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代谢物,如己糖、戊糖、生糖氨基酸和甘油降解为丙酮酸然后生成乙酰辅酶A,同样脂肪 酸和生酮氨基酸也降解为乙酰辅酶A和其他几个末端产物:最后阶段是乙酰辅酶A和其他产 物氧化成水和CO2。 合成代谢则经历反向的三个阶段,首先是以分解代谢第三阶段中生成的(或从环境中 摄入的)小分子作为起始原料合成简单有机物。不同的生物所利用的起始原料很不相同, 基本上分为二类,一类以二氧化碳为同化起始物合成各种有机物质(称为自养生物),不 需要由外界提供有机的碳化合物,如高等绿色植物、蓝绿藻、光合细菌、硝酸和亚硝酸细 菌等。另一类只能利用有机碳化物为起始原料(称为异养生物),如所有较高等的动物、 无光合作用的植物细胞、大多数微生物等。第二阶段是简单的有机物进一步合成构造大分 子所需要的单体。如ā酮酸与氨基供体反应生成ā氨基酸,磷酸丙糖生成磷酸己糖和磷 酸戊糖。丙酮酸经糖原异生作用生成的单酰乙酰辅酶A可缩合生成脂肪酸,磷酸二羟丙酮 可还原为甘油。第三阶段是由单体合成大分子化合物,如ā氨基酸结合成多肽:磷酸己糖 合成多糖:磷酸戊糖先形成核苷酸,然后合成核酸:甘油和脂肪酸合成脂肪。 分解代谢从各种不同的多糖、脂肪、蛋白质开始逐步形成共同的中间代谢物到第三阶 段则集中到 一个共同的代谢途径三羧酸循环中。当然,在复杂的代谢中第二阶段的氨基酸 甘油、单糖等单体并不是都要经过三羧酸循环,也可以直接作为合成大分子的中间物。合 成代谢则与之相反, 一开始是共同的少数起始原料,然后逐步分化,经过第二阶段到第 阶段产生了许多分枝途径,合成了许多不同类型的生物大分子。生物大分子具有高度的特 异性,正是它们决定了生物物种和个体之间的差异。生物机体将各类物质分别纳入各自的 共同代谢途径,以少数种类的反应,如氧化还原、基团转移、水解脱水、裂解合成、异构 反应等,转化成种类繁多的分子。不同的代谢途径可通过交叉点上关键的中间代谢物而相 互影响和相互转化。这些共同的中间代谢物使各代谢途径得以沟通,形成经济有效、运转 良好的代谢网络。其中三个最关键的中间代谢物是6磷酸葡萄糖、 丙酮酸和乙酰辅酶A。 二、代谢的单向性和多酶系统 分解代谢和合成代谢可以是同一反应的逆转,但是事实上并不完全如此,整个代谢过 程都是单向的。例如,从葡萄糖降解成丙酮酸的酶共有十种,其中有三个酶参与的反应在 合成代谢过程中都是由别的酶或别的代谢途径所替代。也就是说在某些关键部位的正逆反 应往往是相对独立的单向反应,分别由不同的酶作化。这样可以从分解和合成两个方向分 别形成更有效的调节,在需要某一途径开放时另一途径就关闭,这种双重调节是代谢的普 遍现象。 细胞中的酶常常为了催化一系列连锁反应而联系成多酶系统,根据结构的复杂程度多 酶系统可分三种类型。第一种类型酶分子呈溶解状态,底物和产物一般均为小分子。扩散 速度快,易从一个酶分子扩散到另一个酶分子。第二种类型酶分子结构较紧密,各个酶分 子中间靠物理性质吸附,在功能上组成一个多酶系统,如脂肪酸合成酶系和丙酮酸脱氢酶 系,分别由7种和3种酶组合在一起,形城不易解离的复合体,一旦分开后就失去活性,底 物分子并不离开酶系,不扩散出去,可连续作用,提高了反应速率。第三种类型酶连接在 323 323 代谢物,如己糖、戊糖、生糖氨基酸和甘油降解为丙酮酸然后生成乙酰辅酶A,同样脂肪 酸和生酮氨基酸也降解为乙酰辅酶A和其他几个末端产物;最后阶段是乙酰辅酶A和其他产 物氧化成水和CO2。 合成代谢则经历反向的三个阶段,首先是以分解代谢第三阶段中生成的(或从环境中 摄入的)小分子作为起始原料合成简单有机物。不同的生物所利用的起始原料很不相同, 基本上分为二类,一类以二氧化碳为同化起始物合成各种有机物质(称为自养生物),不 需要由外界提供有机的碳化合物,如高等绿色植物、蓝绿藻、光合细菌、硝酸和亚硝酸细 菌等。另一类只能利用有机碳化物为起始原料(称为异养生物),如所有较高等的动物、 无光合作用的植物细胞、大多数微生物等。第二阶段是简单的有机物进一步合成构造大分 子所需要的单体。如α-酮酸与氨基供体反应生成α-氨基酸,磷酸丙糖生成磷酸己糖和磷 酸戊糖。丙酮酸经糖原异生作用生成的单酰乙酰辅酶A可缩合生成脂肪酸,磷酸二羟丙酮 可还原为甘油。第三阶段是由单体合成大分子化合物,如α-氨基酸结合成多肽;磷酸己糖 合成多糖;磷酸戊糖先形成核苷酸,然后合成核酸;甘油和脂肪酸合成脂肪。 分解代谢从各种不同的多糖、脂肪、蛋白质开始逐步形成共同的中间代谢物到第三阶 段则集中到一个共同的代谢途径三羧酸循环中。当然,在复杂的代谢中第二阶段的氨基酸、 甘油、单糖等单体并不是都要经过三羧酸循环,也可以直接作为合成大分子的中间物。合 成代谢则与之相反,一开始是共同的少数起始原料,然后逐步分化,经过第二阶段到第一 阶段产生了许多分枝途径,合成了许多不同类型的生物大分子。生物大分子具有高度的特 异性,正是它们决定了生物物种和个体之间的差异。生物机体将各类物质分别纳入各自的 共同代谢途径,以少数种类的反应,如氧化还原、基团转移、水解脱水、裂解合成、异构 反应等,转化成种类繁多的分子。不同的代谢途径可通过交叉点上关键的中间代谢物而相 互影响和相互转化。这些共同的中间代谢物使各代谢途径得以沟通,形成经济有效、运转 良好的代谢网络。其中三个最关键的中间代谢物是6-磷酸葡萄糖、丙酮酸和乙酰辅酶A。 二、代谢的单向性和多酶系统 分解代谢和合成代谢可以是同一反应的逆转,但是事实上并不完全如此,整个代谢过 程都是单向的。例如,从葡萄糖降解成丙酮酸的酶共有十种,其中有三个酶参与的反应在 合成代谢过程中都是由别的酶或别的代谢途径所替代。也就是说在某些关键部位的正逆反 应往往是相对独立的单向反应,分别由不同的酶催化。这样可以从分解和合成两个方向分 别形成更有效的调节,在需要某一途径开放时另一途径就关闭,这种双重调节是代谢的普 遍现象。 细胞中的酶常常为了催化一系列连锁反应而联系成多酶系统,根据结构的复杂程度多 酶系统可分三种类型。第一种类型酶分子呈溶解状态,底物和产物一般均为小分子。扩散 速度快,易从一个酶分子扩散到另一个酶分子。第二种类型酶分子结构较紧密,各个酶分 子中间靠物理性质吸咐,在功能上组成一个多酶系统,如脂肪酸合成酶系和丙酮酸脱氢酶 系,分别由7种和3种酶组合在一起,形成不易解离的复合体,一旦分开后就失去活性,底 物分子并不离开酶系,不扩散出去,可连续作用,提高了反应速率。第三种类型酶连接在
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