Embedded Files
Život je v podstate biochemický proces a biochémia je veda o živote na molekulovej úrovni. Pojem metabolizmus pochádza z gréckeho slova metabolé, ktoré znamená premenu alebo zmenu a označujeme ním premeny rôznych chemických látok na iné chemické látky vo všetkých živých organizmoch. V širšom slova zmysle zahŕňa aj rozkladné reacie pri trávení, u užšom slova zmysle sa jedná o tzv. intermediárny metabolizmus, teda premeny látok v metabolických dráhach na medziprodukty (intermediáty) až na výsledné produkty. Metabolické procesy je možné rozdeliť na anabolické (syntetické reakcie vytvárajúce zložitejšie látky z jednoduchších) a katabolické (rozkladné, vytvárajúce jednoduché látky zo zložitejších).Napriek neustále prebiehajúcim chemickým procesom je pre organizmy nevyhnutná stálosť vnútorného prostredia (homeostáza), ktorá sa v živých organizmoch udržuje bez ohľadu na meniace sa okolie. Jednou z podmienok udržania homeostázy je rovnováha medzi anabolizmom a katabolizmom, typická pre zdravých dospelých jedincov. Rovnovážny stav v bunke aj mimo nej je určený predovšetkým rovnovážnou konštantou K prebiehajúcich reakcií. Presne by to ale platilo len pre uzavretú sústavu, v ktorej by koncentrácia východzích látok a produktov zodpovedala rovnovážnej konštante. Inak je tomu v otvorenej sústave, ktorá s okolím vymieňa hmotu aj energiu; jednotlivé bunky mnohobunkového organizmu a aj organizmus ako celok predstavujú otvorené sústavy. Typická pre živé organizmy je však nerovnováha. Je vyvolaná tým, že každá zo zložiek vratnej reakcie (napríklad reakcia A+B <-> C+D) podlieha súčasne ďalším reakciám, ktoré ich spotrebúvajú alebo naopak vytvárajú, všeobecne:
Výsledný pomer súčinu koncentrácií produktov a reaktantov je preto iný, ako by zodpovedalo príslušnej rovnovážnej konštante K. Každá zo šípok je podmienená určitou aktivitou konkrétneho enzýmu. Výsledkom je ustálenie nie "pravej" ale dynamickej rovnováhy, lepšie nazývanej ustáleny stav (steady state). Dá sa teda uzavrieť, že pre život je typický stav vzdialený od termodynamickej rovnováhy. Skutočná rovnováha sa pozvoľna dosiahne až po smrti organizmu. Ustálený stav v otvorenom systéme je stavom s najvyššou termodynamickou účinnosťou a udržuje sa neustálou reguláciou aktivity enzýmov umiestnených na kľúčových bodoch sledu metabolických dráh.
Živé organizmy sú vysoko organizované, majú vysokú usporiadanosť, hodnota entropie (S) sa u nich znižuje na minimum, pretože zvýšený stupeň organizovanosti lepšie odoláva nielen vnútorným vplyvom, napr. teplote a zmene koncentrácie látok v tele, ale aj vonkajším vplyvom. Vieme pritom, že celý vesmír smeruje k maximu entropie, ku zvýšeniu neusporiadanosti. Proti tomu živé organizmy "bojujú", avšak zvyšovanie usporiadanosti niečo stojí. Daňou je vynaloženie voľnej energie (G), ktorú si organizmy ukladajú najmä v podobe makroergických zlúčením, predovšetkým ATP. Organizmy zvyšujú resp. zachovávajú usporiadanosť svojho vnútorného prostredia za cenu zníženia usporiadanosti svojho okolia, teda živín, ktoré konzumujú. A keďže väčšina organizmov vrátane človeka konzumuje priamo alebo nepriamo rastlinnú potravu a keďže rastliny získavajú energiu pre svoj život zo slnečnej energie fotosyntézou, môžeme povedať, že energia pre život (teda pre udržanie usporiadanosti živej hmoty väčsiny organizmov) pochádza z termojadrových reakcií našej hviezdy Slnka.
Page updated
Google Sites
Report abuse