新陈代谢代谢途径

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简介

新陈代谢是一系列发生在活生物体内的化学反应，通过这些反应，食物和饮料转化为能量。这些化学反应由体内特定的蛋白质控制。为了保持身体健康和运作，许多反应同时发生。新陈代谢涉及两种活动：合成代谢和分解代谢。构建身体组织和储存能量的过程称为合成代谢。分解大分子并产生能量的过程称为分解代谢。

什么是代谢途径？

代谢途径是一系列生化反应，通过一系列代谢中间体将底物分子转化为最终产物。在细胞中，这些代谢途径由酶催化的反应控制。

• 许多代谢途径结合起来形成一个复杂的网络，这对维持生命至关重要。

• 代谢途径在每个阶段都由酶控制，将中间产物转化为最终产物。

• 几乎所有代谢途径都是可逆的。

• 如果途径中缺少特定的酶或底物，仍然可以使用其他代谢途径产生最终产物。

• 代谢途径对我们的身体非常重要。

新陈代谢的概念

新陈代谢是发生在活生物体细胞中所有化学反应的总和。新陈代谢分为两种类型：分解代谢和合成代谢。

• 分解代谢——这是将复杂分子分解成小分子的过程。它在反应过程中释放能量。

• 合成代谢——这是从较小的分子构建复杂分子的过程。此反应需要能量。

新陈代谢的概念是利用食物产生能量。新陈代谢对所有生物都至关重要。在新陈代谢过程中，我们食用的食物或饮料会发生许多变化，食物中存在的生物分子会转化为其他分子。

例如——当一个人食用含有糖的食物时，这些糖分子一旦进入体内就会分解成更简单的分子并释放能量，而蛋白质则通过新陈代谢转化为氨基酸，随后用于产生其他蛋白质。

分子构建和分解的过程通过一系列称为代谢途径的化学途径进行。所有代谢反应都由酶控制。

代谢途径的例子

一些重要的代谢途径例子如下：

• 在细胞呼吸过程中，葡萄糖在氧气的作用下被氧化，产生三磷酸腺苷 (ATP)。

• 从氨基酸构建块合成大蛋白质，从核酸构建块合成新的DNA链。

• 葡萄糖分子构建和分解的过程。

代谢途径的目的

代谢途径的目的在于：

• 通过一系列化学反应释放和储存能量。

• 去除或消除废物和有毒产物。

• 新陈代谢提供对生物活性（即所有生物体的生长、繁殖和结构）至关重要的能量。

基本的代谢途径

主要有两种类型的代谢途径：分解代谢途径和合成代谢途径。

分解代谢途径

这条途径包含一系列生化反应，这些反应会分解大分子并释放能量。这种能量被用于细胞功能和体内发生的其它反应。

分解代谢途径的例子：

糖酵解

这是一个十步过程，其中一个葡萄糖分子被转化为两个丙酮酸分子。此过程涉及多个化学反应。一个反应的产物被用作下一个反应的底物。

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克雷布斯循环

这是一系列发生在线粒体中的反应，以释放储存的能量。丙酮酸来源于营养物质，并转化为乙酰辅酶A。然后它被完全氧化成二氧化碳和水，以产生富含能量的磷酸化合物。这也称为柠檬酸循环。

图片即将推出

合成代谢途径

这是一系列生化反应，这些反应会从较小的分子构建较大的分子。此反应将材料组合在一起，因此需要能量。

分解代谢反应的例子：

• 从二氧化碳合成糖。

• 从氨基酸构建块合成大蛋白质。

• 从核酸构建块合成新的DNA。

如何提高新陈代谢？

• 富含蛋白质的食物会提高人体的新陈代谢。进食可以暂时提高我们的新陈代谢，这个过程称为食物的生热效应。蛋白质会增强这种食物效应。它还有助于防止暴饮暴食。

• 多喝水可以促进新陈代谢。

• 运动和高强度训练也可以提高我们的新陈代谢。

• 我们可以通过举重来增加肌肉，从而提高新陈代谢。

• 站立和行走会改善新陈代谢，而不是长时间坐着。

• 喝绿茶有助于改善新陈代谢。

• 晚上充足的睡眠可以提高我们的代谢率。

结论

• 发生在活生物体细胞中的一系列化学反应称为新陈代谢。

• 将复杂分子分解成小分子并在反应过程中释放能量的过程称为分解代谢。

• 利用能量从较小的分子构建复杂分子的过程称为合成代谢。

• 代谢途径是通过多个代谢中间体将底物转化为最终产物的一系列化学反应的网络。

• 两种基本代谢途径：分解代谢途径和合成代谢途径。

• 新陈代谢提供并储存能量。

常见问题

Q1.什么是糖异生？

答：将非碳水化合物膳食摄入转化为葡萄糖的过程。这为体内发生的其它生命过程提供能量。

Q2.什么是吸能反应？

答：需要自由能才能进行的反应是吸能反应。例如，冰的融化。

Q3.合成代谢途径和分解代谢途径有什么区别？

答：分解代谢途径包括通过释放能量来分解大分子。在合成代谢途径中，借助能量来构建大分子。

Q4.写出两种提高新陈代谢的方法。

答：多喝水和绿茶有助于提高新陈代谢，晚上充足的睡眠也可以提高新陈代谢。

Q5.什么是食物的生热效应？

答：进食后代谢率升高的过程称为食物的生热效应 (TEF)。