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代謝
生物體內化學反應集合 / 維基百科,自由的 encyclopedia
代謝(英語:Metabolism /məˈtæbəlɪzəm/,來自希臘語:μεταβολή / metabolē 「改變」),亦稱新陳代謝,是生物體維持生命的化學反應總稱。這些反應使得生物體能夠生長、繁殖、保持它們的結構以及對環境作出反應。代謝通常被分為兩類:分解代謝可以對大的分子進行分解以獲得能量(如細胞呼吸);合成代謝則可以利用能量來合成細胞中的各個組成分子,如蛋白質和核酸等。代謝是生物體不斷進行物質和能量的交換過程,一旦物質和能量交換停止,則生物體的生命就會結束。
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代謝中的化學反應可以歸納為代謝途徑,透過酶的作用將一種化學物質轉化成另一種化學物質。酶可以透過一個熱力學上易於發生的反應來驅動另一個難以進行的反應,使其變得可行;如利用ATP的水解所產生的能量來驅動其他化學反應。一個生物體的代謝機制決定了哪些物質對於此生物體是有營養的,而哪些是有毒的。如部分原核生物利用硫化氫作為營養物質,但這種氣體對於部分生物來說卻是致命的。[1]代謝速度,亦稱代謝率也影響了一個生物體對於食物的需求量。
代謝有一個特點:無論是任何大小的物種,基本代謝途徑都是相似的。例如羧酸作為檸檬酸循環(又稱為「三羧酸循環」)中的最為人們所知的中間產物存在於所有的生物體,無論是單細胞細菌還是多細胞生物。[2]代謝中所存在的這樣的相似性很可能是由於相關代謝途徑的高效率以及這些途徑在演化史早期就出現而形成的結果。[3][4]