В клетках органические соединения последовательно преобразуются, а часть высвобождаемой энергии сохраняется в доступной форме, в том числе в АТФ. Эти процессы поддерживают работу клетки и связаны с обменом вещества в целом.[1]
При клеточном дыхании органическое вещество служит источником энергии. Полученная энергия используется для транспорта, движения и синтеза новых клеточных компонентов.
Диссимиляция не тождественна дыханию кислородом: катаболические процессы возможны и без него. Ассимиляция связана с построением веществ и затратой энергии. Оба направления обмена происходят совместно; организм нельзя описать только как потребителя или только как накопителя энергии.
Энергия и вещество
Катаболические пути включают последовательные реакции, часть которых связана с образованием переносчиков энергии. АТФ затем используется в других процессах. Не вся исходная энергия сохраняется в этой форме: часть рассеивается как тепло.[1][2]
Поэтому равенство масс исходного и конечного вещества не означает равенства доступной клетке энергии. Материальный и энергетический балансы описывают разные стороны обмена.
Кислородное и бескислородное протекание
При аэробном дыхании кислород служит конечным акцептором электронов в дыхательной цепи. Некоторые организмы используют иные акцепторы. Брожение отличается от такого дыхания и позволяет поддерживать определённые пути получения энергии без кислорода.[2][3]
Число молекул АТФ нельзя назначить одним универсальным значением для любой клетки и субстрата. Выход зависит от пути, организации обмена и затрат на сопряжённые процессы. Учебный расчёт всегда предполагает конкретную схему.[2]
Связь с экологическими процессами
Дыхание растений происходит наряду с фотосинтезом. Ночью отсутствие света не прекращает все превращения органики, а днём поглощение CO₂ может маскировать его одновременное выделение. Чистый газообмен представляет разность потоков.
В среде с недостатком кислорода набор конечных продуктов разложения меняется. Поэтому исчезновение органического субстрата ещё не доказывает его полного превращения в CO₂. Для экологического баланса учитывают продукты, биомассу и условия процесса.[3]
Диссимиляция характеризует направление обмена внутри организма. Разложение органических остатков в экосистеме включает также измельчение, растворение и перенос; эти процессы связаны с метаболизмом, но не тождественны ему.[1]