Многие организмы имеют уникальные метаболические пути, однако наиболее поразительно то общее, что присуще процессам метаболизма в живой природе. Несмотря на величайшее разнообразие живых организмов, отчетливо проявляется единство этих процессов. Выделяют две группы процессов метаболизма.
Анаболизм (ассимиляция) – совокупность процессов синтеза, идущих с потреблением энергии.
Катаболизм (диссимиляция) – совокупность процессов распада, сопровождающихся выделением энергии.
Анаболизм и катаболизм самым тесным образом взаимосвязаны: катаболические реакции дают «сырье» и энергию для анаболических процессов, в которых эта энергия запасается.
Все живые организмы можно разделить на группы, в зависимости от типа ассимиляции (рис. 2.5).
Автотрофы – организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических.
Рис. 2.5. Классификация типов анаболизма
Гетеротрофы – организмы, не способные синтезировать органические вещества из неорганических и нуждающиеся в поступлении готовых органических соединений.
Среди протистов можно выделить группу автогетеротрофных организмов, которые в зависимости от условий осуществляют либо автотрофный, либо гетеротрофный способ питания.
Фотоавтотрофы – организмы, использующие для синтеза энергию Солнца.
Хемоавтотрофы – организмы, использующие для синтеза энергию химических реакций.
Совокупность реакций катаболизма, протекающих во всех живых клетках, представляет собой разнообразные процессы биологического окисления. Поскольку запасенная в процессе ассимиляции энергия недоступна для непосредственного использования клеткой, основной функцией процесса биологического окисления является обеспечение организма энергией в доступной форме (прежде всего в виде АТФ). В природе организмы используют два пути получения энергии: аэробный распад (дыхание), проходящий в присутствии кислорода, и анаэробный распад (брожение), проходящий без кислорода (рис. 2.6). Соответственно организмы, реализующие эти пути, называются аэробами и анаэробами.
Рис. 2.6. Классификация типов катаболизма