什么是细胞代谢(Cell Metabolism)？

细胞代谢是一个总称，它涵盖了细胞内转换能量或使用能量的所有化学反应。人类和许多其他多细胞生物的细胞利用有氧呼吸过程将食物转化为能量。植物和一些微生物进行光合作用。其他生物利用无氧呼吸或发酵，不需要氧气的细胞代谢类型。光合作用是植物将阳光转化为碳水化合物以获取营养的过程。细胞代谢中发生两种化学反应：，分解代谢反应和合成代谢反应。分解代谢反应产生供细胞使用的能量，而合成代谢反应需要能量来产生细胞继续运转所必需的分子。细胞以三磷酸腺苷（ATP）的形式储存能量，由分解代谢反应产生并被合成代谢反应利用。细胞由ATP提供动力，而ATP主要由线粒体合成。有氧呼吸分解有机碳源，如碳水化合物、蛋白质和脂肪。首先，糖酵解过程将葡萄糖分子（一种含有六个碳原子的糖）分解成两个丙酮酸分子、两个还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和两个ATP分子。Kreb~s循环，也称为柠檬酸循环（CAC）或三羧酸（TCA）循环，进一步将糖酵解过程中产生的丙酮酸分解成二氧化碳和水，在这个过程中又产生了两个ATP分子。一个叫做电子传递链的机制将氢原子从NADH转移到氧。这种转移释放出能量，用于再制造34个ATP分子糖酵解和Kreb~s循环在无氧呼吸和有氧呼吸中以同样的方式发生，无机分子——不含碳的分子——被用作电子受体来代替氧。所用无机分子的类型取决于生物体。例如，有些生物体使用含硫化合物，有些使用含氮化合物。无氧呼吸共产生36个ATP，与有氧呼吸的38相反。发酵是另一种无氧代谢形式，但与无氧呼吸不同，它不涉及电子传递链或Kreb~s循环。糖酵解分解有机分子以产生能量。由于糖酵解是发酵过程中发生的唯一反应，它每一个葡萄糖分子只产生两个ATP分子。植物和一些微生物都被归类为光自养生物，它们从一种叫做光合作用的细胞代谢中获得能量，光自养生物从光中获取能量，并将其转化为ATP形式的化学能。然后细胞利用ATP将二氧化碳转化为葡萄糖和生物体所需的其他营养素。葡萄糖被分解，在糖酵解过程中产生能量。