代谢和代谢物组学

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代谢和代谢物组学之间的区别

代谢 vs. 代谢物组学

代谢是生物体维持生命的化学反应总称。这些反应使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对环境作出反应。代谢通常被分为两类：分解代谢可以对大的分子进行分解以获得能量（如细胞呼吸）；合成代谢则可以利用能量来合成细胞中的各个组分，如蛋白质和核酸等。代谢是生物体不断进行物质和能量的交换过程，一旦物质和能量交换停止，生物体的生命就會結束。 代谢中的化学反应可以归纳为代謝途徑，通过一系列酶的作用将一种化学物质转化为另一种化学物质。酶对于代谢反應来说是非常重要的，因为酶可以通过一個熱力學上易於發生的反應來驅動另一個難以進行的反應，使之變得可行；例如，利用ATP的水解所产生的能量来驱动其他化学反应。一个生物体的代谢机制决定了哪些物质对于此生物体是有营养的，而哪些是有毒的。例如，一些原核生物利用硫化氢作为营养物质，但这种气体对于动物来说却是致命的。代谢速度，或者说代谢率，也影响了一个生物体对于食物的需求量。 代谢有一個特点：無論是任何大小的物种，基本代谢途径也是相似的。例如，羧酸，作为柠檬酸循环（又称为“三羧酸循环”）中的最为人们所知的中间产物，存在于所有的生物体，无论是微小的单细胞的细菌还是巨大的多细胞生物如大象。代谢中所存在的这样的相似性很可能是由于相关代谢途径的高效率以及这些途径在进化史早期就出现而形成的结果。. 代谢物组学（metabolomics）是涉及代谢产物的化学过程的科学研究。具体而言，代谢物组学是“对特定的细胞过程遗留下的特殊化学指纹的系统研究”，对它们的小分子代谢产物的整体研究。代谢物组(Metabolome)定义为在一个生物细胞，组织，器官或生物体中所有的代谢产物的集合，而这些代谢物是此生物体基因表达的最终产物。因此，当信使RNA基因表达的数据和蛋白质组学的分析无法描述细胞体内的所有生理活动的时候，对代谢分析可以获得该细胞生理学的一个瞬时快照。系统生物学和的挑战之一是整合蛋白质组学的，转录组学的和代谢物组学的信息以更好地理解细胞生物学。.

代谢物组

代谢物组（Metabolome）是指在一个生物样品中发现的完整的一套小分子化学物质。所述生物样品可以是一个细胞，一个细胞器，一个器官，一个组织，一个组织提取物，一个生物流体或整个生物体。在给定的代谢物组发现的小分子的化学物质可能既包括内源性代谢物，它们是由生物体天然产生的（如氨基酸，有机酸，核酸，脂肪酸，胺，糖，维生素，辅因子，颜料，抗生素等），又包括外源化学物质（如药物，环境污染物，食品添加剂，毒素和其它生物异源物质），它们不是由生物体天然产生的。换句话说，代谢物组既有内源性代谢物组又有外源性代谢物组。内源性代谢物组可进一步细分为包括“初级”的和“次级”的代谢物组（特别是指植物的或微生物的代谢物组时）。初级代谢产物是直接参与正常的生长，发育和繁殖。次级代谢产物并不直接参与这些过程，但通常具有重要的生态功能。次级代谢产物可能包括色素，抗生素或部分生物异源物质代谢废物的衍生产品。一个小分子有资格作为一种代谢物，或者被认为是代谢物组的一部分，必须通常具有分子量这意味着例如糖脂，多糖，短肽（被使用，并且可能是与现有的生物术语相匹配的，指的是完整的基因集合（基因组），完整的蛋白质集合（蛋白质组）和完整的转录物集合（转录物组）。关于代谢物组的第一本书于2003年出版。第一本致力于代谢物组学的杂志（简称《代谢物组学》）于2005年推出，目前由Royston Goodacre博士主编。 关于代谢组学分析的一些更重要的早期论文列在下面的参考文献中。.

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药物

药物（drug）广义上指可以对人或其他动物产生已知生物效应的物质 Merriam Webster: Concise Encyclopedia。食物通常不适用于这个定义，尽管它们也可以对生物物种产生生理效应 Dictionary.com Unabridged (v 1.1), Random House, Inc., via dictionary.com.

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质谱法

质谱（mass spectrometry，缩写：MS）是一种电离化学物质并根据其质荷比（质量-电荷比）对其进行排序的分析技术。简单来说，质谱测量样品内的质量。 质谱法被用于许多不同领域，并被用于纯样品和复杂混合物。 质谱是离子信号作为质荷比的函数的曲线图。这些频谱被用于确定样品的元素或，颗粒和分子的质量，并阐明分子的化学结构，如肽和其他化合物。 在典型的质谱法中，可以是固体，液体或气体的样品被电离，例如用电子轰击它。 这可能导致一些样品的分子破碎成带电的碎片。 然后，这些离子根据其质荷比被分离，通常通过加速它们并使其经受电场或磁场：相同质荷比的离子将经历相同数量的偏转。离子通过能够探测带电粒子的机制被探测到，例如一个电子倍增管。 结果被显示为作为质荷比的函数的已经探测离子的相对丰度的频谱。 样品中的原子或分子可以通过将已知质量与鉴定的质量相关联或通过特征分解模式来鉴定。.

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色谱法

--（chromatography，--）是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。色谱法起源于20世纪初，1950年代之后飞速发展，并发展出一个独立的三级学科——色谱学。历史上曾经先后有两位化学家因为在色谱领域的突出贡献而获得诺贝尔化学奖，此外色谱分析方法还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。.

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蛋白质组学

蛋白质组学（proteomics，又譯作蛋白質體學），是對蛋白质特别是其结构和功能的大规模研究，是在90年代初期，由Marc Wikins和學者們首先提出的新名詞。更重要的是，基因组是相当稳定的实体，而蛋白质组通过与基因组的相互作用而不断发生着改变。一个生命体在其机体的不同部分以及生命周期的不同阶段，其蛋白表达可能存在巨大的差异。 蛋白质组是由有机体或系统产生或修饰的整套蛋白质。 这随着时间和细胞或有机体经历的不同要求或压力而变化。蛋白质组学是一个跨学科的领域，它从人类基因组计划的遗传信息中受益匪浅，它还涵盖了新兴的科学研究和从细胞内蛋白质组成，结构和其独特活动模式的整体水平探索蛋白质组学。它是功能基因组学的重要组成部分。 蛋白质组学研究的关键技术包括质谱分析、X射线晶体学、核磁共振和凝胶电泳。 有两种蛋白质组学方法：活体样品研究和重组蛋白合成。在第二种情形下，用遗传工程方法来克隆待合成的DNA模板，以及把这些基因剪切到宿主细胞（典型的是细菌）中，后者被培养用于大规模蛋白表达。 接着，被合成蛋白需要被从宿主细胞中提取和纯化。纯化的蛋白随后通过结晶（及X-射线晶体衍射）或核磁共振来确定其结构。.

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抗生素

#重定向 抗细菌药.

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