代謝是生物體內所發生的用於維持生命的一系列有序的化學反應的總稱。這些反應程序使得生物體能夠生長和繁殖、保持它們的結構以及對外界環境做出反應。代謝通常被分為兩類：分解代謝可以對大的分子進行分解以獲得能量(如細胞呼吸);合成代謝則可以利用能量來合成細胞中的各個組分，如蛋白質和核酸等。代謝可以被認為是生物體不斷進行物質和能量交換的過程，一旦物質和能量的交換停止，生物體的結構和系統就會解體。代謝又稱細胞代謝。
第一節 概述
一、定義
代謝(metabolism)又稱新陳代謝，是生物體內所有化學變化的總稱。代謝是生命的基本特徵。
代謝包括合成代謝和分解代謝，前者又稱同化作用，是指機體從環境中攝取營養物質，把它們轉化為自身物質;後者又稱異化作用，是指機體將自身物質轉化為代謝產物，排出體外。二者是相輔相成的，它們的平衡使生物體既保持自身的穩定，又能不斷更新，以適應環境。
二、代謝途徑
代謝過程是通過一系列酶促反應完成的。完成某一代謝過程的一組相互銜接的酶促反應稱為代謝途徑。代謝途徑有以下特點：
1.沒有完全可逆的代謝途徑。物質的合成與分解，有的要完全不同的兩條代謝途徑(如脂肪酸的代謝);有的要部分地通過單向不可逆反應(如糖代謝)。
2.代謝途徑的形式是多樣的，有直線型的，有分支型的，也有環形的。
3.代謝途徑有確定的細胞定位。酶在細胞內有確定的分佈區域，所以每個代謝過程都是在確定的區域進行的。例如，糖酵解在細胞質中進行，三羧酸迴圈在粒線體基質中進行，氧化磷酸化在粒線體內膜進行。
4.代謝途徑是相互溝通的。各個代謝途徑之間，可通過共同的中間代謝物而相互交叉，也可通過過渡步驟相互銜接。這樣各種代謝途徑就聯絡起來，構成複雜的代謝網路。通過網路，各種物質的代謝可以協調進行，某些物質還可相互轉化。
5.代謝途徑之間有能量關聯。通常合成代謝消耗能量，分解代謝釋放能量，二者通過ATP等高能化合物作為能量載體而連線起來。
6.代謝途徑的流量可調控。機體在不同的情況下需要不同的代謝速度，以提供適量的能量或代謝物。這是通過控制物質代謝的流量來實現的。因為代謝是酶促過程，所以可通過控制酶的活力與數量來實現。每個代謝途徑的流量，都受反應速度最慢的步驟的限制，這個步驟稱為限速步驟，或關鍵步驟，這個酶稱為限速酶或關鍵酶。限速步驟一般是代謝途徑或分支的第一步，這樣可避免有害中間產物的積累。限速步驟一般是不可逆反應，其逆過程往往由另一種酶催化。限速酶的活性甚至數量，往往受到多種機制的調節，最普遍的是反饋抑制，即代謝終產物的積累對限速酶產生抑制。
第二節 合成代謝
一、階段性和趨異性
生物分子結構的多層次性決定了合成代謝的階段性。首先由簡單的無機分子(CO2、NH3、H2O等)合成生物小分子(單糖、氨基酸、核苷酸等)，再用這些構件合成生物大分子，進而組裝成各種生物結構。
趨異性是指隨著合成代謝階段的上升，傾向於產生種類更多的產物。
二、營養依賴性
人類不能從無到有合成所有的生物分子。那些不能自己合成，只能從食物中攝取的物質，稱為是必需的。如氨基酸中有10種是必需氨基酸，維生素和某些高不飽和脂肪酸也是必需的。嚴格說，糖是非必需的。
三、需要能量推動
合成代謝需要消耗能量。合成生物小分子的能量直接來自ATP和NADPH，合成生物大分子直接來自核苷三磷酸。
合成代謝所需的能量主要用於活化前體或構件分子，以及用於還原步驟等。
四、資訊來源
生物大分子有兩種組裝模式：
1.模板指導組裝核酸和蛋白質的合成，都以先在的資訊分子為模板。如DNA複製、轉錄以及反轉錄、翻譯都是在模板指導下的聚合過程。所需的資訊存在於模板分子的構件序列中，能量來自活化的構件分子或ATP等。生物大分子形成高階結構並構成亞細胞結構是自我組裝過程，其資訊存在於一級結構中，其能量來自非共價作用力，即組裝過程中釋放的自由能。
2.酶促組裝有些構件序列簡單均一的大分子通過酶促組裝聚合而成。其資訊指令來自酶分子，不需要模板。如糖原、肽聚糖、一些小肽等，都在專一的酶指導和催化下合成。
第三節 分解代謝
一、階段性和趨同性
生物大分子的分解有三個階段：水解產生構件分子、氧化分解產生乙醯輔酶A、氧化成二氧化碳和水。在這個過程中，隨著結構層次的降低，傾向產生少數共同的分解產物，即具有趨同性。
二、意義
分解代謝的各個階段都是釋放能量的過程。第一階段放能很少。第二階段約佔三分之一，可推動ATP和NADPH的`合成，它們可作為能量載體向體內的耗能過程提供能量。第三階段通過三羧酸迴圈和氧化磷酸化釋放其餘的能量，主要用於ATP的合成。三羧酸迴圈形成二氧化碳和還原輔酶，後者在氧化磷酸化過程中釋放能量，形成ATP和水。