أيض: الفرق بين النسختين

اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
تم إضافة 22٬959 بايت ، ‏ قبل سنتين
ط (بوت: استبدال قوالب: Reflist)
وسمان: تمت إضافة وسم nowiki تحرير مرئي
 
== الابتناء ==
'''الابتناء '''هو مجموعة من العمليات الأيضية البناءة يتم فيها استخدام الطاقة المتحررة من التقويض لتصنيع جزيئات معقدة. عمومًا، يتم تصنيع الجزئيات المعقدة التي تكون التركيب الخلوي خطوة بخطوة من مركبات طليعية صغيرة وبسيطة. يشمل الابتناء 3 مراحل أساسية. أولا، إنتاج المركبات الطيلعية مثل [[الأحماض الأمينية]]، و<nowiki/>[[سكر أحادي|السكر الأحادي]]، وتربينويد، و<nowiki/>[[نوكليوتيد|نوكليوتيدات]]، وثانيا، تنشيطهم إلى صور متفاعلة باستخدام الطاقة من أدينوسين ثلاثي الفوسفات، وثالثا، تجميع تلك المركبات الطليعية لتكوين جزيئات معقدة مثل [[البروتينات]]، و<nowiki/>[[متعدد السكاريد|متعددات السكاريد]]، و<nowiki/>[[ليبيدات|الدهون]]، و<nowiki/>[[حمض نووي|الأحماض النووية]].
 
تختلف الكائنات من حيث عدد الجزيئات التي يتم بناؤها في خلاياها. الكائنات [[ذاتية التغذية]] مثل النباتات يمكنها بناء الجزيئات العضوية المعقدة في الخلايا مثل متعددات السكاريد والبروتينات من جزيئات بسيطة مثل [[ثنائي أكسيد الكربون]] والماء. الكائنات [[غيرية التغذية]] في المقابل، تحتاج لمصدر للمواد الأكثر تعقيدا، مثل السكريات الأحادية والأحماض الأمينية، لإنتاج تلك الجزيئات المعقدة. يمكن تصنيف الكائنات بحسب المصدر النهائي للطاقة: تحصل [[ضوئي التغذية|الكائنات ضوئية التغذية]]، والكائنات [[كائن ضوئي غيري التغذية|الضوئية غيرية التغذية]] على الطاقة من الضوء، بينما تحصل الكائنات [[كيميائي التغذية|كيميائية التغذية]]، والكائنات كيميائية غيرية التغذية على الطاقة من تفاعلات أكسدة غير عضوية
 
=== تثبيت الكربون ===
[[ملف:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg|وصلة=https://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%84%D9%81:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg|تصغير|خلايا نبانية (محاطة بجدران بنفسجية) مليئة بالبلاستيدات الخضراء، وهي موقع البناء الضوئي]][[البناء الضوئي]] هو تصنيع الكربوهيدرات من ضوء الشمس و<nowiki/>[[ثنائي أكسيد الكربون]]. في النبات، و<nowiki/>[[البكتيريا الزرقاء]]، والطحالب، البناء الضوئي الأكسجيني يقسم الماء، وينتج الأكسجين كمخلفات للتفاعل. تستخدم هذه العملية [[أدينوسين ثلاثي الفوسفات]] (ATP) و<nowiki/>[[ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين]] (NADPH) الناتجان عن مراكز رد فعل البناء الضوئي لتحويل ثنائي أكسيد الكربون إلى [[حمض 3-فوسفوغليسيريك]]، الذي يمكن تحويله بعد ذلك إلى جلوكوز. يتم تنفيذ تفاعل تثبيت الكربون بواسطة إنزيم [[روبيسكو]] كجزء من [[تفاعل غير معتمد على الضوء|دورة كالفين]].<ref>{{cite journal|url=http://edrv.endojournals.org/cgi/content/full/25/5/807|title=The cellular fate of glucose and its relevance in type 2 diabetes|journal=Endocr Rev|issue=5|year=2004|volume=25|pages=807–30|vauthors=Bouché C, Serdy S, Kahn C, Goldfine A|pmid=15466941|doi=10.1210/er.2003-0026}}</ref> يحدث 3 أنواع من البناء الضوئي في النباتات: تمثيل ضوئي ثلاثي الكربون، وتمثيل ضوئي رباعي الكربون، وأيض حامض المخلدات. الفرق بين أولئك هو الطريق الذي يسلكه ثنائي أكسيد الكربون نحو دورة كالفين، ففي ثلاثي الكربون يقوم النبات بتثبيت ثنائي أكسيد الكربون مباشرة، أما في النوعين الآخرين يدمج البناء الضوئي ثنائي أكسيد الكربون في المركبات الأخرى أولا، كطريقة للتكيف مع ضوء الشمس القوي والظروف الجافة.<ref>{{cite journal|url=http://jxb.oxfordjournals.org/cgi/content/full/53/369/569|title=Crassulacean acid metabolism: plastic, fantastic|journal=J Exp Bot|issue=369|year=2002|volume=53|pages=569–80|vauthors=Dodd A, Borland A, Haslam R, Griffiths H, Maxwell K|pmid=11886877|doi=10.1093/jexbot/53.369.569}}</ref>
 
في [[بدائيات النوى]] التي تقوم بالبناء الضوئي، آليات تثبيت الكربون أكثر تنوعا. حيث يمكن تثبيت ثنائي أكسيد الكربون بواسطة [[حلقة كالفن|دورة كالفين]]، وهي دورة حمض الستريك ولكن معكوسة،<ref>{{cite journal|title=Amino acid metabolism|journal=Annu Rev Biochem|issue=|year=1963|volume=32|pages=355–98|vauthors=Sakami W, Harrington H|pmid=14144484|doi=10.1146/annurev.bi.32.070163.002035}}</ref> أو عن طريق [[إضافة كربوكسيل]] [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ|لأسيتيل مرافق الإنزيم-أ]].<ref>{{cite journal|url=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/130/4/988S|title=Glutamate, at the interface between amino acid and carbohydrate metabolism|journal=J Nutr|issue=4S Suppl|year=2000|volume=130|pages=988S–90S|author=Brosnan J|pmid=10736367}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/131/9/2449S|title=Glutamine: the emperor or his clothes?|journal=J Nutr|issue=9 Suppl|year=2001|volume=131|pages=2449S–59S; discussion 2486S–7S|vauthors=Young V, Ajami A|pmid=11533293}}</ref> بدائيات النوى [[كيميائي التغذية|كيميائية التغذية]] تثبت ثنائي أكسيد الكربون عبر دورة كالفين، ولكنها تستخدم الطاقة الصادرة من المركبات غير العضوية لتحفيز التفاعل.<ref>{{cite journal|title=Something from almost nothing: carbon dioxide fixation in chemoautotrophs|journal=Annu Rev Microbiol|issue=|year=1998|volume=52|pages=191–230|vauthors=Shively J, van Keulen G, Meijer W|pmid=9891798|doi=10.1146/annurev.micro.52.1.191}}</ref>
 
=== السكريات والغليكانات ===
في ابتناء السكريات، يمكن تحويل الأحماض العضوية البسيطة إلى [[سكريات أحادية]] مثل [[الجلوكوز]] ثم تجميعها لتكوين [[متعدد السكاريد|متعددات السكاريد]] مثل [[النشا]]. توليد الجلوكوز من مركبات مثل [[حمض البيروفيك]]، و<nowiki/>[[حمض اللبنيك]]، و<nowiki/>[[غليسرول]]، و<nowiki/>[[حمض 3-فوسفوغليسيريك]]، و<nowiki/>[[الأحماض الأمينية]] يسمى [[استحداث الجلوكوز]]. يحول استحداث الجلوكوز حمض البيروفيك إلى جلوكوز 6-فوسفات عبر سلسلة من المركبات الوسطية، تشترك العديد منها في [[تحلل الجلوكوز]]. على أي حال، هذا المسار ليس مجرد تحلل الجلوكوز بشكل معكوس، حيث أن العديد من الخطوات يتم تحفيزها بإنزيمات غير موجودة في تحلل الجلوكوز. هذا الأمر مهم حيث يسمح بتنظيم تكوين وتكسير الجلوكوز بشكل منفصل، ويمنع حدوث المسارين بالتزامن في حلقة مفرغة.<ref>{{cite journal|title=Energy Transduction: Proton Transfer Through the Respiratory Complexes|journal=Annu Rev Biochem|issue=|year=2006|volume=75|pages=165–87|vauthors=Hosler J, Ferguson-Miller S, Mills D|pmid=16756489|doi=10.1146/annurev.biochem.75.062003.101730|pmc=2659341}}</ref><ref>{{cite journal|title=Structures and proton-pumping strategies of mitochondrial respiratory enzymes|journal=Annu Rev Biophys Biomol Struct|issue=|year=2001|volume=30|pages=23–65|vauthors=Schultz B, Chan S|pmid=11340051|doi=10.1146/annurev.biophys.30.1.23}}</ref>
 
رغم أن [[الدهون]] هي طريقة شائعة لتخزين الطاقة، في [[الفقاريات]] مثل الإنسان لا يمكن تحويل [[الأحماض الدهنية]] في تلك المخازن إلى جلوكوز من خلال [[استحداث الجلوكوز]] حيث أن تلك الكائنات لا يمكنها تحويل [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ]] إلى [[حمض البيروفيك]]، تمتلك النباتات الإنزيمات الضرورية لذلك بينما لا تمتلكها الحيوانات.<ref name="Ensign">{{cite journal|title=Revisiting the glyoxylate cycle: alternate pathways for microbial acetate assimilation|journal=Mol Microbiol|issue=2|year=2006|volume=61|pages=274–6|author=Ensign S|pmid=16856935|doi=10.1111/j.1365-2958.2006.05247.x}}</ref> نتيجة لذلك، بعد فترة طويلة من المجاعة، تحتاج الفقاريات لإنتاج [[أجسام كيتونية]] من الأحماض الدهنية لاستبدال الجلوكوز في الأنسجة مثل [[المخ]] الذي لا يستطيع أيض [[الأحماض الدهنية]].<ref>{{cite journal|title=Proteolytic and lipolytic responses to starvation|journal=Nutrition|issue=7–8|year=2006|volume=22|pages=830–44|vauthors=Finn P, Dice J|pmid=16815497|doi=10.1016/j.nut.2006.04.008}}</ref> في الكائنات الأخرى كالنباتات والبكتيريا، يتم حل تلك المشكلة الأيضية باستخدام دورة الجلايكسولات، التي تتجاوز خطوة نزع [[الكربوكسيل]] الموجودة في [[دورة حمض الستريك]] وتسمح بتحول [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ]] إلى [[حمض أكسالوأسيتيك]]، الذي يمكن استخدامه لإنتاج الجلوكوز.<ref name="Ensign" /><ref name="Kornberg">{{cite journal|title=Synthesis of cell constituents from C2-units by a modified tricarboxylic acid cycle|journal=Nature|issue=4568|year=1957|volume=179|pages=988–91|bibcode=1957Natur.179..988K|vauthors=Kornberg H, Krebs H|pmid=13430766|doi=10.1038/179988a0}}</ref>
 
يتم تصنيع متعددات السكاريد والغليكانات عن طريق إضافة متتابعة للسكريات الأحادية بواسطة إنزيم ناقل الغليكوزيل من سكر-فوسفات تفاعلي متبرع مثل [[غلوكوز ثنائي فوسفات اليوريدين]] إلى مجموعة [[هيدروكسيل]] مستقبلة على [[متعدد السكاريد]] النامي. نظرًا لأن أي من مجموعات الهيدروكسيل على حلقة المادة المتفاعلة يمكن أن تكون مستقبلة، يمكن أن يكون متعدد السكاريد الناتج إما متفرع أو مستقيم.<ref>{{cite journal|title=Mechanism of the F(1)F(0)-type ATP synthase, a biological rotary motor|journal=Trends Biochem Sci|issue=3|year=2002|volume=27|pages=154–60|vauthors=Capaldi R, Aggeler R|pmid=11893513|doi=10.1016/S0968-0004(01)02051-5}}</ref> يمكن أن تمتلك متعددات السكاريد الناتجة وظائف تركيبية أو أيضية، أو يتم تحويلها إلى دهون أو بروتينات.<ref>{{cite journal|url=http://www.fasebj.org/cgi/reprint/7/14/1330|title=Concepts and principles of glycobiology|journal=FASEB J|issue=14|year=1993|volume=7|pages=1330–7|vauthors=Opdenakker G, Rudd P, Ponting C, Dwek R|pmid=8224606}}</ref><ref>{{cite journal|title=Recent developments in the cell biology and biochemistry of glycosylphosphatidylinositol lipids (review)|journal=Mol Membr Biol|issue=1|year=2000|volume=17|pages=1–16|vauthors=McConville M, Menon A|pmid=10824734|doi=10.1080/096876800294443}}</ref>
 
=== الأحماض الدهنية، وتربينويد، وستيرويدات ===
[[ملف:Sterol_synthesis.svg|وصلة=https://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%84%D9%81:Sterol_synthesis.svg|يسار|تصغير|نسخة مبسطة من مسار تصنيع [[ستيرويد]]. تم إزالة بعض المركبات الوسيطة من أجل الوضوح.]]يتم تصنيع الأحماض الدهنية بواسطة إنزيم مصنع الحمض الدهني الذي يبلمر ثم يختزل وحدات [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ]]. حلقات [[أسيل|الأسيل]] الموجودة في الأحماض الدهنية تتمدد بواسطة حلقة من التفاعلات التي تضيف مجموعة الأسيل، وتختزلها إلى كحول، ثم [[بلمهة|تنزع منها الماء]] لتحولها إلى مجموعة [[ألكين]] ثم تختزلها مجددا إلى مجموعة [[ألكان]]. تنقسم إنزيمات التصنيع الحيوي للأحماض الدهنية إلى مجموعتين: في الحيوانات والفطريات، يتم تنفيد كل تفاعلات تصنيع الحمض الدهني بواسطة بروتين واحد متعدد الوظائف،<ref>{{cite journal|title=Structure and function of animal fatty acid synthase|journal=Lipids|issue=11|year=2004|volume=39|pages=1045–53|vauthors=Chirala S, Wakil S|pmid=15726818|doi=10.1007/s11745-004-1329-9}}</ref> أما في [[صانعة|بلاستيدات]] النبات وفي البكتيريا يؤدي إنزيم مختلف كل خطوة في المسار.<ref>{{cite journal|title=Molecular biology of hydrogen utilization in aerobic chemolithotrophs|journal=Annu Rev Microbiol|issue=|year=1993|volume=47|pages=351–83|vauthors=Friedrich B, Schwartz E|pmid=8257102|doi=10.1146/annurev.mi.47.100193.002031}}</ref><ref>{{cite journal|title=Microorganisms pumping iron: anaerobic microbial iron oxidation and reduction|journal=Nat Rev Microbiol|issue=10|year=2006|volume=4|pages=752–64|vauthors=Weber K, Achenbach L, Coates J|pmid=16980937|doi=10.1038/nrmicro1490}}</ref>
 
[[تربين]]، وتربينويد هما فئة كبيرة من الدهون التي تشمل [[كاروتينات]] وتشكل الفئة الأكبر من المنتجات الطبيعية للنبات.<ref>{{cite journal|url=http://www.ias.ac.in/jbiosci/sep2003/637.pdf|title=An overview of the non-mevalonate pathway for terpenoid biosynthesis in plants|journal=J Biosci|issue=5|year=2003|volume=28|pages=637–46|format=PDF|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070415213325/http://www.ias.ac.in/jbiosci/sep2003/637.pdf|archivedate=2007-04-15|deadurl=yes|vauthors=Dubey V, Bhalla R, Luthra R|pmid=14517367|doi=10.1007/BF02703339|df=}}</ref> يتم تصنيع تلك المركبات عن طريق تجميع وتعديل وحدات [[إيزوبرين]] التي تتبرع بها مركبات طليعية متفاعلة.<ref name="Kuzuyama">{{cite journal|title=Diversity of the biosynthesis of the isoprene units|journal=Nat Prod Rep|issue=2|year=2003|volume=20|pages=171–83|vauthors=Kuzuyama T, Seto H|pmid=12735695|doi=10.1039/b109860h}}</ref> تفاعل مهم يستخدم المركبات المتبرعة بإيزوبرين هو تصنيع الستيرويد. حيث تنضم وحدات إيزوبرين لبعضها لبعض لتكوين [[سكوالين]] ثم يتم طيها لتشكيل مجموعة من الحلقات لتكون لانوستيرول.<ref name="Schroepfer">{{cite journal|title=Sterol biosynthesis|journal=Annu Rev Biochem|issue=|year=1981|volume=50|pages=585–621|author=Schroepfer G|pmid=7023367|doi=10.1146/annurev.bi.50.070181.003101}}</ref> يمكن بعد ذلك تحويل لانوستيرول ‘لى ستيرويدات أخرى مثل [[كولسترول]] و<nowiki/>[[إرغوستيرول]].<ref>{{cite journal|title=Cloning of the late genes in the ergosterol biosynthetic pathway of Saccharomyces cerevisiae—a review|journal=Lipids|issue=3|year=1995|volume=30|pages=221–6|vauthors=Lees N, Skaggs B, Kirsch D, Bard M|pmid=7791529|doi=10.1007/BF02537824}}</ref>
 
=== البروتينات ===
تختلف الكائنات في قدرتها على تصنيع الـ20 [[حمض أميني]] المشتركة. تستطيع أغلب البكتيريا والنباتات تصنيع العشرين حمض جميعهم، إلا أن الثدييات تستطيع تصنيع 11 حمض أميني غير ضروري، لذلك فإن 9 [[حمض أميني ضروري|أحماض أمينية ضرورية]] يجب الحصول عليها من الغذاء. بعض [[الطفيليات]] البسيطة، مثل بكتيريا [[المفطورة الرئوية]]، تفتقد القدرة على تصنيع أي من الأحماض الأمينية وتحصل على أحماضها الأمينية مباشرة من [[عائل (أحياء)|العائل]].<ref>{{cite journal|title=Enzymes of a novel autotrophic CO<sub>2</sub> fixation pathway in the phototrophic bacterium Chloroflexus aurantiacus, the 3-hydroxypropionate cycle|journal=Eur J Biochem|issue=3|year=1993|volume=215|pages=633–43|vauthors=Strauss G, Fuchs G|pmid=8354269|doi=10.1111/j.1432-1033.1993.tb18074.x}}</ref> يتم تصنيع كل الأحماض الأمينية من مركبات وسطية في [[تحلل الجلوكوز]]، و<nowiki/>[[دورة حمض الستريك]]، أو [[مسار فوسفات البنتوز]]. يتم توفير النيتروجين بواسطة [[حمض الجلوتاميك]] و<nowiki/>[[الجلوتامين]]. يعتمد تصنيع الأحماض الأمينية على تكوين [[حمض كيتو]] ألفا المناسب، الذي يتم نقل مجموعة الأمين له لتكوين حمض أميني.<ref>{{cite journal|url=http://www.fasebj.org/cgi/reprint/5/2/156|title=Life with CO or CO<sub>2</sub> and H<sub>2</sub> as a source of carbon and energy|journal=FASEB J|issue=2|year=1991|volume=5|pages=156–63|author=Wood H|pmid=1900793}}</ref>
 
يتم تصنيع البروتينات من الأحماض الأمينية عن طريق ضم بعضها لبعض في سلسلة من [[رابطة ببتيدية|الروابط الببتيدية]]. يملك كل بروتين مختلف تسلسل فريد من الأحماض الأمينية: وهذا هو تركيبه الأولي. تماما كما يمكن دمج حروف الأبجدية لتكوين عدد لا نهائي من الكلمات، يمكن ربط الأحماض الأمينية في تسلسلات مختلفة لتكوين عدد هائل من البروتينات. يتم تصنيع البروتينات من الأحماض الأمينية التي تم تنشيطها عن طريق الارتباط بجزئ [[حمض نووي ريبوزي ناقل]] برابطة [[إستر]]. يتم إنتاج هذا المركب الطليعي في تفاعل يعتمد على [[أدينوسين ثلاثي الفوسفات]].<ref>{{cite journal|url=http://www.molcells.org/home/journal/include/downloadPdf.asp?articleuid={A158E3B4-2423-4806-9A30-4B93CDA76DA0}|title=The renaissance of aminoacyl-tRNA synthesis|journal=EMBO Rep|issue=5|year=2001|volume=2|pages=382–7|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110501181419/http://www.molcells.org/home/journal/include/downloadPdf.asp?articleuid=%7BA158E3B4-2423-4806-9A30-4B93CDA76DA0%7D|archivedate=2011-05-01|deadurl=yes|vauthors=Ibba M, Söll D|doi=10.1093/embo-reports/kve095|pmc=1083889|pmid=11375928|df=}}</ref> يعد هذا المركب ركيزة [[ريبوسوم|للريبوسوم]]، الذي ينضم إلى الحمض الأميني على سلسلة البروتين المطوي ، باستخدام معلومات التسلسل في [[حمض نووي ريبوزي رسول|الحمض النووي الريبوزي الرسول]].<ref>{{cite journal|title=Mechanism of protein biosynthesis|journal=Bacteriol Rev|issue=2|year=1969|volume=33|pages=264–301|vauthors=Lengyel P, Söll D|pmc=378322|pmid=4896351}}</ref>
 
=== تصنيع وإنقاذ النوكليوتيد ===
تتكون [[نوكليوتيد|النوكليوتيدات]] من [[أحماض أمينية]]، و<nowiki/>[[ثنائي أكسيد الكربون]]، و<nowiki/>[[حمض الفورميك]] في مسارات تتطلب كميات كبيرة من الطاقة الأيضية.<ref name="Rudolph">{{cite journal|title=The biochemistry and physiology of nucleotides|journal=J Nutr|issue=1 Suppl|year=1994|volume=124|pages=124S–127S|author=Rudolph F|pmid=8283301}} {{cite journal|title=Pyrimidine and purine biosynthesis and degradation in plants|journal=Annu Rev Plant Biol|issue=|year=2006|volume=57|pages=805–36|vauthors=Zrenner R, Stitt M, Sonnewald U, Boldt R|pmid=16669783|doi=10.1146/annurev.arplant.57.032905.105421}}</ref> بناء على ذلك، تمتلك أغلب الكائنات أنظمة فعالة لإنقاذ النوكليوتيدات المتكونة.<ref>{{cite journal|title=Purine and pyrimidine nucleotide metabolism in higher plants|journal=J Plant Physiol|issue=11|year=2003|volume=160|pages=1271–95|vauthors=Stasolla C, Katahira R, Thorpe T, Ashihara H|pmid=14658380|doi=10.1078/0176-1617-01169}}</ref> يتم تصنيع [[البيورين]] [[نيوكليوسيد|كنيوكليوسيد]] (قواعد مرتبطة [[ريبوز|بالريبوز]]).<ref name="pmid 22531138">{{cite journal|title=Characterisation of multiple substrate-specific (d)ITP/(d)XTPase and modelling of deaminated purine nucleotide metabolism|journal=BMB Reports|issue=4|year=2012|volume=45|pages=259–64|vauthors=Davies O, Mendes P, Smallbone K, Malys N|pmid=22531138|doi=10.5483/BMBRep.2012.45.4.259}}</ref> كل من [[الأدينين]]، و<nowiki/>[[غوانين|الغوانين]] يتم تصنيعهما من مركب نيوكلوسيد طليعي [[إينوسين]] أحادي الفوسفات، الذي يتم تصنيعه باستخدام ذرات من الأحماض الأمينية [[جلايسين]]، و<nowiki/>[[جلوتامين]]، و<nowiki/>[[حمض الأسبارتيك]]. في المقابل، يتم تصنيع [[بيريميدين]] من أوروتيت، الذي يتم تصنيعه من جلوتامين وحمض الأسبارتيك.<ref>{{cite journal|title=Enzymes of nucleotide synthesis|journal=Curr Opin Struct Biol|issue=6|year=1995|volume=5|pages=752–7|author=Smith J|pmid=8749362|doi=10.1016/0959-440X(95)80007-7}}</ref>
== الدخيل الحيوي وأيض الأكسدة والاختزال ==
تتعرض كل الكائنات الحية باستمرار إلى مركبات لا يمكنهم استخدامها كغذاء وتكون ضارة إذا تراكمت في الخلايا، حيث لا توجد وظيفة أيضية له. تلك المركبات التي يحتمل أن تكون ضارة تسمى [[الغريب الحيوي]] أو الدخيل الحيوي.<ref>{{Cite journal|title=The biochemistry of drug metabolism—an introduction: part 1. Principles and overview|journal=Chem Biodivers|issue=10|DOI=10.1002/cbdv.200690111|year=2006|volume=3|pages=1053–101|PMID=17193224}}</ref> الدخائل الحيوي مثل [[عقار (مادة كيميائية)|الأدوية المصنعة]]، والسموم الطبيعية، و<nowiki/>[[المضادات الحيوية]] يتم إزالة سميتها بمجموعة من الإنزيمات الأيضية للغريب الحيوي. في الإنسان، تشمل تلك الإنزيمات مؤكسدات [[سيتوكروم بي450]]،<ref>{{Cite journal|title=The cytochrome P450 superfamily: biochemistry, evolution and drug metabolism in humans|journal=Curr Drug Metab|issue=6|DOI=10.2174/1389200023337054|year=2002|volume=3|pages=561–97|PMID=12369887|last=Danielson P}}</ref> وغلوكويورنوسايل ترانسفيراز،,<ref>{{Cite journal|title=UDP-glucuronosyltransferases|journal=Curr Drug Metab|issue=2|DOI=10.2174/1389200003339171|year=2000|volume=1|pages=143–61|PMID=11465080}}</ref> و<nowiki/>[[جلوتاثيون أس-ترانسفيراز]].<ref>{{Cite journal|url=http://www.biochemj.org/bj/360/0001/bj3600001.htm|title=Structure, function and evolution of glutathione transferases: implications for classification of non-mammalian members of an ancient enzyme superfamily|date=November 2001|journal=Biochem J|issue=Pt 1|DOI=10.1042/0264-6021:3600001|volume=360|pages=1–16|PMID=11695986}}</ref> يعمل هذا الجهاز من الإنزيمات في 3 مراحل لأكسدة الغريب الحيوي أولاً (المرحلة 1) ثم ربط مجموعات قابلة للذوبان في الماء للجزئ (المرحلة 2). الغريب الحيوي المعدل القابل للذوبان في الماء يمكن بعد ذلك ضخة خارج الخلايا وفي الكائنات متعددة الخلايا يمكن أيضه أكثر من ذلك قبل إخراجه (المرحلة 3). في [[علم البيئة]]، تلك التفاعلات مهمة بالأخص في [[تحلل حيوي|التحلل الحيوي]] الميكروبي للملوثات و<nowiki/>[[معالجة حيوية|المعالجة الحيوية]] للأرض الملوثة وتسرب النفط.<ref>{{Cite journal|title=Exploring the microbial biodegradation and biotransformation gene pool|journal=Trends Biotechnol|issue=10|DOI=10.1016/j.tibtech.2005.08.002|year=2005|volume=23|pages=497–506|PMID=16125262}}</ref> العديد من تلك التفاعلات الميكروبية تتواجد في كائنات متعددة الخلايا، ولكن بسبب التنوع الكبير في أنواع الميكروبات فإن تلك الكائنات قدرة على التعامل مع نطاق أوسع بكثير من الدخائل الحيوية مقارنة بالكائنات متعددة الخلايا، ويمكنها حتى تحليل الملوثات العضوية الثابتة مثل مركبات الكلوريد العضوي.<ref>{{Cite journal|title=Bacterial degradation of xenobiotic compounds: evolution and distribution of novel enzyme activities|journal=Environ Microbiol|issue=12|DOI=10.1111/j.1462-2920.2005.00966.x|year=2005|volume=7|pages=1868–82|PMID=16309386}}</ref>
مشكلة متعلقة<nowiki/>[[كائن هوائي| بالكائنات الهوائية]] هي [[الإجهاد التأكسدي]].<ref name="Davies">{{Cite journal|title=Oxidative stress: the paradox of aerobic life|journal=Biochem Soc Symp|DOI=10.1042/bss0610001|year=1995|volume=61|pages=1–31|PMID=8660387|last=Davies K}}</ref> هنا، العمليات التي تشمل<nowiki/>[[ فسفرة تأكسدية]] وتكوين روابط ثنائية الكبريتيد خلال [[تطوي البروتين]] تنتج [[أنواع الأكسجين التفاعلية]] مثل <nowiki/>[[بيروكسيد الهيدروجين]].<ref>{{Cite journal|url=http://www.jcb.org/cgi/content/full/164/3/341|title=Oxidative protein folding in eukaryotes: mechanisms and consequences|journal=J Cell Biol|issue=3|DOI=10.1083/jcb.200311055|year=2004|volume=164|pages=341–6|PMID=14757749}}</ref> تلك المؤكسدات الضارة تتم إزالتها بواسطة [[مستقلبات]] [[مضاد تأكسد|مضادة للتأكسد]] مثل جلوتاثيون وإنزيمات مثل كاتالاز وبيروكسيداز.<ref name="Sies">{{Cite journal|url=http://ep.physoc.org/cgi/reprint/82/2/291.pdf|title=Oxidative stress: oxidants and antioxidants|journal=Exp Physiol|issue=2|DOI=10.1113/expphysiol.1997.sp004024|year=1997|volume=82|pages=291–5|format=PDF|PMID=9129943|last=Sies H}}</ref><ref name="Vertuani">{{Cite journal|title=The antioxidants and pro-antioxidants network: an overview|journal=Curr Pharm Des|issue=14|DOI=10.2174/1381612043384655|year=2004|volume=10|pages=1677–94|PMID=15134565}}</ref>
 
== الديناميكا الحرارية للكائنات الحية ==
== Thermodynamics of living organisms ==
 
== التنظيم والتحكم ==

قائمة التصفح