同化作用, anabolism
생물이 외부로부터 받아들인 저분자유기물이나 무기물을 이용해, 자신에게 필요한 고분자화합물을 합성하는 작용.
녹색식물은 이산화탄소와 같이 간단한 분자로부터 녹말과 같은 복잡한 분자를 합성한다.
이 과정이 바로 광합성이며 광합성은 동화작용의 대표적인 예이다.
동화작용은 생체 내에서 일어나는 물질대사 중 합성이 진행되는 과정을 말한다.
보통 동화작용을 진행하기 위해서는 주위로부터의 에너지 공급이 필요하다.
독립영양체인 생물은 동화에 필요한 에너지를 외부로부터 흡수한다.
예를 들어, 녹색식물의 광합성에 필요한 에너지는 태양으로부터 빛에너지의 형태로 얻는다.
토양 속에 있는 질산이온(NO3-)이나 암모늄이온(NH4+)을 이용해 아미노산을 만들고 단백질을 합성하는 질소동화과정 역시 동화작용의 대표적인 예이다.
동화와 반대로 고분자유기물을 저분자물질로 분해하는 과정을 이화(異化)작용이라 한다. 이화의 대표적인 예는 호흡(呼吸)이다
異化作用, catabolism
이화과정 중에 방출되는 화학 에너지의 일부는 아데노신3인산(adenosine triphosphate/ATP)과 같은 에너지가 풍부한 화합물 형태로 전환된다.
에너지는 3단계로 방출되는데
첫 단계는 단백질이나 다당류, 지질 같은 큰 분자들의 분해이다. 이 과정에서 소량의 에너지는 열의 형태로 방출된다.
2번째 단계는 작은 분자들이 산화되면서 열 에너지 이외에 화학 에너지인 ATP를 방출하고 아세트산염·옥살로아세트산염·α-옥소글루타르산염 중 하나의 화합물을 만드는 단계이다.
3번째 단계에서 이 화합물들은 TCA 회로(tricarboxylic acid cycle)라고 하는 순차적인 순환 반응 단계에서 이산화탄소로 산화된다. 이 회로에서 형성된 중간 화합물로부터 나온 수소원자와 전자는 산소로 전달되어 물을 만든다. ATP를 생성하는 가장 중요한 수단인 이 과정은 산화적 인산화 반응으로 알려져 있다
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