Как клетка образует органические вещества?

Клетка образует органические вещества через процесс, называемый метаболизмом, который включает в себя две основные фазы: анаболизм (синтез) и катаболизм (разрушение). Клетки синтезируют органические вещества, такие как белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты, с помощью энергии, получаемой из пищи или солнечного света (в случае растений).

Процесс формирования органических веществ у животных и растений различается в зависимости от их метаболической активности.

1. Фотосинтез (у растений, водорослей и некоторых бактерий) — это основной процесс, с помощью которого растения образуют органические вещества. В ходе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ (CO2) из воздуха и воду (H2O) из почвы, а затем, используя солнечную энергию, превращают эти вещества в глюкозу (C6H12O6) и кислород (O2). Это происходит в хлоропластах клеток, где находятся хлорофиллы, поглощающие свет. Глюкоза, полученная в результате фотосинтеза, является основным органическим веществом, которое может быть использовано для дальнейшего синтеза других органических молекул.

2. Химический обмен в клетках (у животных и растений) — клетки животных получают органические вещества (например, углеводы, белки и жиры) через пищу. Эти вещества расщепляются в процессе пищеварения на более простые молекулы, такие как аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты, которые затем используются клетками для синтеза более сложных молекул. Аминокислоты, например, используются для синтеза белков, а глюкоза может быть преобразована в энергию в виде АТФ (аденозинтрифосфата) через процесс клеточного дыхания.

Процесс синтеза органических веществ в клетке включает также использование энергии в виде АТФ, которая образуется в митохондриях клеток в ходе клеточного дыхания. Эта энергия используется для соединения простых молекул (например, аминокислот, сахаров) в более сложные молекулы (например, белки, углеводы, липиды).

В конечном счете, клетка использует как внешние источники (пища, солнечный свет), так и внутренние механизмы для формирования органических веществ, которые необходимы для её роста, воспроизводства и функционирования.