新陳代謝

新陳代謝

新陳代謝（Metabolism）是指生物體內所有化學反應的總稱，包括分解代謝（Catabolism）和合成代謝（Anabolism）兩大類。這些反應維持生物體的生命活動，如能量轉換、生長、修復及廢物排出等。

（1）分解代謝（異化作用）

分解代謝是指將大分子物質（如碳水化合物、脂肪、蛋白質）分解為小分子（如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸），並釋放能量的過程。例如，細胞呼吸作用將葡萄糖分解為二氧化碳和水，同時產生ATP（三磷酸腺苷）。

（2）合成代謝（同化作用）

合成代謝是指利用能量將小分子物質合成為大分子物質的過程，如蛋白質合成、DNA複製等。此過程通常消耗ATP，促進細胞生長與修復。

新陳代謝受多種因素影響，包括：

• 激素調節：如胰島素促進葡萄糖吸收，甲狀腺素提高代謝速率。

• 酶的作用：酶是代謝反應的催化劑，其活性影響反應速度。

• 環境因素：溫度、pH值及營養狀況均會影響代謝效率。

生物體通過代謝過程獲取能量，主要途徑包括：

• 有氧呼吸：葡萄糖在氧氣參與下徹底分解，產生大量ATP（約36-38個ATP/葡萄糖分子）。

• 無氧呼吸：在缺氧環境下，葡萄糖僅部分分解，產生乳酸或酒精，並釋放少量能量（2個ATP/葡萄糖分子）。

代謝異常可能導致多種疾病，例如：

• 糖尿病：胰島素分泌不足或作用異常，導致血糖代謝紊亂。

• 甲狀腺功能亢進/減退：甲狀腺素分泌異常，影響基礎代謝率。

• 肥胖症：能量攝入過多，代謝失衡，導致脂肪堆積。

• 年齡：代謝率隨年齡增長而下降。

• 性別：男性通常比女性代謝率高。

• 運動：增加肌肉量可提高基礎代謝率。

• 飲食：蛋白質攝入可暫時提高代謝速率。

• 規律運動：尤其是有氧運動和力量訓練。

• 均衡飲食：攝取足夠蛋白質、維生素和礦物質。

• 充足睡眠：睡眠不足會降低代謝效率。

• 多喝水：水分參與多種代謝反應。

研究新陳代謝有助於理解生命活動的基本機制，並為疾病治療（如代謝症候群、癌症）提供科學依據。代謝工程也在生物技術和藥物開發中發揮重要作用。

新陳代謝是生命活動的核心，其平衡與健康密切相關，了解並優化代謝過程有助於維持身體機能與預防疾病。