Bất cứ một sinh vật nào cũng tồn tại trong một môi trường nhất định, có không gian và thời gian nhất định và có quan hệ chặt chẽ với môi trường mà nó sống. Sinh vật và môi trường là một hệ thống thống nhất, nó chịu sự chi phối của môi trường, dựa vào môi trường để sống, đồng thời chúng tác động vào môi trường, gây ảnh hưởng tới môi trường. Hiện tượng trao đi đổi lại đó người ta gọi là trao đổi vật chất (t.đ.v.c). Sinh vật muốn tồn tại được là nhờ trao đổi vật chất. Quá trình này tiến hành không ngừng từ lúc hình thành cơ thể ở dạng phôi bào đến lúc già và chết. Trao đổi vật chất là tiêu chuẩn quan trọng nhất của hiện tượng sống (trừ trạng thái tiềm sinh). Giới vô cơ cũng có t.đ.v.c nhưng qua đó nó bị hao mòn. Trái lại thông qua t.đ.v.c mà giới sinh vật sinh sôi nảy nở và phát triển. Sự khác biệt về chất lượng này xuất phát từ khả năng t.đ.v.c ở sinh vật có sự chọn lọc và cải biến các yếu tố ngoại cảnh, nó hấp thu những yếu tố cần thiết của môi trường và biến hoá những yếu tố đó thành dạng thích hợp cho cơ thể để phát triển.
Trao đổi vật chất bao hàm những nội dung gì? Sinh vật thực hiện t.đ.v.c. với môi trường mà nó sống, nó lấy từ môi trường những yếu tố dinh dưỡng, khí O2, H2O, khoáng.. một cách có chọn lọc và đào thải ra môi trường những yếu tố không cần thiết từ trong cơ thể, trong quá trình tiếp nhận và đào thải đó sinh vật tác động qua lại với ngoại cảnh theo hai hướng, hai quá trình gắn chặt với nhau đó là quá trình đồng hoá và quá trình di hoá.
Quá trình đồng hoá gồm những bước sau:
Chọn lọc những yếu tố từ bên ngoài (lúc này chọn lọc có tính chất thô qua thị giác, thính giác, xúc giác, vị giác...như con vật ăn thức ăn)
Xử lý để hấp thu (quá trình tiêu hoá hấp thu), sau quá trình này các yếu tố ngoại cảnh đã được chuyển vào nội mô.
Từ các yếu tố chọn lọc đó, sinh vật kiến tạo nên những yếu tố của cơ thể (enzyme,kháng thể...) để duy trì sự tồn tại và phát triển.
Quá trình đồng hoá có tính chất xây dựng, thông qua quá trình này các yếu tố ngoại cảnh đã biến thành các yếu tố của cơ thể. Các nguyên liệu thức ăn lấy từ môi trường bên ngoài vào đã biến thành những chất thích hợp, đặc trưng cho cơ thể. Từ những yếu tố đó, sinh vật xây dựng cải tạo các mô bào, các hoạt chất của cơ thể. Đối với người và gia súc, quá trình đồng hoá là quá trình sử dụng các nguyên liệu từ thức ăn thu được để tạo nên các mô bào.
Song song với quá trình xây dựng này, trong cơ thể sinh vật luôn luôn có quá trình thứ hai, đó là quá trình dị hoá.
Quá trình dị hoá:
Từ trong cơ thể ngay từ bước chọn lọc xử lý để hấp thu cơ thể sinh vật đã loại thải những yếu tố không cần thiết, quá trình này được tiếp tục thực hiện trong từng tế bào để loại thải những yếu tố không cần thiết già cỗi ra ngoài dưới dạng những chất đào thải. Quá trình
phân giải các chất có hiện tượng giải phóng năng lượng, năng lượng này được dùng vào các quá trình sống của cơ thể.
Hai quá trình này xét khái quát thì có vẻ mâu thuẫn, nhưng xét về logic thì đây là hai quá trình mâu thuẫn nhưng thống nhất với nhau, là hai mặt khăng khít của một vấn đề. Đây là hai quá trình tiến hành song song trái ngược nhau, nhưng hỗ trợ lẫn nhau, không có đồng hoá thì không có dị hoá và ngược lại. Thật vậy, quá trình đồng hoá tạo ra mọi thành phần của cơ thể trong đó có những enzyme xúc tác. Có những enzyme này thì những phản ứng phân giải của quá trình dị hoá mới tiến hành được, nhưng mọi phản ứng tổng hợp ở cơ thể đều cần đến năng lượng được sản sinh ra do quá trình dị hoá.
Ngoại cảnh (môi trường) đối với một sinh vật là tất cả những gì bao quanh sinh vật đó, gồm những yếu tố thuận lợi cũng như yếu tố cản trở sự tồn tại của nó. Muốn duy trì và phát triển, mỗi động vật phải thích nghi, phải khai thác được những yếu tố cần thiết cho sự tồn tại.
Đồng hoá và dị hoá được đặc thù ở từng loài, giống, giới, tiến tới từng cá thể sinh vật. Cách đồng hoá, dị hoá đặc trưng đó người ta gọi là kiểu trao đổi vật chất (k.t.đ.v.c). Vậy kiểu trao đổi vật chất là cách sử lý tiếp thu các điều kiện ngoại cảnh một cách đặc thù, cách thực hiện các phản ứng hoá sinh đặc thù. Chính kiểu trao đổi vật chất là cơ sở của khái niệm loài và giống, loài giống khác nhau là do kiểu trao đổi vật chất khác nhau. Những biến đổi trong tiến hoá chính là những biến đổi về k.t.đ.v.c.
Kiểu trao đổi vật chất có nền tảng vật chất cụ thể là các hệ thống enzyme hay nói khác đi kiểu trao đổi vật chất được quyết định bởi các hệ thống enzyme đó, enzyme có bản chất là protein nên chính protein quyết định kiểu trao đổi vật chất. Enzyme hay protein là hệ thống có khả năng biến đổi thích nghi thông qua những ảnh hưởng kéo dài của ngoại cảnh, đó chính là nền tảng của sự tiến hoá, của lai tạo giống. Khi điều kiện môi trường đã ổn định thì kiểu hoạt động của các hệ thống enzyme đó ổn định và được lưu lại trong hệ thống di truyền, trong cấu trúc của DNA, nên kiểu trao đổi vật chất là một hệ thống ổn định chứ không cố định và có thể thay đổi tuỳ theo mức độ thay đổi của môi trường.
Quá trình trao đổi vật chất ở động vật được thể hiện ở sơ đồ sau (Hình 5.1).