Обмен веществ, или метаболизм, — лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение; совокупность всех химических реакций, протекающих в организме. Ф. Энгельс, определяя жизнь, указывал, что её важнейшим свойством является постоянный О. в. с окружающей внешней природой, с прекращением которого прекращается и жизнь. Т. о. , О. в. — существеннейший и непременный признак жизни.
Все без исключения органы и ткани организмов находятся в состоянии непрерывного химического взаимодействия с др. органами и тканями, а также с окружающей организм внешней средой. С помощью метода изотопных индикаторов установлено, что интенсивный О. в. происходит в любой живой клетке.
С пищей в организм поступают из внешней среды разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются изменениям (метаболизируются) , в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции. В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс — диссимиляция. Вещества живого организма не остаются неизменными, а более или менее быстро расщепляются с выделением энергии; их замещают вновь ассимилированные соединения, а возникшие при разложении продукты распада выводятся из организма. Химические процессы, протекающие в живых клетках, характеризуются высокой степенью упорядоченности: реакции распада и синтеза определённым образом организованы во времени и пространстве, согласованы между собой и образуют целостную, тончайше отрегулированную систему, сложившуюся в результате длительной эволюции. Теснейшая взаимосвязь между процессами ассимиляции и диссимиляции проявляется в том, что последняя является не только источником энергии в организмах, но также источником исходных продуктов для синтетических реакций.
В растениях обмен веществ происходит так;в результате фотосинтеза
Фотосинтез — это процесс создания зеленым растением органических веществ (углеводов) из неорганических (углекислого газа и воды) под влиянием световой энергии с одновременным выделением в атмосферу кислорода. Этот процесс явился важнейшим условием возникновения и развития жизни на Земле. Лежит он в основе и всей современной жизни. Ни один организм, кроме зеленого растения, не обладает способностью создавать органические вещества, необходимые всем живым существам, из таких простых веществ, как вода и углекислый газ, используя энергию солнечных лучей.
Происходят эти удивительные превращения в основном в зеленых листьях.
К. А. Тимирязев впервые установил (1871 г.) , что непосредственную и определяющую роль в процессе фотосинтеза играет хлорофилл, который4 подвергается в ходе этого процесса обратимым окислительно-восстановительным реакциям.
Ч. Дарвин назвал хлорофилл самым интересным из всех созданных природой органических соединений.
Образование и распад хлорофилла в живой клетке представляет собой сложный процесс обмена веществ.
Фотосинтез может протекать только при определенных условиях.
Фотосинтез невозможен без углекислого газа и воды. Установлена прямая зависимость энергии фотосинтеза от содержания углекислого газа в воздухе (до определенных значений).