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7.1: 什么是代谢?
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What is Metabolism?
 
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7.1: 什么是代谢?

代谢代表细胞中所有的化学活动,包括生成分子(合成代谢)和分解分子(分解代谢)的反应。合成代谢反应需要能量,而分解代谢反应提供能量。因此,新陈代谢描述了细胞如何通过各种化学反应转化能量,而这些化学反应往往在酶的帮助下变得更有效率。

<4>新陈代谢是生物体内发生的所有化学反应的总和

新陈代谢是细胞内能量的管理,提供三个关键功能:

将食物转化为能量以运行各种细胞过程, 产生能量来制造电池组件,以及 清除废物。

了产生能量,食物中的大分子必须通过分解代谢途径分解成更小的分子。这反过来又提供能量,通过合成代谢途径从较小的构建块构建较大的分子。换句话说,食物中的势能由储存在原子间键中的化学能组成,可以转化为动能,用于细胞反应。酶是代谢途径中必不可少的分子工具,因为它们通过减少所需的能量大大加速许多化学反应。

分解代谢途径分解分子释放能量

分解代谢是大分子出于任何目的的分解。这包括将食物分子降解成小分子,这些小分子可以用作建筑材料,这是一个释放能量并转移到ATP的过程。蛋白质消化是分解代谢的一个例子。为了让身体利用我们所吃的蛋白质,必须把它从大的蛋白质分子分解成小的多肽,然后再分解成单独的氨基酸。

分解释放的多余氨基酸,含氮氨。氨在高浓度下是有毒的,因此必须转化为生物能够处理和处置的更安全的形式。在人类中,氨与二氧化碳结合,然后在尿液中从体内排出之前转化为尿素。其它生物使用不同类型的含氮废物,如鸟类和爬行动物体内的尿酸。与尿素相比,尿酸从体内释放的水分要少得多,因此在一定条件下具有适应价值。

合成代谢途径合成复杂分子

合成代谢途径利用能量(以ATP的形式)从较小的构建块分子构建较大的分子。例如,蛋白质合成代谢包括将氨基酸串在一起形成多肽。合成的多肽然后折叠成三维蛋白质结构。多余的氨基酸可以用来制造甘油三酯并储存为脂肪,或者转化为葡萄糖并用来制造ATP。因此,合成代谢和分解代谢途径都是维持能量平衡所必需的。

另一个鲜为人知的合成代谢例子是在种子中产生缩合单宁。动物吃的种子如果其种皮含有深色的浓缩单宁,就可以防止被消化。植物通过连接花青素分子来产生单宁,使用与制造多肽相同的脱水反应。


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Metabolism Chemical Reactions Organism Breakdown Catabolic Pathway Anabolic Pathway Protein Digestion Energy Release ATP Anabolism Catabolism Cell Activity Build Molecules Break Molecules Down Energy Transformation Enzymes Cellular Processes Energy Production Waste Removal Macromolecules

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