代谢、自养和异养的概念

新陈代谢的概念

新陈代谢是生物体中所有有序化学变化的总称。它包括物质代谢和能量代谢两个方面。

物质代谢:指生物与外界环境的物质交换和生物体内物质的转化。

能量代谢:指生物与外界环境进行能量交换以及生物体内能量转化的过程。

在新陈代谢的过程中，既有同化，也有异化。

同化作用(同化作用:又称合成代谢)是指生物将从外界环境中获得的营养物质转变为自身成分并储存能量的过程。

异化:(也称分解代谢)是指生物体能够分解原有的某些成分，释放能量，将分解的最终产物排出体外的变化过程。

新陈代谢中同化、异化、物质代谢和能量代谢的关系可以用左边的表格来概括:

新陈代谢的基本类型

在长期的进化过程中，生物不断地与其环境相互作用，以新陈代谢的方式逐渐形成不同的类型。根据自然界生物同化和异化的方式不同，新陈代谢的基本类型可以分为以下几类。

三种类型的同化

根据生物在同化过程中能否利用无机物产生有机物，代谢可分为自养、异养和兼性三种。

自养绿色植物直接从外界环境中吸收无机物，通过光合作用使无机物变成复杂的有机物，储存能量维持自身的生命活动。这种代谢类型属于自养型。少数几种细菌不能进行光合作用，但可以利用外界环境中某些无机物氧化释放的能量制造有机物，并依靠这些有机物氧化分解释放的能量维持自身的生命活动。这种合成叫做化学合成。例如，硝化细菌可以将土壤中的氨(NH3)转化为亚硝酸(HNO2)和硝酸(HNO3)，并利用这种氧化过程释放的能量合成有机物。简而言之，生物体在同化过程中，可以将从外界环境中摄入的无机物转化为自身的成分，并储存能量。这种代谢类型称为自养。

异养的人和动物不能像绿色植物一样进行光合作用，也不能像硝化细菌一样进行化学合成。它们只能依靠外部环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。这种代谢类型属于异养型。此外，真菌和大多数腐生或寄生的细菌的代谢类型也属于异养型。总之，生物在同化过程中，将从外界环境中吸收的现成有机物转化为自身的组成物质，并储存能量。这种代谢类型称为异养。

一些兼性生物(如红孢菌)可以利用光能固定二氧化碳，合成无有机物的有机物，从而满足自身的生长发育需要；当有现成的有机物时，这些生物就会利用现成的有机物来满足自身的生长发育需要。

异化的三种类型根据异化过程中生物体的需氧量，代谢的基本类型可分为有氧、无氧和兼性无氧。

大多数动植物需要生活在富氧的环境中。在异化过程中，它们必须不断地从外界环境中吸收氧气来氧化分解体内的有机物并释放能量，以维持自身的生命活动。这种代谢型叫有氧型，也叫有氧呼吸型。

厌氧生物包括少数动物，如乳酸菌和寄生在动物体内的寄生虫。在缺氧的情况下，它们仍能氧化体内的有机物，获得维持自身生命活动所需的能量。这种类型的代谢称为无氧，也称为无氧呼吸。

兼性厌氧生物在氧气充足的情况下进行有氧呼吸，将有机物完全分解为二氧化碳和水，而在缺氧的情况下，下巴中的有机物没有完全分解为乳酸或酒精和水。典型的兼性厌氧生物是酵母。