同化(どうか、英: anabolism)は、同化作用(どうかさよう)とも呼ばれ、小さな部品から分子を構成する一連の代謝経路である[1]。これらの反応にはエネルギーが必要であり、吸エルゴン過程とも呼ばれている[2]。同化作用は代謝における構築の側面で、これに対して異化作用(異化とも呼ぶ)は分解の側面である。通常、同化作用は生合成と同義である。 核酸、タンパク質、多糖類などの高分子を構築するための同化経路である重合反応は、モノマーを結合するために縮合反応を利用する[3]。酵素や補因子を使用して、高分子はより小さな分子から作られる。生物は平衡状態になく、その秩序を維持するために自由エネルギー(ΔG)の継続的な流入が必要である。食物の分解(左上から左下への矢印)は、エネルギーを発生する発エルゴン反応)である。また、生物が生命状態を維持するための分子を構築する同化作用(右下から右上への矢印)は、エネルギーを必要とする吸エルゴン反応)である。生物は両者を結びつけることによって、非平衡状態を維持している。ATPとNADHは、食物の分解と細胞内化合物の生合成をつなぐエネルギー担体として作用する。 同化作用は、大きな分子を小さな部分に分解して細胞呼吸に用いる異化作用から得られるエネルギーによって起こる。多くの同化過程は、アデノシン三リン酸(ATP)の切断 還元剤であるNADH、NADPH、FADH2[8]、ならびに金属イオンは[3]、同化経路のさまざまな段階で補因子として機能する。NADH、NADPH、およびFADH2は電子伝達体として作用し、酵素内の荷電金属イオンは基質上の荷電官能基を安定化させる。 同化のための基質のほとんどは、細胞内のエネルギー充足 同化過程は、器官や組織を「組み立てる」方向に働く。このような過程で細胞は成長、分化し、複雑な分子が合成され、個体は大きくなる。同化の例としては、骨の成長や石灰化、筋肉量の増加があげられる。 内分泌学者は慣例的に、代謝のどの部分を刺激するかに基づいて、ホルモンを同化型と異化型に分類してきた。古典的なタンパク同化ホルモンは、タンパク質の合成と筋肉の成長を促すタンパク同化ステロイド(アナボリックステロイド)、およびタンパク質・炭水化物・脂肪の代謝を調節するインスリンである。 植物やある種のバクテリアの光合成による糖質合成は、CO2からグルコース、セルロース、デンプン、脂質、およびタンパク質などを生成する同化過程である[5]。これは、光合成の光駆動反応から生成されたエネルギーを利用し、光合成炭素還元サイクル(別名: カルビン回路)による炭素同化(炭素固定とも)を介して、これらの大きな分子への前駆体を生成する[9]。
経路
エネルギー源
補因子
基質
機能
タンパク同化ホルモン
光合成による糖合成
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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