ในระบบชีวภาพ ความสมดุลจะคงอยู่เนื่องจากการมีอยู่ของห่วงโซ่อาหาร สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเข้ามาแทนที่โดยรับโมเลกุลอินทรีย์สำหรับการเติบโตและการสืบพันธุ์ ในเวลาเดียวกัน กระบวนการแยกสารที่ซับซ้อนออกเป็นสารพื้นฐานที่เซลล์สามารถหลอมรวมได้เรียกว่า dissimilation ในทางชีววิทยา นี่คือพื้นฐานของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตพร้อมกับการดูดซึม การสลายตัวเรียกอีกอย่างว่า catabolism ซึ่งเป็นประเภทของการเผาผลาญแบบแยกส่วน
ระยะของการแตกตัว
การสลายเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบย่อยอาหารของร่างกาย ซึ่งลงมาเพื่อให้ได้ส่วนประกอบอาหาร การแปรรูปและการเผาผลาญอาหารในเซลล์ สารตั้งต้นสำหรับการสลายตัวทางชีววิทยาคือโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งร่างกายมีระบบเอนไซม์ที่เหมาะสมในการสลาย
แคแทบอลิซึมระยะแรกเป็นขั้นเตรียมการ รวมถึงกระบวนการเคลื่อนไหวต่ออาหารและการจับตัวของมัน โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตในองค์ประกอบของเนื้อเยื่อที่มีชีวิตหรือที่เน่าเปื่อยทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบอาหาร ขั้นเตรียมการของการสลายตัวทางชีววิทยาเป็นตัวอย่างของพฤติกรรมการกินอาหารของสิ่งมีชีวิตและการย่อยอาหารนอกเซลล์ ในระหว่างนั้น สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวจะได้รับวัตถุดิบอินทรีย์ที่ซับซ้อน ฟาโกไซไลซ์และสลายเป็นส่วนประกอบพื้นฐาน
ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ระยะเตรียมการของการสลายตัวหมายถึงกระบวนการเคลื่อนที่ไปยังอาหาร การรับและการย่อยอาหารในระบบย่อยอาหาร หลังจากนั้นระบบไหลเวียนโลหิตจะส่งสารอาหารไปยังเซลล์ พืชยังมีขั้นตอนการเตรียมการ ประกอบด้วยการดูดซับผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของอินทรียวัตถุซึ่งต่อมาส่งโดยระบบขนส่งไปยังบริเวณที่เกิดการสลายตัวภายในเซลล์ ในทางชีววิทยา นี่หมายความว่าสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของพืช จำเป็นต้องมีสารตั้งต้น ซึ่งทำลายล้างโดยสิ่งมีชีวิตต่ำ เช่น แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย
การสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน
ระยะที่สองของการสลายตัวเรียกว่าปราศจากออกซิเจนนั่นคือไม่ใช้ออกซิเจน เป็นเรื่องเกี่ยวกับคาร์โบไฮเดรตและไขมันมากกว่าเพราะกรดอะมิโนไม่ถูกเผาผลาญ แต่ถูกส่งไปยังบริเวณที่มีการสังเคราะห์ทางชีวภาพ โมเลกุลของโปรตีนถูกสร้างขึ้นจากพวกมันดังนั้นการใช้กรดอะมิโนจึงเป็นตัวอย่างของการดูดซึมซึ่งก็คือการสังเคราะห์ การสลายตัวคือ (ในทางชีววิทยา) การสลายตัวของโมเลกุลอินทรีย์ด้วยการปล่อยพลังงาน ในเวลาเดียวกัน สิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดสามารถเผาผลาญกลูโคส ซึ่งเป็นโมโนแซ็กคาไรด์สากลที่เป็นแหล่งพลังงานหลักของสิ่งมีชีวิต
ระหว่างไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน โมเลกุล ATP 2 ตัวจะถูกสังเคราะห์ขึ้น ซึ่งกักเก็บพลังงานไว้ในพันธะมหภาค กระบวนการนี้ไม่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงต้องใช้กลูโคสในปริมาณมากด้วยการก่อตัวของสารเมแทบอไลต์จำนวนมาก: ไพรูเวตหรือกรดแลคติกในสิ่งมีชีวิตบางชนิด - เอทิลแอลกอฮอล์ สารเหล่านี้จะถูกใช้ในขั้นตอนที่สามของการสลายตัว แต่เอทานอลจะถูกใช้โดยร่างกายโดยไม่ให้พลังงานเพื่อป้องกันการมึนเมา ในเวลาเดียวกัน กรดไขมัน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการสลายไขมัน ไม่สามารถเผาผลาญได้โดยไม่ใช้ออกซิเจน เนื่องจากพวกมันต้องการวิถีทางแยกแอโรบิกที่เกี่ยวข้องกับอะเซทิล-โคเอ็นไซม์-A
แอโรบิกสลาย
การสลายตัวของออกซิเจนในชีววิทยาคือไกลโคไลซิสแบบแอโรบิก ซึ่งเป็นกระบวนการสลายกลูโคสที่ให้พลังงานสูง เป็นโมเลกุลเอทีพี 36 โมเลกุล ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าไกลโคไลซิสแบบอะโนซิก 18 เท่า ในร่างกายมนุษย์มี glycolysis สองขั้นตอน ดังนั้นพลังงานทั้งหมดที่ได้ในระหว่างการเผาผลาญของโมเลกุลกลูโคสหนึ่งโมเลกุลจึงมี 38 ATP โมเลกุลอยู่แล้ว โมเลกุล 2 ตัวก่อตัวขึ้นในขั้นตอนของไกลโคไลซิสที่ปราศจากออกซิเจน และอีก 36 โมเลกุลระหว่างแอโรบิกออกซิเดชันในไมโตคอนเดรีย ในเวลาเดียวกัน ในบางเซลล์ภายใต้สภาวะของการขาดออกซิเจน ซึ่งพบได้ในโรคหลอดเลือดหัวใจ การบริโภคเมตาโบไลต์สามารถไปได้เพียงไปตามเส้นทางที่ปราศจากออกซิเจน
เมแทบอลิซึมของแอโรบิกและแอนแอโรเบส
dissimilation แบบไม่ใช้ออกซิเจนและสิ่งมีชีวิตแอโรบิกมีความคล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าในกรณีใดๆ แบบไม่ใช้ออกซิเจนจะมีส่วนร่วมในการออกซิเดชันแบบแอโรบิก ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถมีการกระจายขั้นที่สามได้ สิ่งมีชีวิตที่มีระบบเอ็นไซม์จับกับออกซิเจน เช่น ไซโตโครมออกซิเดส มีความสามารถในการออกซิเดชันแบบแอโรบิก ดังนั้นในระหว่างเมแทบอลิซึม พวกมันจะได้รับพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ดังนั้นการสลายตัวของออกซิเจนในทางชีววิทยาจึงเป็นตัวอย่างของวิถีการเผาผลาญที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการสลายกลูโคส ซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตเลือดอุ่นปรากฏขึ้นพร้อมกับระบบประสาทที่พัฒนาแล้ว ในเวลาเดียวกัน เซลล์ประสาทไม่มีเอ็นไซม์ที่มีหน้าที่ในการสลายสารเมตาโบไลต์อื่นๆ ดังนั้นจึงสามารถสลายกลูโคสได้เท่านั้น