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代谢

作者:不详  来源:维基百科  发布时间:2008-8-11 9:08:35

 

代谢,生物体内所发生的用于维持生命的一系列化反应的总称。这些反应进程使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对外界环境做出反应。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分,如蛋白质和核酸等。代谢可以被认为是生物体不断进行物质和能量交换的过程,一旦物质和能量的交换停止,生物体的结构和系统就会解体。

代谢中的化反应可以被归纳为代谢途径,通过一系列酶的作用将一种化物质转化为另一种化物质。酶对于代谢来说是至关重要的,因为它们的催化作用使得生物体可以进行热上难以发生的反应。当外界环境发生变化或接受来自其它细胞的信时,细胞也需要通过酶来实现对代谢途径的调控,从而对这些变化和信做出反应。

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。例如,一些原核生物利用硫化氢作为营养物质,但这种气体对于动物来说却是致命的。[1]代谢速度,或者说代谢率,也影响了一个生物体对于食物的需求量。

代谢的一个很大的特点是:即使是差异巨大的不同物种,它们之间的基本代谢途径也还是相似的。例如,羧酸,作为柠檬酸循环(又被称为“三羧酸循环”)中的最为们所知的中间产物,存在于所有的生物体中,无论是单细胞的细菌还是巨大的多细胞生物如大象。[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进化史早期就出现而形成的结果。[3][4]
参考文献
^(英文)Friedrich C (1998). "Physiology and genetics of sulfur-oxidizing bacteria". Adv Microb Physiol39: 235-89. PMID 9328649. 
^ 2.0 2.1(英文)Smith E, Morowitz H (2004). "Universality in intermediary metabolism". Proc Natl Acad Sci U S A101 (36): 13168-73. PMID 15340153. 
^ 3.0 3.1(英文)Ebenhöh O, Heinrich R (2001). "Evolutionary optimization of metabolic pathways. Theoretical reconstruction of the stoichiometry of ATP and NADH producing systems". Bull Math Biol63 (1): 21–55. PMID 11146883. 
^ 4.0 4.1(英文)Meléndez-Hevia E, Waddell T, Cascante M (1996). "The puzzle of the Krebs citric acid cycle: assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution". J Mol Evol43 (3): 293–303. PMID 8703096.


 

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