代谢
生物體內化學反應集合 / 维基百科,自由的 encyclopedia
代谢(英语:Metabolism /məˈtæbəlɪzəm/,来自希腊语:μεταβολή / metabolē “改变”),亦称新陈代谢,是生物体维持生命的化学反应总称。这些反应使得生物体能够生长、繁殖、保持它们的结构以及对环境作出反应。代谢通常被分为两类:分解代谢可以对大的分子进行分解以获得能量(如细胞呼吸);合成代谢则可以利用能量来合成细胞中的各个组成分子,如蛋白质和核酸等。代谢是生物体不断进行物质和能量的交换过程,一旦物质和能量交换停止,则生物体的生命就会结束。
代谢中的化学反应可以归纳为代谢途径,通过酶的作用将一种化学物质转化成另一种化学物质。酶可以通过一个热力学上易于发生的反应来驱动另一个难以进行的反应,使其变得可行;如利用ATP的水解所产生的能量来驱动其他化学反应。一个生物体的代谢机制决定了哪些物质对于此生物体是有营养的,而哪些是有毒的。如部分原核生物利用硫化氢作为营养物质,但这种气体对于部分生物来说却是致命的。[1]代谢速度,亦称代谢率也影响了一个生物体对于食物的需求量。
代谢有一个特点:无论是任何大小的物种,基本代谢途径都是相似的。例如羧酸作为柠檬酸循环(又称为“三羧酸循环”)中的最为人们所知的中间产物存在于所有的生物体,无论是单细胞细菌还是多细胞生物。[2]代谢中所存在的这样的相似性很可能是由于相关代谢途径的高效率以及这些途径在演化史早期就出现而形成的结果。[3][4]