初級代謝（primary metabolism）是一類主要發(fā)生在生長繁殖期的普遍存在于一切生物中的代謝類型。次級代謝是某些生物為了避免在初級代謝過程中某種中間產(chǎn)物積累所造成的不利作用或外環(huán)境因素脅迫下而產(chǎn)生的一類有利于生存的代謝類型。因此也可以認(rèn)為次級代謝是某些生物在一定條件下通過突變獲得的一種適應(yīng)生存的方式。通過次級代謝合成的產(chǎn)物通常稱為次級代謝產(chǎn)物。

次級代謝與初級代謝是一個相對的概念，兩種代謝既有區(qū)別又有聯(lián)系，它們的區(qū)別主要表現(xiàn)為：

（1）次級代謝只存在于某些生物當(dāng)中，而且代謝途徑和代謝產(chǎn)物因生物不同而異，就是同種生物也會因營養(yǎng)和環(huán)境條件不同而產(chǎn)生不同的次級代謝產(chǎn)物。而初級代謝是一類普遍存在于各類生物中的基本代謝類型，代謝途徑與產(chǎn)物的類同性強(qiáng)。

（2）次級代謝產(chǎn)物對于產(chǎn)生者本身不是機(jī)體生存所必需的物質(zhì)，即使在次級代謝過程的某個環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙，也不會導(dǎo)致機(jī)體生長的停止和死亡，一般只是影響機(jī)體合成某種次級代謝產(chǎn)物的能力。而初級代謝產(chǎn)物如單糖或單糖衍生物、核苷酸、脂肪酸等單體以及由它們組成的各種大分子聚合物如核酸、蛋白質(zhì)、多糖、脂類等通常都是機(jī)體生存必不可少的物質(zhì)，只要這些物質(zhì)合成過程的某個環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙，輕則表現(xiàn)為生長緩慢，重則導(dǎo)致生長停止、機(jī)體發(fā)生突變甚至死亡等。

（3）次級代謝通常在微生物的指數(shù)生長期末期或穩(wěn)定期才出現(xiàn)，它與機(jī)體的生長往往不呈現(xiàn)平行關(guān)系，而是明顯地分為機(jī)體的生長期和次級代謝產(chǎn)物形成期兩個不同時期。初級代謝則自始至終存在于一切生活的機(jī)體之中，它同機(jī)體的生長過程基本呈平行關(guān)系。

（4）次級代謝產(chǎn)物雖然也是從少數(shù)幾種初級代謝過程中產(chǎn)生的中間體或代謝產(chǎn)物衍生而來，但它的骨架碳原子的數(shù)量與排列上的微小變化，或氧、氮、氯、硫等元素的加入，或在產(chǎn)物氧化水平上的微小變化都可以導(dǎo)致產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物各種各樣，并且每種類型的次級代謝產(chǎn)物往往是一群化學(xué)結(jié)構(gòu)非常相似而成分不同的混合物。例如目前已知新霉素有4種，桿菌肽有10種，多黏菌素有10種，放線菌素有20多種等。這些次級代謝產(chǎn)物通常被機(jī)體分泌到胞外，它們雖然不是機(jī)體生長與繁殖所必需的物質(zhì)，但它們與機(jī)體的分化有一定的關(guān)系，并在同其他生物的生存競爭中起著重要作用，而且它們中有許多對人類健康和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大影響。而初級代謝產(chǎn)物的性質(zhì)與類型在各類生物里相同或基本相同。如20種氨基酸、8種核苷酸以及由它們聚合而成的蛋白質(zhì)、核酸等在不同生物中其本質(zhì)基本相同，在機(jī)體的生長與繁殖上起著重要而相似的作用。

（5）機(jī)體內(nèi)兩種代謝類型在對環(huán)境條件變化的敏感性或遺傳穩(wěn)定性上明顯不同。次級代謝對環(huán)境條件變化很敏感，其產(chǎn)物的合成往往會因環(huán)境條件變化而受到明顯影響。而初級代謝對環(huán)境條件變化的敏感性相對較小，較為穩(wěn)定。

（6）催化次級代謝產(chǎn)物合成的某些酶專一性較弱。因此在某種次級代謝產(chǎn)物合成的培養(yǎng)基里加進(jìn)不同的前體物時，往往可以導(dǎo)致機(jī)體合成不同種類的次級代謝產(chǎn)物，這或許是某些次級代謝產(chǎn)物為什么是由許多混合物組成的原因之一。例如在青霉素發(fā)酵中可以通過加入不同前體物的方式合成不同類型的青霉素。另外催化次級代謝產(chǎn)物合成的酶往往都是一些誘導(dǎo)酶，它們是在產(chǎn)生菌指數(shù)生長期末期或穩(wěn)定生長期中，由于某種中間產(chǎn)物積累而誘導(dǎo)機(jī)體合成一種能催化次級代謝產(chǎn)物合成的酶。這些酶通常因環(huán)境條件變化而不能合成。相對而言，催化初級代謝產(chǎn)物合成的酶專一性和穩(wěn)定性較強(qiáng)。

次級代謝與初級代謝之間的聯(lián)系非常密切，具體表現(xiàn)為次級代謝以初級代謝為基礎(chǔ)。因?yàn)槌跫壌x可以為次級代謝產(chǎn)物合成提供前體物和為次級代謝產(chǎn)物合成提供所需要的能量，而次級代謝則是初級代謝在特定條件下的繼續(xù)和發(fā)展，避免初級代謝過程中某種（或某些）中間體或產(chǎn)物過量積累對機(jī)體產(chǎn)生的毒害作用。另一方面初級代謝產(chǎn)物合成中的關(guān)鍵性中間體也是次級代謝產(chǎn)物合成中的重要中間體物質(zhì)，如乙酰CoA、莽草酸、丙二酸等都是許多初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物合成的中間體物質(zhì)。初級代謝產(chǎn)物如半胱氨酸、纈氨酸、色氨酸、戊糖等通常是一些次級代謝產(chǎn)物合成的前體物質(zhì)。