이화작용(catabolism)은 복잡한 분자를 작은 단위의 분자로 분해시키는 대사 과정의 일부분이다. 이화작용은 크게 3단계로 구분할 수 있는데, 1단계는 단백질, 다당류, 지질 등의 큰 유기 분자를 세포 바깥에서 단당류, 지방산, 뉴클레오타이드 및 아미노산 등과 같은 보다 작은 분자로 소화하는 것이다. 2단계는 이 작은 분자를 세포 내로 흡수하여 에너지를 일부 방출하는 더욱 작은 분자, 대개는 아세틸 조효소 A(acetyl-CoA)로 전환하는 단계이다. 마지막 3단계는 아세틸 조효소 A가 시트르산 회로와 전자전달계를 통해 물과 이산화 탄소로 산화되고, 이 과정에서 방출되는 에너지의 일부가 조효소 NAD+를 NADH로 환원하면서 에너지를 저장한다.

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