أيض
التاريخ

يحتوي كتاب أجزاء الحيوان لأرسطو على تفاصيل كافية عن وجهة نظره بشأن الأيض تكفي لصنع نموذج تدفق مفتوح. حيث آمن أن كل مرحلة من العملية، تُحول فيها مواد من الطعام، مع إطلاق حرارة باعتباره العنصر التقليدي للحريق، وفضلات تُخرَج في صورة بول، أو براز، أو صفراء.
وصف ابن النفيس الأيض في عام 1260 في روايته الرسالة الكاملية في السيرة النبوية والتي احتوت عبارة «كل من الجسم وأجزاءه في حالة مستمرة من الانحلال والبناء، لذلك هي حتما تمر بتغيير دائم.» يمتد تاريخ الدراسة العلمية للتمثيل الغذائي لعدة قرون وانتقل من دراسة الحيوانات بالكامل في الدراسات المبكرة، لدراسة التفاعلات الأيضية المفردة في الكيمياء الحيوية الحديثة. نشر التجاربَ المخططة الأولى لأيض الإنسان في 1614 سانتوريو سانتوري  في كتابه حرق الطب الساكن. وصف فيه كيف وزن نفسه قبل وبعد الأكل، والنوم، والعمل، وممارسة الجنس، والصوم، والشرب، والإخراج. حيث وجد أن أغلب الطعام الذي تناوله قد فقد عبر ما أسماه «عرق غير ملموس».
في تلك الدراسات المبكرة، لم يحدث التعرف على آليات تلك العمليات الأيضية وكان من المعتقد أن هناك قوة حيوية تنشط الأنسجة الحية. في القرن الـ19، عند دراسة تخمير السكر إلى كحول بواسطة الخميرة، استنتج لويس باستور أن التخمير حفزته موادٌ في خلايا الخميرة أسماها «مخمرات». كتب أن «التخمير الكحولي هو عمل مرتبط بحياة وتنظيم خلايا الخميرة، وليس مع موت أو تعفن الخلايا.» هذا الاكتشاف، إلى جانب ما نشره فريدرش فولر في 1828 عن بحث حول التصنيع الكيميائي لليوريا، وكونها أول مركب عضوي يحضر بالكامل من مركبات طليعية غير عضوية أثبتا أن المركبات العضوية والتفاعلات الكيميائية الموجودة في الخلية لا تختلف من حيث المبدأ عن أي جزء من الكيمياء.
اكتشف الإنزيمات في بدايات القرن الـ20 إدوارد بوخنر فهو ما فصل دراسة تفاعلات الأيض الكيميائية عن الدراسة البيولوجية للخلايا، وأشار ببدء الكيمياء الحيوية. نما حجم المعرفة الكيميائية الحيوية بسرعة خلال أوائل القرن الـ20. أحد أكثر علماء الكيمياء الحيوية الجدد المثمرين وقتها كان هانس كريبس الذي قدم إسهامات هائلة في دراسة الأيض. اكتشف كريبس دورة اليوريا ولاحقًا، بالتعاون مع هانز كورنبيرج، دورة حمض الستريك ودورة الجلايكسولات. تمت مساعدة أبحاث الكيمياء الحيوية الحديثة بشكل كبير بسبب تطور التقنيات الحديثة مثل الاستشراب، ودراسة البلورات بالأشعة السينية، ومطيافية الرنين المغناطيسي النووي، والوسم النظيري، والمجهر الإلكتروني. سمحت تلك التقنيات باكتشاف والتحليل المفصل للعديد من الجزيئات والمسارات الأيضية في الخلايا.
هيكل ثلاثي الغليسريد ، عبارة عن جزيء غليسرين (أحمر) يرتبط به 3 أحماض دهنية (رمادي وأسود)؛ ثلاثي الغلسريد هو جزيء دهني يمكن أن يختزن في الخلايا الدهنية.
الجلوكوز يمكن أن يتواجد في شكل سلسلة مستقيمة أو حلقة.
تركيب أسيتيل مرافق الإنزيم-أ مجموعة الأسيتيل المتنقلة ترتبط بذرة الكبريت في أقصى اليسار.
تركيب الهيموغلوبين. وحدات البروتين بالأحمر والأزرق، والمجموعات التي تحتوي على الهيم بالأخضر. من ببب: 1GZX.
مخطط مبسط للمرحلة الأولى لفك البروتينات، والسكريات، والدهون (ينتج Acetyl-CoA).
آلية أيه تي بي سينثاز. يظهر ATP باللون الأحمر، و ADP ،و الفوسفات باللون الوردي والوحدة الدوارة الدورية باللون الأسود.
خلايا نبانية (محاطة بجدران بنفسجية) مليئة بالبلاستيدات الخضراء، وهي موقع البناء الضوئي
نسخة مبسطة من مسار تصنيع ستيرويد. أثزيلت بعض المركبات الوسيطة من أجل الوضوح.
تأثير الانسولين على استيعاب وأيض الجلوكوز. يرتبط الإنسولين بالمستقبل الخاص به (1)، والذي بدوره يبدأ العديد من تتاليات تنشيط البروتين (2). يشمل ذلك: نقل ناقل الجلوكوز 4 إلى الغشاء الخلوي ودخول الجلوكوز (3)، وتصنيع الغلايكوجين (4)، وتحلل الجلوكوز (5) وتصنيع الأحماض الدهنية (6).
شجرة تطور تظهر الأصل المشترك للكائنات الحية من النطاقات الثلاثة. البكتيريا ملونة بالأزرق، وحقيقيات النوى بالأحمر، والبكتيريا القديمة بالأخضر. المواقف النسبية لبعض الشعب المدرجة تظهر حول الشجرة.
شبكة أيض لدورة حمض الستريك فيرشاد أذن الفأر. تظهر الإنزيمات والمستقلبات في صورة مربعات حمراء والتفاعلات بينهما كخطوط سوداء.
الأيض لأرسطو كنموذج تدفق مفتوح
سانتوريو سانتوري في ميزانه القباني، من كتاب حرق الطب الساكن، نشر أول مرة في 1614