生物合成

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第215页（867字）

亦称“合成代谢”。

生物体通过一系列酶的活动，将摄入的物质合成自身组成物质和分泌物的作用。在新陈代谢研究中，物质在细胞内发生的一系列化学变化、能量转变等称为中间代谢，依其不同方向的代谢变化，才有合成代谢与分解代谢之分，而在生物体内伴随其发生的化学能、热能、机械能等能量的相互转化与代谢变化，称为能量代谢。

合成代谢与分解代谢相反，是指从简单的前体物质来合成细胞的主要分子组成的作用，包括糖类、脂类、氨基酸和核苷酸等非信息生物分子的生物合成，以及核酸和蛋白质等信息大分子的生物合成，一般都是消耗能量的过程。然而，在生物体的生命活动过程中，合成与分解又是相互联系、相互依存的两种过程，以致物质和能量不断地变化着。

生物合成过程的某些组织原则是：(1)一个生物分子的生物合成所取的化学途径，并不常与它降解中所取的途径相同；通常它们至少有一个酶促步骤是不相同的，因此它们并非是单纯的相互可逆过程；其意义在于能使复杂而稳定的生物学结构存在，不因前体物质的浓度变化而有波动；(2)在细胞中产能的过程与耗能的过程之间，是以ATP作为一个共同中间产物的，总的生物学反应是放能的，因此朝着生物合成的方向进行；(3)生物合成反应的调节机理是与相应的分解代谢的调节机理无关的，原因在于它们的途径不相同。控制生物合成途径的调节酶不参与分解代谢途径，反之亦然；并且生物合成途径受变构控制的调节酶几乎总是从某些关键的前体物质、或从一个分支点开始的第一个酶，再加之生物合成程序中第一个反应常是不可逆，以致第一个反应一旦发生，其他反应步骤就几乎总是继续进行到底，避免不需用的中间产物的生成；(4)细胞的生物合成需要ATP的其他活动带动着产生ATP的分解代谢过程，通常ATP的利用率决定着消耗环境中能量而从ADP生成ATP的速率，即ATP只在需要它时才产生，这是活细胞分子的最大经济原则之一。人们根据对生物、尤其是微生物的这种生物合成的了解，通过选择、改造生物及人为地给予环境因素，广泛地开辟了发酵生产人们所需要产品的途径。