アナボリズム：生物学的合成と代謝における構築過程

主な構成要素と経路

同化経路では、結合形成を触媒する酵素と、単純な構成単位の供給が必要となる。代表的な基質には、アミノ酸、単糖類、脂肪酸アシル単位、ヌクレオチドがある。典型的な同化過程には、次のものが含まれる。

• タンパク質合成（アミノ酸からのポリペプチドの組み立て）
• グリコーゲンおよびデンプンの合成（グルコースの重合）
• 脂肪酸およびトリグリセリドの合成
• DNAおよびRNAの合成（ヌクレオチドの重合）
• 植物における光合成（二酸化炭素を糖へ固定する過程）

特定の経路については、経路に関する資料および生化学反応の一覧を参照。

調節と生理学的役割

アナボリズムとカタボリズムは、細胞の恒常性を維持するために厳密に調節されている。インスリンなどのホルモンは、一般に栄養素の取り込みを増やし、合成に関わる酵素を活性化することで同化活動を促進する。一方、別のシグナルはエネルギー獲得のための分解を刺激する。細胞はまた、遺伝子発現、酵素活性、ATPやNADPHなどの補因子の利用可能性を制御することによって、アナボリズムを調節する。調節機構については、代謝調節を参照。

応用、例、注目すべき事項

アナボリズムの理解は、医学、農業、バイオテクノロジーにおいて重要である。例えば、同化経路を操作することで、作物のバイオマス生産を改善したり、改変微生物による医薬品の合成を高めたりできる。「アナボリックステロイド」は、タンパク質合成と筋肉成長を増強する合成ホルモンを指す語であり、同化過程に影響するが、酵素ではない。応用面については、応用と倫理を参照。

区別

重要な区別として、エネルギーを放出するために分子を分解するカタボリズムとの対比、および生合成と分解の両方の機能を果たす両機能性経路の役割がある。アナボリズムは生体系に複雑性を構築するために不可欠であり、生命を維持するため、エネルギー産生反応と協調して働く。