一、中間代謝
中間代謝是機體吸收營養素成分或消化產物以后,所經歷的代謝過程的主要內容。它實質上是機體內營養素成分或消化產物在這一代謝階段所經過的一系列化學反應或生化反應的和。許多中間代謝的反應,需要對應的酶參與。反應的過程也大多包括多重步驟,并在每一步驟中都會產生相對應的代謝中間產物,簡稱為代謝物。
對于高等動物,包括我們人類,我們知道僅僅只有食物或營養素成分在消化道系統中發生的物理性變化和化學分解,是不能為機體提供能量甚至于機體構成所需要的“原材料”的。營養素的外代謝,只是將營養素成分轉化為了可以進一步反應或利用的前提物質,就好象是為中間代謝正常進行所完成的一種準備。
中間代謝也稱為細胞內代謝。在中間代謝過程中,機體借助于各種反應從營養素或消化產物中獲得能量,以及機體構成所需要的“原材料”。整個中間代謝可以劃分為兩個過程,即分解代謝和合成代謝,其中分解代謝主要完成獲取能量和“原材料”的工作,而合成代謝則主要完成利用貯能和“原材料”構成機體組成成分的任務。
在分解代謝和合成代謝過程中,將包括有一系列的酶催化反應。這種生化酶反應,不僅可以保證機體代謝的正常進行,而且十分有利于反應過程中能量的釋放和接受。
二、分解代謝
分解代謝,是指從各種比較大的分子,主要是指碳水化合物、脂肪和蛋白質,降解為比較小的簡單分子,如乳酸、乙酸、二氧化碳、氨、尿素等。隨著這種降解過程的不斷進行,顯然,會有大量的化學能量釋放和產生。這種能量發生現象,依物理化學規律,是理所當然的伴隨過程。在機體中可以用高能磷酸鍵化合物三磷酸腺苷(簡寫ATP)來貯存或接受分解代謝中產生的能量。
可以大體上將分解代謝過程中的一系列反應分為三個階段。其中,第一階段,碳水化合物由多糖降解為己糖和戊糖等單糖;脂質降解為脂肪酸、甘油和其他的成分;蛋白質降解為氨基酸。這一反應階段,實際上應該是外代謝過程中的消化反應,當然,這種所謂的消化實質上是分解反應。因此,就整個分解代謝來講,它應該是既存在于外代謝中,也存在于中間代謝中的。只有這樣,整個分解代謝的三個反應階段才能夠成立。
分解代謝的第二個階段,是將第一階段的簡單化合物轉變為更簡單的代謝中間物,如己糖、戊糖和甘油降解為丙酮酸,然后繼續變化生成乙酰輔酶A(簡寫乙酰CoA)。脂肪酸和氨基酸在這個階段也將降解為乙酰輔酶A和另外一些末端產物。分解代謝的第三個階段,是乙酰輔酶A和其他第二階段生成物進一步氧化生成水和二氧化碳。分解代謝在開始進行時,處于一種比較散亂的狀態。這主要是由于代謝起始物十分雜亂不一造成的。從第一階段反應物質的變化開始,分解代謝將逐漸地形成比較一致的代謝物,到第三階段最終出現了共同的代謝途徑。
三、合成代謝
合成代謝,是指從簡單的前體合成機體構成成分,如核酸、蛋白質、脂肪等。合成代謝與分解代謝相反,剛好經歷一個由分解代謝的第三階段向第—階段發展的反向三階段過程。隨著合成代謝的進行,機體的有序度逐漸減小。整個合成代謝過程,所需要的能量,一般由分解代謝過程中所產生的ATP提供。