生物體如何通過代謝調(diào)節(jié),做到對能源物質(zhì)的節(jié)約利用

【專家解說】：代謝是生物體內(nèi)所發(fā)生的用于維持生命的一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的總稱。這些反應(yīng)進(jìn)程使得生物體能夠生長和繁殖、保持它們的結(jié)構(gòu)以及對外界環(huán)境做出反應(yīng)。代謝通常被分為兩類：分解代謝可以對大的分子進(jìn)行分解以獲得能量（如細(xì)胞呼吸）；合成代謝則可以利用能量來合成細(xì)胞中的各個組分，如蛋白質(zhì)和核酸等。代謝可以被認(rèn)為是生物體不斷進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的過程，一旦物質(zhì)和能量的交換停止，生物體的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)就會解體。 代謝中的化學(xué)反應(yīng)可以被歸納為代謝途徑，通過一系列酶的作用將一種化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種化學(xué)物質(zhì)。酶對于代謝來說是至關(guān)重要的，因為它們的催化作用使得生物體可以進(jìn)行熱力學(xué)上難以發(fā)生的反應(yīng)。當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化或接受來自其他細(xì)胞的信號時，細(xì)胞也需要通過酶來實現(xiàn)對代謝途徑的調(diào)控，從而對這些變化和信號做出反應(yīng)。 一個生物體的代謝機(jī)制決定了哪些物質(zhì)對于此生物體是有營養(yǎng)的，而哪些是有毒的。例如，一些原核生物利用硫化氫作為營養(yǎng)物質(zhì)，但這種氣體對于動物來說卻是致命的。代謝速度，或者說代謝率，也影響了一個生物體對于食物的需求量。 代謝的一個很大的特點是：即使是差異巨大的不同物種，它們之間的基本代謝途徑也還是相似的。例如，羧酸，作為檸檬酸循環(huán)（又被稱為“三羧酸循環(huán)”）中的最為人們所知的中間產(chǎn)物，存在于所有的生物體中，無論是單細(xì)胞的細(xì)菌還是巨大的多細(xì)胞生物如大象。代謝中所存在的這樣的相似性很可能是由于相關(guān)代謝途徑的高效率以及這些途徑在進(jìn)化史早期就出現(xiàn)而形成的結(jié)果。