Обмен веществ и энергии обязательное условие жизни. Для того чтобы жить, организмы должны постоянно получать из окружающей среды различные вещества. Без этого невозможны рост и обновление клеток любого организма. Получение веществ (схема)
Одновременно во внешнюю среду живые организмы выделяют продукты своей жизнедеятельности. Другими словами, между организмом и внешней средой постоянно идет обмен веществами. Выделение веществ (схема)
Вещества, поступившие извне в клетку организма, не остаются неизменными: прежде чем стать частью его тела, они подвергаются различным превращениям. Одновременно с образованием сложных веществ в клетке идет противоположный процесс распад сложных соединений на более простые. Это сопровождается выделением энергии, которая расходуется на образование новых веществ, работу различных внутренних органов, поддержание температуры тела. Все эти превращения, связанные с образованием сложных веществ из простых и, наоборот, распадом сложных соединений на простые с выделением энергии, называются обменом веществ. Процесс получения и выделения энергии (схема)
В зеленых клетках растений на свету из простых веществ воды и углекислого газа в результате фотосинтеза образуются сложные органические соединения сахара, которые затем превращаются в крахмал, клетчатку, белки, жиры и некоторые другие вещества, необходимые растению. Они идут на построение новых клеток и органоидов, расходуются в процессе дыхания или откладываются в семенах, плодах «про запас».
Полученные животными в готовом виде питательные вещества белки, жиры, углеводы имеют очень сложное строение и не могут непосредственно использоваться организмом. Только в результате ряда превращений они переводятся в более простые соединения, растворимые в воде, и уже в таком виде усваиваются клеткой. Здесь из них образуются другие сложные вещества, т. е. они превращаются в вещества тела организма.
У рыб обмен веществ протекает медленно. Например, сердце окуня делает лишь 1820 ударов в минуту. По кровеносной системе течет кровь, слабо насыщенная кислородом. Поэтому реакции обмена веществ идут медленно, а энергии в результате распада сложных соединений выделяется мало, и температура тела рыбы зависит от температуры окружающей среды. Таких животных называют холоднокровными.
У земноводных и у пресмыкающихся, хотя и имеющих более совершенные кровеносные системы и органы дыхания, уровень обмена веществ также невысок, тепла образуется мало. А значит, температура их тела непостоянна и сильно колеблется в зависимости от температуры окружающей среды. Это тоже холоднокровные животные. С понижением температуры они становятся малоактивными, зиму переживают впадая в спячку.
Пища у птиц переваривается быстро, более совершенные кровеносная и дыхательная системы обеспечивают богатое насыщение крови кислородом. Поэтому распад сложных органических веществ идет активно, высвобождается большое количество энергии, достаточное как для осуществления процессов жизнедеятельности, так и для согревания тела. Это теплокровные животные.
Обмен веществ у млекопитающих происходит энергично, поэтому температура их тела, как и у птиц, постоянна и не зависит от температуры окружающей среды. Высокий уровень обмена веществ способствовал широкому распространению млекопитающих на нашей планете. Температура их тела не зависит от температуры окружающей среды, и это позволяет им легче приспособиться к неблагоприятным условиям.