新陳代謝代謝途徑

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簡介

新陳代謝是一系列發生在活生物體內的化學反應，透過這些反應，食物和飲料轉化為能量。這些化學反應由體內特定的蛋白質控制。為了保持身體健康和運作，許多反應同時發生。新陳代謝涉及兩種活動：合成代謝和分解代謝。構建身體組織和儲存能量的過程稱為合成代謝。分解大分子併產生能量的過程稱為分解代謝。

什麼是代謝途徑？

代謝途徑是一系列生化反應，透過一系列代謝中間體將底物分子轉化為最終產物。在細胞中，這些代謝途徑由酶催化的反應控制。

• 許多代謝途徑結合起來形成一個複雜的網路，這對維持生命至關重要。

• 代謝途徑在每個階段都由酶控制，將中間產物轉化為最終產物。

• 幾乎所有代謝途徑都是可逆的。

• 如果途徑中缺少特定的酶或底物，仍然可以使用其他代謝途徑產生最終產物。

• 代謝途徑對我們的身體非常重要。

新陳代謝的概念

新陳代謝是發生在活生物體細胞中所有化學反應的總和。新陳代謝分為兩種型別：分解代謝和合成代謝。

• 分解代謝——這是將複雜分子分解成小分子的過程。它在反應過程中釋放能量。

• 合成代謝——這是從較小的分子構建複雜分子的過程。此反應需要能量。

新陳代謝的概念是利用食物產生能量。新陳代謝對所有生物都至關重要。在新陳代謝過程中，我們食用的食物或飲料會發生許多變化，食物中存在的生物分子會轉化為其他分子。

例如——當一個人食用含有糖的食物時，這些糖分子一旦進入體內就會分解成更簡單的分子並釋放能量，而蛋白質則透過新陳代謝轉化為氨基酸，隨後用於產生其他蛋白質。

分子構建和分解的過程透過一系列稱為代謝途徑的化學途徑進行。所有代謝反應都由酶控制。

代謝途徑的例子

一些重要的代謝途徑例子如下：

• 在細胞呼吸過程中，葡萄糖在氧氣的作用下被氧化，產生三磷酸腺苷 (ATP)。

• 從氨基酸構建塊合成大蛋白質，從核酸構建塊合成新的DNA鏈。

• 葡萄糖分子構建和分解的過程。

代謝途徑的目的

代謝途徑的目的在於：

• 透過一系列化學反應釋放和儲存能量。

• 去除或消除廢物和有毒產物。

• 新陳代謝提供對生物活性（即所有生物體的生長、繁殖和結構）至關重要的能量。

基本的代謝途徑

主要有兩種型別的代謝途徑：分解代謝途徑和合成代謝途徑。

分解代謝途徑

這條途徑包含一系列生化反應，這些反應會分解大分子並釋放能量。這種能量被用於細胞功能和體內發生的其它反應。

分解代謝途徑的例子：

糖酵解

這是一個十步過程，其中一個葡萄糖分子被轉化為兩個丙酮酸分子。此過程涉及多個化學反應。一個反應的產物被用作下一個反應的底物。

圖片即將推出

克雷布斯迴圈

這是一系列發生線上粒體中的反應，以釋放儲存的能量。丙酮酸來源於營養物質，並轉化為乙醯輔酶A。然後它被完全氧化成二氧化碳和水，以產生富含能量的磷酸化合物。這也稱為檸檬酸迴圈。

圖片即將推出

合成代謝途徑

這是一系列生化反應，這些反應會從較小的分子構建較大的分子。此反應將材料組合在一起，因此需要能量。

分解代謝反應的例子：

• 從二氧化碳合成糖。

• 從氨基酸構建塊合成大蛋白質。

• 從核酸構建塊合成新的DNA。

如何提高新陳代謝？

• 富含蛋白質的食物會提高人體的新陳代謝。進食可以暫時提高我們的新陳代謝，這個過程稱為食物的生熱效應。蛋白質會增強這種食物效應。它還有助於防止暴飲暴食。

• 多喝水可以促進新陳代謝。

• 運動和高強度訓練也可以提高我們的新陳代謝。

• 我們可以透過舉重來增加肌肉，從而提高新陳代謝。

• 站立和行走會改善新陳代謝，而不是長時間坐著。

• 喝綠茶有助於改善新陳代謝。

• 晚上充足的睡眠可以提高我們的代謝率。

結論

• 發生在活生物體細胞中的一系列化學反應稱為新陳代謝。

• 將複雜分子分解成小分子並在反應過程中釋放能量的過程稱為分解代謝。

• 利用能量從較小的分子構建複雜分子的過程稱為合成代謝。

• 代謝途徑是透過多個代謝中間體將底物轉化為最終產物的一系列化學反應的網路。

• 兩種基本代謝途徑：分解代謝途徑和合成代謝途徑。

• 新陳代謝提供並儲存能量。

常見問題

Q1.什麼是糖異生？

答：將非碳水化合物膳食攝入轉化為葡萄糖的過程。這為體內發生的其它生命過程提供能量。

Q2.什麼是吸能反應？

答：需要自由能才能進行的反應是吸能反應。例如，冰的融化。

Q3.合成代謝途徑和分解代謝途徑有什麼區別？

答：分解代謝途徑包括透過釋放能量來分解大分子。在合成代謝途徑中，藉助能量來構建大分子。

Q4.寫出兩種提高新陳代謝的方法。

答：多喝水和綠茶有助於提高新陳代謝，晚上充足的睡眠也可以提高新陳代謝。

Q5.什麼是食物的生熱效應？

答：進食後代謝率升高的過程稱為食物的生熱效應 (TEF)。