新陳代謝
科技名詞定義
- 中文名稱(chēng):
- 新陳代謝
- 英文名稱(chēng):
- metabolism
- 其他名稱(chēng):
- 代謝
- 定義:
- 生物體從環(huán)境攝取營(yíng)養物轉變?yōu)樽陨砦镔|(zhì),同時(shí)將自身原有組成轉變?yōu)閺U物排出到環(huán)境中的不斷更新的過(guò)程。
- 所屬學(xué)科:
- 生物化學(xué)與分子生物學(xué)(一級學(xué)科);新陳代謝(二級學(xué)科)
百科名片
生物體與外界環(huán)境之間的物質(zhì)和能量交換以及生物體內物質(zhì)和能量的轉變過(guò)程叫做新陳代謝。
新陳代謝是
生物體內全部有序
化學(xué)變化的總稱(chēng)。它包括
物質(zhì)代謝和
能量代謝兩個(gè)方面。
物質(zhì)代謝:是指生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)的交換和生物體內物質(zhì)的轉變過(guò)程??杉毞譃椋?div id="0yse2a2" class="spctrl">
從外界攝取營(yíng)養物質(zhì)并轉變?yōu)樽陨砦镔|(zhì)。(同化作用)
自身的部分物質(zhì)被氧化分解并排出代謝廢物。(異化作用)
能量代謝:是指生物體與外界環(huán)境之間能量的交換和生物體內能量的轉變過(guò)程。
可細分為:
儲存能量(同化作用)
釋放能量(異化作用)
在新陳代謝過(guò)程中,既有同化作用,又有異化作用。
同化作用:又叫做
合成代謝)是指生物體把從外界
環(huán)境中獲取的營(yíng)養物質(zhì)轉變成自身的組成物質(zhì),并且儲存
能量的變化過(guò)程。
異化作用:(又叫做
分解代謝)是指生物體能夠把自身的一部分組成物質(zhì)加以分解,釋放出其中的能量,并且把分解的終產(chǎn)物排出體外的變化
過(guò)程。
新陳代謝中的
同化作用、
異化作用、物質(zhì)代謝和能量代謝之間的關(guān)系,可以用左面的表解來(lái)概括:
基本類(lèi)型
生物在長(cháng)期的進(jìn)化過(guò)程中,不斷地與它所處的環(huán)境發(fā)生相互作用,逐漸在新陳代謝的方式上形成了不同的類(lèi)型。按照自然界中生物體同化作用和異化作用方式的不同,新陳代謝的基本類(lèi)型可以分為以下幾種。
同化作用
根據生物體在同化作用過(guò)程中能不能利用
無(wú)機物制造
有機物,新陳代謝可以分為
自養型和
異養型和
兼性營(yíng)養型三種。
自養型 綠色植物直接從外界環(huán)境攝取無(wú)機物,通過(guò)
光合作用,將無(wú)機物制造成復雜的有機物,并且
儲存能量,來(lái)維持自身
生命活動(dòng)的進(jìn)行,這樣的新陳代謝類(lèi)型屬于自養型。少數種類(lèi)的
細菌,不能夠進(jìn)行光合作用,而能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機物氧化時(shí)所釋放出的能量來(lái)制造有機物,并且依靠這些有機物氧化分解時(shí)所釋放出的能量來(lái)維持自身的生命活動(dòng),這種合成作用叫做化能合成作用。例如,
硝化細菌能夠將土壤中的氨(NH3)轉化成
亞硝酸(HNO2)和
硝酸(HNO3),并且利用這個(gè)氧化過(guò)程所釋放出的能量來(lái)合成有機物。 總之,生
物體在同化作用的過(guò)程中,能夠把從外界環(huán)境中攝取的無(wú)機物轉變成為自身的組成
物質(zhì),并且儲存能量,這種新陳代謝類(lèi)型叫做自養型。
異養型 人和動(dòng)物不能像綠色植物那樣進(jìn)行光合作用,也不能像硝化細菌那樣進(jìn)行化能合成作用,它們只能依靠攝取外界環(huán)境中現成的有機物來(lái)維持自身的生命活動(dòng),這樣的新陳代謝類(lèi)型屬于異養型。此外,營(yíng)腐生或寄生生活的真菌、大多數種類(lèi)的細菌,它們的新陳代謝類(lèi)型也屬于異養型??傊?,生物體在同化作用的過(guò)程中,把從外界環(huán)境中攝取的現成的有機物轉變成為自身的組成物質(zhì),并且儲存能量,這種新陳代謝類(lèi)型叫做異養型。
兼性營(yíng)養型 有些生物(如紅螺菌)在沒(méi)有有機物的條件下能夠利用光能固定二氧化碳并以此合成有機物,從而滿(mǎn)足自己的生長(cháng)發(fā)育需要;在有現成的有機物的時(shí)候這些生物就會(huì )利用現成的有機物來(lái)滿(mǎn)足自己的生長(cháng)發(fā)育的需要。
異化作用
根據生物體在異化作用過(guò)程中對氧的需求情況,新陳代謝的基本類(lèi)型可以分為
需氧型、
厭氧型和
兼性厭氧型三種。
需氧型 絕大多數的動(dòng)物和植物都需要生活在氧充足的環(huán)境中。它們在異化作用的過(guò)程中,必須不斷地從外界環(huán)境中攝取氧來(lái)氧化分解體內的有機物,釋放出其中的能量,以便維持自身各項生命活動(dòng)的進(jìn)行。這種新陳代謝類(lèi)型叫做需氧型,也叫做
有氧呼吸型。
厭氧型 這一類(lèi)型的生物有
乳酸菌和寄生在動(dòng)物體內的
寄生蟲(chóng)等少數動(dòng)物,它們在缺
氧的條件下,仍能夠將體內的有機物氧化,從中獲得維持自身生命活動(dòng)所需要的能量。這種新陳代謝類(lèi)型叫做厭氧型,也叫做
無(wú)氧呼吸型。
兼性厭氧型 這一類(lèi)生物在氧氣充足的條件下進(jìn)行有氧呼吸,把有機物徹底的分解為二氧化碳和水,在缺氧的條件下把有機物不徹底的分解為乳酸或酒精和水。典型的兼性厭氧型生物就是酵母菌。下面我就來(lái)給你們介紹一下酵母菌。
兼性厭氧型生物——
酵母菌 酵母菌是單細胞
真菌,通常分布在含
糖量較高和偏
酸性的環(huán)境中,如
蔬菜、水果的表面和菜園、果園的土壤中。酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧的條件下,將糖類(lèi)物質(zhì)分解成
二氧化碳和
水;在缺氧的條件下,將糖類(lèi)物質(zhì)分解成二氧化碳和酒精。酵母菌在生產(chǎn)中的應用十分廣泛,除了熟知的
釀酒、發(fā)面外,還能用于生產(chǎn)
有機酸、提取多種
酶等。
同化異化相互作用
任何活著(zhù)的生物都必須不斷地吃進(jìn)東西,不斷地積累能量;還必須不斷地排泄廢物,不斷地消耗能量。這種生物體內同外界不斷進(jìn)行的物質(zhì)和能量交換的過(guò)程,就是新陳代謝。新陳代謝是
生命現象的最基本特征,它由兩個(gè)相反而又同一的過(guò)程組成,一個(gè)是同化作用過(guò)程,另一個(gè)是異化作用的過(guò)程。
人和動(dòng)物吃了外界的物質(zhì)(食物)以后,通過(guò)消化、吸收,把可利用的物質(zhì)轉化、合成自身的物質(zhì);同時(shí)把食物轉化過(guò)程中釋放出的能量?jì)Υ嫫饋?lái),這就是同化作用。綠色植物利用光合作用,把從外界吸收進(jìn)來(lái)的水和二氧化碳等物質(zhì)轉化成淀粉、纖維素等物質(zhì),并把能量?jì)Υ嫫饋?lái),也是同化作用。異化作用是在同化作用進(jìn)行的同時(shí),生物體自身的物質(zhì)不斷地分解變化,并把儲存的能量釋放出去,供生命活動(dòng)使用,同時(shí)把不需要和不能利用的物質(zhì)排出
體外。
各種生物的新陳代謝。在生長(cháng)、發(fā)育和衰老階段是不同的。幼嬰兒、青少年正在長(cháng)身體的過(guò)程中,需要更多的物質(zhì)來(lái)建造自身的機體,因此新陳代謝旺盛,同化作用占主導位置。到了老年、晚年,人體機能日趨退化,新陳代謝就逐漸緩慢,同化作用與異化作用的主次關(guān)系也隨之轉化。
動(dòng)物冬眠時(shí),雖然不吃不喝,但是新陳代謝并未停止,只不過(guò)變得非常緩慢。
新陳代謝是生命體不斷進(jìn)行自我更新的過(guò)程,如果新陳代謝停止了,生命也就結束了。
能源物質(zhì)
1.直接能源物質(zhì)——三磷酸腺苷(ATP)
ATP是生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),各種生命活動(dòng)所需要的能量都是由ATP直接提供的,細胞的分裂、肌肉收縮等。
2.主要能源物質(zhì)—糖類(lèi)
糖類(lèi)是生物體生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì),生物體內的能量有70%是由糖類(lèi)氧化分解提供的
。
3.主要儲能物質(zhì)—脂肪
脂肪是生物體儲存能量的重要物質(zhì),在動(dòng)物的皮下、腸系膜、大網(wǎng)膜等處儲存有大量的脂肪,一方可儲存能量,同時(shí)還可以減少體內熱量散失,有利于維持體溫恒定。在植物體內也有脂肪,如花生油、籽油等就是從花生和油菜籽中提取的。
4.能量最終來(lái)源—太陽(yáng)能
太陽(yáng)光能是生物生命活動(dòng)的最終能源,太陽(yáng)能通過(guò)光合作用進(jìn)入植物體內,再進(jìn)入動(dòng)物體內
新陳代謝是在無(wú)知覺(jué)情況下時(shí)刻不停的進(jìn)行的體內活動(dòng),包括心臟的跳動(dòng)、保持體溫和呼吸。新陳代謝受下列因素影響:
年齡:一個(gè)人越年輕,新陳代謝的速度就越快。這是由于身體在生長(cháng)造成的,尤其在嬰幼兒時(shí)間和青少年時(shí)期速度更快。
身體表皮:身體表皮面積越大,新陳代謝就越快。兩個(gè)體重相同體積不同的人,個(gè)矮的會(huì )比個(gè)高的新陳代謝慢一些。個(gè)高的人因為表皮面積大,身體散熱快,所以需要加快新陳代謝的速度而產(chǎn)生熱量。
性別:男性通常比女性的新陳代謝速度快。普遍認為這是由于男性身
體里的肌肉組織的比例更大。肌肉組織即使在人休息的時(shí)候也在活動(dòng),而脂肪組織卻不活動(dòng)。
運動(dòng):劇烈的體育運動(dòng)過(guò)程中和活動(dòng)結束后的幾個(gè)小時(shí)內都會(huì )加速身體的新陳代謝。
相關(guān)錯誤說(shuō)法
說(shuō)法1:年齡越大 代謝率越低 越容易變胖
真相:許多人往往隨著(zhù)年齡的增大,體重也慢慢增加,這通常是因為他們缺乏運動(dòng),或比以前更少時(shí)間運動(dòng),這意味著(zhù)每天消耗的熱量更少。 其結果是,損失的肌肉質(zhì)量,從而導致新陳代謝速度慢。這一現象并非不可逆轉,傳言通過(guò)運動(dòng)來(lái)消耗熱量和保持肌肉,是防止因年齡增大而變肥的好方法。
說(shuō)法2:你不能改變你的新陳代謝
真相:雖然有些人一直吃很多東西,但他們看起來(lái)并沒(méi)有胖起來(lái),其中很重要的原因可能是他們選擇了健康、熱量相對較低的食物。其實(shí)這些“幸運”的人大多每天消耗更多的熱量,只是因為他們把更多的熱量消耗在辦公桌邊的
伸展運動(dòng)和與同事的交談上了。所以如果你決定要提高你的代謝,得到更多的肌肉,就要運動(dòng)起來(lái)。
說(shuō)法3:冰冷的食物飲料可以讓你燃燒脂肪
真相:在實(shí)驗室中,喝冰飲料的人只是非常輕微的增加卡路里的消耗。但是改變太小(總計大約10卡路里每一天)沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)影響體重減輕的。
說(shuō)法4:減少卡路里攝入,代謝率就會(huì )變慢
真相:這是事實(shí),當您減少卡路里的攝入時(shí)你的代謝率會(huì )變慢,您的身體會(huì )自然的保存熱量。 但是,這樣做減少的的熱量很少,而且如果你為減肥變得更積極運動(dòng)的話(huà),可以完全忽略這些小變化
。飲食和運動(dòng)相結合,可以幫助身體更多地燃燒熱量。
說(shuō)法5:不吃晚餐,新陳代謝就會(huì )變慢
如果你不吃
晚餐,你的新陳代謝就會(huì )變慢,你就會(huì )失去更多的重量。
真相:他們一段時(shí)間沒(méi)吃東西,可以減少體重,那只是因為他們減少了總的熱量消耗,不是因為他們早些時(shí)候攝入的熱量。你消耗的所有熱量在日落之前不會(huì )增加你的體重,除非你攝入的熱量超過(guò)你所需要的。
[1] 1一定要吃早飯 早飯是一日三餐中與新陳代謝及減肥關(guān)系最為密切的一餐。多項研究表明,吃早飯者比不吃早飯者更容易減肥。由于人在睡眠時(shí),新陳代謝率很低,只有到再吃飯時(shí)才能恢復上升。所以,如果忽略早餐,身體在午飯之前不可能同往常一樣燃燒脂肪。這就是為什么說(shuō)早餐時(shí)攝入含300-400千卡熱量的飲食不失為明智之舉的原因,因為早餐是新陳代謝的啟動(dòng)器。
澳大利亞大學(xué)的研究人員將高脂早餐與高纖維碳水
化合物早餐的效果進(jìn)行比較后發(fā)現,凡是食用高脂餐的人,飯后饑餓的時(shí)間更快。肌體消化與吸收高
纖維碳水化合物飲食的時(shí)間要比脂肪類(lèi)食物長(cháng),這樣才不會(huì )引起血糖水平有大的波動(dòng),從而饑餓感到來(lái)的時(shí)間會(huì )更長(cháng)。因此,早飯應包含大量的高纖維碳水化合物。
2多吃蛋白質(zhì) 研究表明,攝取足量的蛋白質(zhì)能夠提高肌體的新陳代謝水平,會(huì )使人體每日多燃燒150-200千卡的熱量。蛋白質(zhì)主要是由氨基酸組成的,肌體消化這類(lèi)食物比消化脂肪及碳水化合物更費時(shí)。所以,要將它們分解掉就需要燃燒更多的熱量。當然,這并不意味著(zhù)人們的飲食必須以高蛋白為主。不過(guò),你應當保證每日攝入總熱量的10%-35%來(lái)自蛋白質(zhì)(如魚(yú)、雞肉、低脂干酪、酸奶、豆類(lèi)),這樣的飲食結構才算平衡。
3補充鐵質(zhì) 鐵質(zhì)對于健身十分重要。如果鐵質(zhì)攝入量不足,肌體就不能將充足的氧氣運送給細胞,從而降低了新陳代謝水平。成年人每日應補充18毫克鐵質(zhì)。為了達到這一目標,你既可以服用鐵劑或
復合維生素,也可以多吃含鐵質(zhì)豐富的食物,如
瘦肉、
雞肉、
大豆、強化谷物等。多吃“好”碳水化合物,秋季有胃病的人多吃這種菜精制碳水化合物,如面包圈、白面包等,能使
胰島素水平發(fā)生劇烈波動(dòng),這相應促進(jìn)了脂肪在肌體內的存儲,由此會(huì )降低肌體新陳代謝率。因而,補充碳水化合物時(shí),應以含高纖維素者為佳,如各類(lèi)蔬菜、
水果及全麥
谷物等,它們都屬于“好”碳水化合物,這些食物對胰島素水平影響很小。
4增加吃飯次數 每日吃四五頓小餐要比3頓大餐更能保持旺盛的新陳代謝水平。兩餐之間的時(shí)間要盡量保持在2~3小時(shí)之內,并且要保證每餐必須有蛋白質(zhì)食物,因為它是新陳代謝的增強劑。比如,如果你早餐吃的是高纖維類(lèi)谷物食品與水果,那么早餐與午餐之間的加餐就應當食用>酸奶和水果。午餐時(shí)盡量吃100克雞肉(或魚(yú))外帶一份蔬菜色拉。下午加餐時(shí)可食用一支香蕉和一塊低脂干酪。晚餐時(shí)要盡量少吃,可以來(lái)1份100-150克的火雞肉、魚(yú)或者是1份蛋白質(zhì)食物,外加1份蔬菜。
5戒掉酒癮 餐前想喝一杯
雞尾酒或其他烈性酒嗎?那請你在拿酒杯時(shí)要三思。最近有多項研究表明,餐前飲酒會(huì )使人多攝入200千卡熱量。另有研究發(fā)現,肌體在發(fā)揮新陳代謝功能時(shí),首先燃燒的是酒精中所含的熱量。也就是說(shuō),其他飲食中的熱量有可能作為脂肪存儲于皮下。如果你的確酒癮難耐,不妨喝一點(diǎn)>葡萄酒,每杯葡萄酒只含有80千卡的熱量,并且還含有大量的有益于健康的抗氧化物質(zhì)。
6不要斷奶 奶制品必須天天有。2003年1月美國 《營(yíng)養雜志》 刊載的一項研究指出:凡是每日飲(食)用3-4次
牛奶、 酸奶及
奶酪的女性與不食用奶制品者相比,其脂肪會(huì )多減少70%以上。奶制品降脂>減肥的原因是:奶中的鈣質(zhì)與其他成分相互作用,增強了肌體的新陳代謝水平,提高了肌體燃燒多余脂肪的速度。女性每日在食用奶制品的同時(shí),另外再補充1200毫克鈣質(zhì),能獲得最佳燃脂效果。
7不要忽視花生醬 你平時(shí)愛(ài)吃花生醬嗎?為了提高身體的新陳代謝水平以及減少腰圍的尺寸,從今天起就把它作為你的飲食伴侶吧,因為花生醬中含有豐富的
鎂元素。鎂這種礦物質(zhì)通過(guò)給細胞補充能量來(lái)提高新陳代謝功能。所以,要想燃脂減肥,每天應攝取320毫克鎂元素。含這種物質(zhì)的最佳食物有:全麥面包制作的花生醬
三明治以及菠菜制作的菜肴,等等。
8多吃香蕉 香蕉中含有大量的鉀元素,它通過(guò)調節體液平衡以提高肌體的新陳代謝水平。如果
肌體處于缺水狀態(tài),燃燒的熱量就會(huì )減少。因此,每天要保證至少攝入1200毫克
鉀元素:一根香蕉含有450毫克,一杯牛奶含有370毫克,一個(gè)橘子含有250毫克。
9常吃海魚(yú)
經(jīng)常吃魚(yú)的人,能降低體內萊普亭(Leptin)這種激素的水平,這對降脂減肥十分有益,因為體內萊普亭的水平越高,肌體的新陳代謝率就變得越低,身體也就變得愈來(lái)愈胖。因此,要想
苗條身材,每個(gè)星期應吃3-4份魚(yú)。
10多喝麻辣湯 研究表明,午飯或晚飯做湯或炒菜時(shí),放一點(diǎn)胡椒粉,會(huì )暫時(shí)提高肌體靜息狀態(tài)的新陳代謝率,其原因是辣椒素會(huì )刺激肌體釋放
腎上腺素,由此加速新陳代謝水平,從而提高肌體燃燒熱量的能力。此外,研究者還發(fā)現,辣椒能壓制食欲,使人餐后不容易感覺(jué)饑餓。
11常喝綠茶 綠茶不但以其抗癌的益處為人們所共知,而且還具有提高新陳代謝的作用。凡是每日飲3次茶的人,其新陳代謝率會(huì )提高4%。也就是說(shuō),每日要多消耗60千卡熱量,相當于每年減掉6磅體重。這可能是由于綠茶中含有能夠提高去甲腎上腺素這種
化學(xué)物質(zhì)水平的成分,此物質(zhì)對于加速新陳代謝具有重要作用。由此可以看出,喝茶不但能防治心臟病與癌癥,而且對于減肥也是作用斐然。
相關(guān)成語(yǔ)
【解釋】:陳:舊的。謝:凋謝,衰敗。 指生物體不斷用新物質(zhì)代替舊物質(zhì)的過(guò)程。也指新事物代替舊的事物。
【出處】:《
淮南子·兵略訓》:“若春秋有代謝,若日月有晝夜,終而復始,明而復晦。”
漢·
蔡邕《筆賦》:“
新故代謝,四時(shí)之次也。”
【示例】:
魯迅《
熱風(fēng)·隨感錄四十九》:“進(jìn)化的途中總須新陳代謝。”
阿城《樹(shù)王》二:“植物的生產(chǎn),新陳代謝,自然規律。”
也指新事物不斷產(chǎn)生發(fā)展,代替舊的事物。
沈從文《長(cháng)河·人與地》:“一涉革命,糾紛隨來(lái),到處不免流淚流血。最重大的意義,即促進(jìn)人事上的新陳代謝。”
梁斌《漫談<
紅旗譜>的創(chuàng )作》:“社會(huì )生活變動(dòng),雖然基本詞匯不動(dòng),但部分詞匯卻在新陳代謝,它會(huì )增加一部分,揚棄一部分。”