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新陳代謝

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-10-12

  新陳代謝包含物質(zhì)代謝與能量代謝兩部分,實(shí)際上兩者不可分。物質(zhì)代謝是泛指生物體與外界不斷交換物質(zhì)的過程,包括從體外吸取養(yǎng)料和物質(zhì)在體內(nèi)的變化。狹義的代謝是指物質(zhì)在細(xì)胞中的合成和分解過程,一般稱中間代謝。合成代謝一般是將簡單物質(zhì)變成復(fù)雜物質(zhì),而分解代謝則是將復(fù)雜物質(zhì)變?yōu)楹唵挝镔|(zhì)。代謝過程是生命現(xiàn)象的基本特征。糖、脂肪和蛋白質(zhì)的合成途徑各有不同,但它們的分解途徑的共同點(diǎn)是,氧化成CO2H2O。新陳代謝是機(jī)體生命活動(dòng)的基本特征,新陳代謝包括物質(zhì)代謝與相傳伴的能量代謝,簡稱代謝。

  糖、脂肪、蛋白質(zhì)三種營養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)消化轉(zhuǎn)變成為可吸收的小分子營養(yǎng)物質(zhì)而被吸收入血。在細(xì)胞中,這些營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過同化作用(合成代謝),構(gòu)筑機(jī)體的組成成分或更新衰老的組織;同時(shí)經(jīng)過異化作用(分解代謝)分解為代謝產(chǎn)物。合成代謝和分解代謝是物質(zhì)代謝過程中互相聯(lián)系的、不可分割的兩個(gè)側(cè)面。

  在分解代謝過程中,營養(yǎng)物質(zhì)蘊(yùn)藏的化學(xué)能便釋放出來。這些化學(xué)能經(jīng)過轉(zhuǎn)化,便成了機(jī)體各種生命活動(dòng)的能源,所以說分解是代謝的放能反應(yīng)。而在合成代謝過程中,需要供給能量,因此是吸能反應(yīng)?梢姡谖镔|(zhì)代謝過程中,物質(zhì)的變化與能量的代謝是緊密聯(lián)系著的。生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用等,稱為能量代謝(energy metabolism)。

  機(jī)體所需的能量來源于食物中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)。這些能源物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的碳?xì)滏I蘊(yùn)藏著化學(xué)能,在氧化過程中碳?xì)滏I斷裂,生成CO2和 H2O,同時(shí)釋放出蘊(yùn)藏的能。這些能量的50%以上迅速轉(zhuǎn)化為熱能,用于維持體溫,并向體外散發(fā)。其余不足50%則以高能磷酸鍵的形式貯存于體內(nèi),供機(jī)體利用。體內(nèi)最主要的高能磷酸鍵化學(xué)物是三磷酸腺苷( ATP)。此外,還可有高能硫酯鍵等。機(jī)體利用ATP去合成各種細(xì)胞組成分子、各種生物活性物質(zhì)和其他一些物質(zhì);細(xì)胞利用ATP去進(jìn)行各種離子和其它一些物質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),維持細(xì)胞兩側(cè)離子濃度差所形成的勢能;肌肉還可利用ATP所載荷的自由能進(jìn)行收縮和舒張,完成多種機(jī)械功?偟目磥恚趋兰∵\(yùn)動(dòng)時(shí)所完成的機(jī)械功(外功)以外,其余的能量最后都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋@缧募∈湛s所產(chǎn)生的勢能(動(dòng)脈血壓)與動(dòng)能(血液流速),均于血液在血管內(nèi)流動(dòng)過程中,因克服血流內(nèi)、外所產(chǎn)生的阻力而轉(zhuǎn)化為熱能。在人體內(nèi),熱能是最“低級”形式的能,熱能不能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,不能用來作功。

生物體是通過物質(zhì)的氧化獲得能量的,但物質(zhì)氧化時(shí)所產(chǎn)生的能量一般不能直接被利用。機(jī)體利用能量的方式是將生物氧化系統(tǒng)釋放的能量,以高能鍵的形式先貯存在生物體內(nèi)的ATP(ATP是核苷酸-三磷酸腺苷英文名稱的縮寫,其分子是由一分子腺嘌呤,一分子核糖和三分子磷酸連接而成),當(dāng)需要時(shí)再釋放出來供各種生理活動(dòng)和生化反應(yīng)需用。所以在物質(zhì)代謝同時(shí)也有能量代謝。

生物氧化過程,即是由各種有機(jī)物(食物來源)在酶的作用下,氧化生成CO2H2O,并釋放出能量的過程。

由于酶的催化作用,生物氧化得以在比較溫和的條件下及有水的環(huán)境中進(jìn)行,并且能量主要是以自由能形式逐步釋放直接供給需要能量的過程。

通過食物氧化得到的能量主要用于合成ATP。然后在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跁r(shí),ATP將經(jīng)歷三步水解,其提供的能量可用來引起其他化學(xué)反應(yīng)。各種生物活動(dòng),如核酸、蛋白質(zhì)的生物的合成、糖、脂肪、藥物等物質(zhì)的代謝,以及細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)等等,都有ATP參與。ATP被稱為生物體內(nèi)的能量使者。

 

 

 

 
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