生物の代謝は、体の細胞で起こる一連の化学反応です。たとえば、代謝を通じて人体は機能するために食べ物をエネルギーに変換します。
代謝は、私たちが妊娠した瞬間から始まり、私たちが死んだ日に終わる継続的なプロセスです。代謝が止まると人間は死にます。動物、植物、その他の生物にも同じことが言えます。
呼吸と光合成
植物を例にとって代謝を説明しましょう。植物の根は、下層土から水、ミネラル塩、その他の栄養素を吸収します。これらは、茎に存在する特定の管を通って輸送されます。
葉に到達すると、水は二酸化炭素、クロロフィル、化学エネルギーと結合します。このようにして、光合成が起こり、炭水化物（植物の操作に必要）と酸素（放出される）が生成されます。
光合成は植物の中断なしに起こり、代謝プロセスです。代謝の他の例は、呼吸、細胞呼吸、および消化です。
代謝の段階
代謝は、さまざまな段階で構成される複雑なプロセスです。大まかに言えば、2つの基本的な段階の存在について話すことができます：合成の1つと劣化の1つ。合成段階は同化作用として知られており、分解段階は異化作用と呼ばれています。
同化作用
出典：Alejandro Porto、Wikimedia Commons
同化作用は、それが構築されるフェーズです。この代謝の段階で、生物を形成する有機物が作られます。
このプロセスのおかげで、生き物は成長します。このため、生物の成長段階では同化反応がより強く発生します。
同化作用は、より単純な分子から複雑な物質を合成することを目的とした一連の化学反応で構成されています。これらの反応は吸血性です。つまり、それらは実行されるエネルギーを消費します。
同化作用は、即座に使用される物質を作成するだけでなく、体がそれらを必要とするまで保存される予備物質も生成します。
たとえば、植物はデンプンを作り、動物はグリコーゲンを作ります。必要な場合、各生物はこれらの物質を取り、それらをエネルギーに変換して、通常の機能を継続します。
異化
異化は代謝の2番目の主要な段階です。アナボリズムは、有機物が破壊される一連の反応であるため、反対です。
つまり、複雑な物質はより単純な物質に分解されます。このプロセスはエネルギーを放出するので、それは発作反応です。
これに加えて、異化反応の間、水素原子と電子はエネルギーを放出するために排除されます。これは、酸化プロセスがあることを意味します。このため、酸素は異化作用において重要な役割を果たします。
異化反応によって得られたエネルギーは、生物が生命活動を行うために使用されます。
グルコース（砂糖）のような炭水化物は、分解しやすいため、エネルギーのために最も分解する物質の1つです。
代謝過程の例
代謝プロセスのいくつかの例は、光合成、消化、呼吸です。
光合成
光合成式
光合成は、独立栄養生物で発生するプロセスです。独立栄養生物は、独自の食物を生産することができるものです。
この代謝プロセスが発生するには、3つの要素が存在する必要があります。
- 植物細胞の葉緑体に存在する葉緑素によって捕らえられる日光。
- 根に吸収され、植物の茎にある導管によって葉に運ばれる水。
- 葉に吸収される二酸化炭素。
光合成は、明期と暗期の2つのフェーズで構成されます。明るい段階では、太陽光は化学エネルギーに変換されます。これに加えて、水分子は水素と酸素に分解されます（後者は大気中に放出されます）。
暗い段階では、水素分子（水分子に由来）が化学エネルギーにより二酸化炭素と結合します。この結合により、1つのグルコース分子と6つの酸素分子（放出される）が生成されます。
光合成は高等植物だけでなく、褐藻や紅藻（単細胞および多細胞）や一部の細菌によっても行われることに注意してください。
消化
消化は、従属栄養生物、つまり、自分の食物を生産できない生物で起こるプロセスです。代わりに、すでに合成された物質を消費し、これから新しい化合物を作成します。
従属栄養生物が摂取する問題は、植物または他の消費者である可能性があります。これは、動物、真菌、および一部の細菌が使用する方法です。
動物では、細胞外と細胞内の2種類の消化が区別されます。細胞外消化は、この目的に適した体の構造、つまり胃または腸で起こります。
食物が口の中ですりつぶされ、消化管を通過すると、胃と腸に到達します。ここでは、食品は化学的に分解されます（異化プロセス）。
細胞外消化が完了すると、細胞内消化が始まります。血液は、腸管吸収により得られた分解された栄養素を運びます。
これらの栄養素は細胞によって取り込まれ、そこで適切に機能するためのエネルギーを生成する他の分解反応が行われます。
呼吸する
ミトコンドリア
呼吸は、すべての生物で発生する代謝プロセスです。これは、細胞呼吸と外気呼吸の2つの段階で構成されます。
細胞呼吸は、細胞のオルガネラであるミトコンドリア内で起こります。これらのオルガネラは酸素を捕獲し、それを使用して他の分子からエネルギーを抽出します。
外部呼吸は、身体と環境の間で発生するガス（二酸化炭素と酸素）の交換です。
参考文献
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