергии при расщеплении высокомолекулярных веществ

Разберите тему целиком в курсе «Биология»

Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.

  • Полная методичка по теме «Метаболизм» и ещё 3 793 страниц предмета
  • Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
  • AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
  • 124 видеоуроков по предмету

Другие темы раздела «Обмен веществ и превращение энергии»

Весь раздел «Обмен веществ и превращение энергии»

Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.

Смотреть уроки

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.