同化（生物学）：栄養素の取り込みと体成分への組み込み

二つの大まかな段階

多くの説明では、同化を実用上二つの段階に分ける。第一段階では、消化管の外部または内部で複雑な物質が分解され、その結果生じた小分子が体内の体液または血流へ移動する。第二段階は、これらの分子の化学的変化と、細胞構造、貯蔵物質、あるいは代謝中間体への組み込みを含む。

消化と吸収

動物では、同化は食物を獲得し処理する行動と器官から始まる。摂食や、咀嚼・すりつぶしなどの機械的な分解は酵素作用のための表面積を増加させ、化学的消化はタンパク質、炭水化物、脂質をより小さな単位へと分解する。これらの小さな単位は、腸の上皮を通過して循環液へ吸収される。植物および多くの微生物では、同化は土壌や空気から硝酸塩、アンモニウム、二酸化炭素などの無機分子を直接取り込むことから始まりうる。

代謝による変換と肝臓の役割

吸収後、多くの有機分子は、それらを修飾して再分配する器官へ送られる。脊椎動物では、肝臓が吸収された栄養素を処理する中心的な部位である。肝臓は糖、アミノ酸、脂質を貯蔵形態へ変換し、有害な化合物を解毒するとともに、組織へ代謝産物を供給する。細胞からの分泌物や組織に特有の酵素も分子をさらに調整し、細胞構造へ組み込めるように、またはエネルギー源として用いられるようにする。

細胞における同化と同化代謝

細胞レベルでは、同化は同化代謝と重なり合う。アミノ酸は再びタンパク質へ組み立てられ、単糖は貯蔵用多糖へ重合されることがあり、脂肪酸は脂質へ再エステル化されうる。これらの過程は酵素経路により制御され、生物の栄養状態およびホルモンシグナルに応じて調節される。

重要性、例、および区別

• 例：食事由来のアミノ酸から筋肉タンパク質への変換、グルコースからグリコーゲンへの変換、酢酸から脂肪酸への変換。
• 吸収との区別：吸収は物質が体内の体液へ移行することであるのに対し、同化は生化学的な変換と身体を構成する物質への組み込みに重点を置く。
• より広い文脈：同化は独立栄養生物における無機栄養素の化学的固定や、細胞外酵素および輸送体が取り込みを媒介する微生物群集にも適用できる。

補足：この概念は生理学、栄養学、生態学に現れ、消化生理学と細胞生化学を結び付ける。簡潔な入門とより詳しい解説については、同化、消化、食物に関する項目を参照。臨床的または応用的な視点については、医学・生理学の資料にある栄養素の取り込みと肝機能に関する情報（吸収の概要、肝代謝）を参照。