一、中间代谢
中间代谢是机体吸收营养素成分或消化产物以后,所经历的代谢过程的主要内容。它实质上是机体内营养素成分或消化产物在这一代谢阶段所经过的一系列化学反应或生化反应的和。许多中间代谢的反应,需要对应的酶参与。反应的过程也大多包括多重步骤,并在每一步骤中都会产生相对应的代谢中间产物,简称为代谢物。
对于高等动物,包括我们人类,我们知道仅仅只有食物或营养素成分在消化道系统中发生的物理性变化和化学分解,是不能为机体提供能量甚至于机体构成所需要的“原材料”的。营养素的外代谢,只是将营养素成分转化为了可以进一步反应或利用的前提物质,就好象是为中间代谢正常进行所完成的一种准备。
中间代谢也称为细胞内代谢。在中间代谢过程中,机体借助于各种反应从营养素或消化产物中获得能量,以及机体构成所需要的“原材料”。整个中间代谢可以划分为两个过程,即分解代谢和合成代谢,其中分解代谢主要完成获取能量和“原材料”的工作,而合成代谢则主要完成利用贮能和“原材料”构成机体组成成分的任务。
在分解代谢和合成代谢过程中,将包括有一系列的酶催化反应。这种生化酶反应,不仅可以保证机体代谢的正常进行,而且十分有利于反应过程中能量的释放和接受。
二、分解代谢
分解代谢,是指从各种比较大的分子,主要是指碳水化合物、脂肪和蛋白质,降解为比较小的简单分子,如乳酸、乙酸、二氧化碳、氨、尿素等。随着这种降解过程的不断进行,显然,会有大量的化学能量释放和产生。这种能量发生现象,依物理化学规律,是理所当然的伴随过程。在机体中可以用高能磷酸键化合物三磷酸腺苷(简写ATP)来贮存或接受分解代谢中产生的能量。
可以大体上将分解代谢过程中的一系列反应分为三个阶段。其中,第一阶段,碳水化合物由多糖降解为己糖和戊糖等单糖;脂质降解为脂肪酸、甘油和其他的成分;蛋白质降解为氨基酸。这一反应阶段,实际上应该是外代谢过程中的消化反应,当然,这种所谓的消化实质上是分解反应。因此,就整个分解代谢来讲,它应该是既存在于外代谢中,也存在于中间代谢中的。只有这样,整个分解代谢的三个反应阶段才能够成立。
分解代谢的第二个阶段,是将第一阶段的简单化合物转变为更简单的代谢中间物,如己糖、戊糖和甘油降解为丙酮酸,然后继续变化生成乙酰辅酶A(简写乙酰CoA)。脂肪酸和氨基酸在这个阶段也将降解为乙酰辅酶A和另外一些末端产物。分解代谢的第三个阶段,是乙酰辅酶A和其他第二阶段生成物进一步氧化生成水和二氧化碳。分解代谢在开始进行时,处于一种比较散乱的状态。这主要是由于代谢起始物十分杂乱不一造成的。从第一阶段反应物质的变化开始,分解代谢将逐渐地形成比较一致的代谢物,到第三阶段最终出现了共同的代谢途径。
三、合成代谢
合成代谢,是指从简单的前体合成机体构成成分,如核酸、蛋白质、脂肪等。合成代谢与分解代谢相反,刚好经历一个由分解代谢的第三阶段向第—阶段发展的反向三阶段过程。随着合成代谢的进行,机体的有序度逐渐减小。整个合成代谢过程,所需要的能量,一般由分解代谢过程中所产生的ATP提供。