生物學：解答生命中的重大問題/代謝/代謝2
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生物體中主要的食**物分子**是一種稱為**葡萄糖**的糖。大多數**碳水化合物**(糖類和澱粉)在細胞質中被分解成葡萄糖，然後分解釋放能量。葡萄糖分解成能量的一系列步驟從稱為**糖酵解**的代謝途徑開始。**糖酵解**是**分解**或切割葡萄糖以釋放能量。六碳糖，葡萄糖，被切成兩半，並轉化為兩種三碳糖，稱為**丙酮酸**。接下來發生的事情取決於氧氣的存在與否。
如果存在氧氣，則葡萄糖可以被完全分解成二氧化碳和水。這個過程被稱為**有氧呼吸**，因為它需要空氣(氧氣)。在沒有氧氣的情況下，細胞使用一種叫做**無氧發酵**，或者簡稱為**發酵**的過程。發酵不會進一步分解糖，它只是幫助重置系統，以便可以分解更多的糖。
因為有氧呼吸將糖完全分解，所以它釋放的能量比發酵多得多。
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energy
葡萄糖 + 氧氣 → 二氧化碳 + 水 + 能量
在活細胞中，能量以高能分子的形式儲存。最常見的是我們稱之為**ATP**(腺苷三磷酸)的分子。ATP 是一種含有三個高能磷酸基團的核酸。它斷裂這些基團以釋放定量的能量。當 ATP 失去一個磷酸基團時，它就變成了二磷酸腺苷(**ADP**)。當 ATP 失去兩個磷酸基團時，它就變成了單磷酸腺苷(**AMP**)。
細胞中的許多反應都是由 ATP 直接驅動的。ATP 推動著各種各樣的反應，例如移動鞭毛，透過孔隙泵送鹽，以及使肌肉運動。由於 ATP 有著如此多的用途，它被稱為"細胞的貨幣"。
細胞中還存在其他儲存能量的分子。在大多數情況下，這些分子必須被轉化為 ATP，以便細胞使用它們。這發生在**線粒體**中，透過一個叫做**氧化磷酸化**的過程。
非常簡單的生物(例如細菌)不需要太多能量來生存。然而，人類需要大量的能量來維持身體運作。發酵每消耗一個葡萄糖分子，就會產生兩個 ATP 分子。人類需要的能量比僅僅靠發酵提供的能量多。因此，人類必須使用有氧呼吸，它每消耗一個葡萄糖分子就能產生 36 或 38 個 ATP。
(有關為什麼人類需要氧氣來生存的更多資訊，請參閱高階頁面。)
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