ORGANIZM JEST UKŁADEM OTWARTYM - Każdy organizm funkcjonuje stale wymieniając materię i energię między organizmem a środowiskiem.
ENERGIA to zdolność do wykonywania pracy; m.in.
-chemiczna
-mechaniczna
-elektryczna
-osmotyczna
-cieplna
-świetlna itd.
AUTOTROFY pobierają materię w postaci związków nieorganicznych CO2, H2O i soli mineralnych, a energię w postaci energii świetlnej (fotosynteza) lub chemicznej, z utleniania prostych związków mineralnych (chemosynteza)
HETEROTROFY uzyskują energię i materię z pobieranego pokarmu
METABOLIZM = PRZEMIANA MATERII polega na przetwarzaniu związków chemicznych, jakie zachodzi w żywych komórkach
ANABOLIZM procesy syntezy, energia jest dostarczana (proces przeważający u osobników młodych) np. fotosynteza
KATABOLIZM procesy rozkładu, energia jest oddawana (proces przeważający u organizmów starszych) np. szlak utleniania glukozy (etapy: glikoliza [cytozol], dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu, cykl Krebsa i łańcuch oddechowy [w mitochondriach]
ATP - adezynotrifosforan; ma zdolność do krótkotrwałego magazynowania i wykorzystywania energii chemicznej, ponieważ:
-łatwo dyfunduje w komórce do miejsca, gdzie jest potrzebna energia
-posiada wysokoenergatyczne (DWA) wiązania fosforanowe
-grupy fosforanowe łatwo się odłączają
-po utracie grup fosforanowych ATP łatwo je odzyskuje
Udział ATP np.:
transport aktywny (pompa sodowo-potasowa; powstaje gradient potencjału elektrycznego, gdyż jony mają ładunek elektryczny 3xNa+ na zewnątrz komórki i 2xK+ wprowadzane do komórki; zmiana potencjału elektrochemicznego i stężenia jonów),
pompa jonów wodorowych (H+-ATPaza; łańcuch oddechowy)
SZLAK METABOLICZNY przemiana sekwencji reakcji biochemicznych następujących jedna po drugiej ANABOLICZNE zrealizowane dzięki sprzężeniu z KATABOLICZNYMI SZKLAKAMI.