的分解代谢包括在体内物质的所有降解反应。除了将生物分子的成分“分解”成最小的单位外，分解代谢反应还产生能量，主要是ATP形式。
分解代谢途径负责降解食物中的分子：碳水化合物，蛋白质和脂质。在此过程中，键中包含的化学能被释放出来，用于需要它的细胞活动。
资料来源：EsquemaCatabolismo.svg：我本人；纠正小错误：Basquetteur衍生作品：Gustavocarra（EsquemaCatabolismo.svg），通过Wikimedia Commons
众所周知的分解代谢途径的一些例子是：克雷布斯循环，脂肪酸的β氧化，糖酵解和氧化磷酸化。
由分解代谢产生的简单分子被细胞用来构建必要的元素，同时也利用了同一过程提供的能量。该合成途径是分解代谢的拮抗剂，被称为合成代谢。
生物的代谢既包括合成反应，也包括降解反应，它们同时并以受控方式在细胞内发生。
特征
分解代谢的主要目的是氧化人体用作“燃料”的营养素，称为碳水化合物，蛋白质和脂肪。这些生物分子的降解产生能量和废物，主要是二氧化碳和水。
一系列酶参与分解代谢，这是负责加速细胞中发生的化学反应速度的蛋白质。
燃料物质是我们每天消耗的食物。我们的饮食由分解代谢途径分解的蛋白质，碳水化合物和脂肪组成。身体优先使用脂肪和碳水化合物，尽管在稀缺的情况下它可能会分解蛋白质。
通过分解代谢提取的能量包含在上述生物分子的化学键中。
当我们食用任何食物时，我们都会对其进行咀嚼以使其易于消化。这个过程类似于分解代谢，人体在微观层面负责“消化”颗粒，以便它们通过合成或合成代谢途径使用。
分解代谢过程
分解代谢途径或途径包括物质的所有降解过程。我们可以区分该过程中的三个阶段：
-细胞中发现的不同生物分子（碳水化合物，脂肪和蛋白质）在构成它们的基本单位（分别为糖，脂肪酸和氨基酸）中降解。
-阶段I的产品传递给较简单的成分，这些成分会聚在称为乙酰辅酶A的常见中间体中。
-最后，该化合物进入克雷布斯循环，在该循环中继续氧化，直到产生二氧化碳和水分子-在任何分解代谢反应中获得的最终分子。
其中最突出的是尿素循环，克雷布斯循环，糖酵解，脂肪酸的氧化磷酸化和β氧化。下面我们将描述每个提到的路线：
尿素循环
尿素循环是发生在线粒体和肝细胞胞浆中的分解代谢途径。它负责蛋白质衍生物的加工，其最终产物是尿素。
该周期从线粒体基质中的第一个氨基进入开始，尽管它也可以通过肠进入肝脏。
在第一反应步骤涉及ATP，碳酸氢根离子（HCO 3 - ）和铵（NH 4 +）氨甲酰基磷酸，ADP和P 我。第二步包括氨基甲酰基磷酸酯和鸟氨酸的结合以产生瓜氨酸和P i分子。这些反应发生在线粒体基质中。
循环在胞质溶胶中继续进行，瓜氨酸和天冬氨酸与ATP一起缩合生成精氨琥珀酸酯，AMP和PP i。精氨酸琥珀酸酯转变成精氨酸和富马酸酯。氨基酸精氨酸与水结合生成鸟氨酸，最后生成尿素。
由于富马酸酯代谢物参与了两种代谢途径，因此该循环与克雷布斯循环相互关联。但是，每个周期都独立起作用。
与该途径有关的临床病理情况使患者无法进食富含蛋白质的饮食。
克雷布斯循环或柠檬酸循环
克雷布斯循环是一种参与所有生物体细胞呼吸的途径。在空间上，它发生在真核生物的线粒体中。
循环的前体是称为乙酰辅酶A的分子，它与草酰乙酸分子缩合。这种结合会生成六碳化合物。在每一转中，该循环产生两分子的二氧化碳和一分子的草酰乙酸。
循环开始于乌头酸酶催化的异构化反应，柠檬酸盐进入顺式aco酸酯和水。类似地，乌头酸酶催化顺式-衣阿康酸酯通过到异柠檬酸中。
异柠檬酸被异柠檬酸脱氢酶氧化为草酰琥珀酸酯。该分子通过相同的酶异柠檬酸脱氢酶脱羧为α-酮戊二酸。通过α-酮戊二酸脱氢酶的作用将α-酮戊二酸转化为琥珀酰-CoA。
琥珀酰辅酶A变成琥珀酸酯，其被琥珀酸酯脱氢酶氧化成富马酸酯。继而，富马酸酯变成L-苹果酸酯，最后L-苹果酸酯变成草酰乙酸。
该循环可总结为以下方程式：乙酰-CoA + 3 NAD + + FAD + GDP + Pi + 2 H 2 O→CoA-SH + 3（NADH + H +）+ FADH 2 + GTP + 2 CO 2。
糖酵解
糖酵解，也称为糖酵解，是从微观细菌到大型哺乳动物的几乎所有活生物体中都存在的关键途径。该路线由10个酶促反应组成，可将葡萄糖分解为丙酮酸。
该过程开始于己糖激酶使葡萄糖分子磷酸化。此步骤的想法是``激活''葡萄糖并将其捕获在细胞内，因为6-磷酸葡萄糖没有转运蛋白可以通过它转运。
6磷酸葡萄糖异构酶吸收6磷酸葡萄糖并将其重新排列为6磷酸果糖异构体。第三步由果糖磷酸激酶催化，产物为果糖-1,6-双磷酸酯。
然后，醛缩酶将上述化合物裂解成磷酸二羟基丙酮和3-磷酸甘油醛。磷酸三糖异构酶催化的这两种化合物之间存在平衡。
3-磷酸甘油醛脱氢酶可产生1,3-双磷酸甘油酯，然后在下一步骤中通过磷酸甘油酯激酶将其转化为3-磷酸甘油酯。磷酸甘油酸变位酶改变碳的位置并产生2-磷酸甘油酸。
Eolase吸收后者的代谢物，并将其转化为磷酸烯醇式丙酮酸。该途径的最后一步是丙酮酸激酶催化的，最终产物是丙酮酸。
氧化磷酸化
由于电子从NADH或FADH 2转移到氧气，氧化磷酸化是ATP形成的过程，是细胞呼吸过程的最后一步。它发生在线粒体中，是有氧呼吸生物中ATP分子的主要来源。
它的重要性不可否认，因为30个ATP分子中有26个是由葡萄糖完全氧化为水和二氧化碳的产物，是通过氧化磷酸化产生的。
从概念上讲，氧化磷酸化将ATP的氧化和合成与通过膜系统的质子流耦合在一起。
因此，以不同途径产生的NADH或FADH 2，称为糖酵解或脂肪酸氧化，被用于还原氧气，该过程中产生的自由能被用于ATP的合成。
脂肪酸的β-氧化
Β-氧化是允许脂肪酸氧化产生大量能量的一组反应。
该方法包括通过反应周期性释放二碳脂肪酸区域，直到脂肪酸完全降解。最终产物是乙酰辅酶A分子，可以进入Krebs循环被完全氧化。
在氧化之前，必须先活化脂肪酸，使其与辅酶A结合。肉碱转运蛋白负责将分子转运到线粒体的基质中。
在完成上述步骤后，β-氧化本身开始于氧化，水合，NAD +氧化和硫解的过程。
分解代谢的调节
必须有一系列调节不同酶促反应的过程，因为它们不能一直以最大速度发挥作用。因此，代谢途径受许多因素调节，包括激素，神经元控制，底物可利用性和酶促修饰。
在每条路线中，必须至少有一个不可逆的反应（即，它仅在一个方向上发生），并且该方向指示整个路线的速度。这样可以使反应以细胞所需的速度进行，并阻止合成和降解途径同时进行。
激素是特别重要的物质，可充当化学信使。它们在各种内分泌腺中合成，并释放到血液中发挥作用。一些例子是：
皮质醇
皮质醇通过减慢合成过程并增加肌肉中的分解代谢途径发挥作用。这种作用是通过将氨基酸释放到血液中而发生的。
胰岛素
相反，有些激素具有相反的作用并减少分解代谢。胰岛素负责增加蛋白质的合成，同时减少其分解代谢。在这种情况下，蛋白水解增加，这促进了氨基酸向肌肉的输出。
合成代谢的差异
合成代谢和分解代谢是拮抗过程，包括生物体中发生的全部代谢反应。
这两个过程都需要酶催化的多个化学反应，并且在严格的激素控制下能够触发或减慢某些反应。但是，它们在以下基本方面有所不同：
分子的合成与降解
合成代谢包括合成反应，而分解代谢则负责分子的降解。尽管这些过程被逆转，但它们以新陈代谢的微妙平衡联系在一起。
据说合成代谢是一个发散过程，需要简单的化合物并将其转化为更大的化合物。与分解代谢相反，由于从大分子中获得小分子，例如二氧化碳，氨和水，分解代谢被归为收敛过程。
不同的分解代谢途径吸收构成食物的大分子并将其还原为最小的成分。同时，合成代谢途径能够吸收这些单位并再次构建更精细的分子。
换句话说，人体必须“改变构成食物的元素的构型”，以便在其所需的过程中使用它们。
该过程类似于流行的乐高游戏，其中主要成分可以形成具有多种空间排列的不同结构。
能源利用
分解代谢负责提取食物化学键中所含的能量，因此其主要目标是产生能量。在大多数情况下，这种降解是通过氧化反应发生的。
但是，正如我们在糖酵解途径中所见，分解代谢途径需要在其初始步骤中增加能量不足为奇，这需要ATP分子的转化。
另一方面，合成代谢负责添加分解代谢过程中产生的自由能，以实现目标化合物的组装。合成代谢和分解代谢均在细胞中持续且同时发生。
通常，ATP是用于传递能量的分子。它可以扩散到需要的区域，并在水解时释放出分子中包含的化学能。类似地，能量可以氢原子或电子的形式传输。
这些分子称为辅酶，包括NADP，NADPH和FMNH 2。它们通过还原反应起作用。此外，它们可以将还原能力转移到ATP中。
参考文献
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