物质代谢的相互联系

细胞代谢的总原则和方略： （1）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，转化种类繁多的分子，例如，氧化还原基团转移，水解合成，基团脱加，异构反应等。 （2）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作用和转化。 在代谢的交叉网络中，三个最关键的中间代谢产物： 6-磷酸葡萄糖、丙酮酸、乙酰辅酶A。

一、糖代谢与蛋白质代谢的关系 1、蛋白质转化为糖 ： 首先要水解成AA。——生糖氨基酸 AA通过脱氨基作用生成相应的α-酮酸， 然后转变为糖异生途径中的某种中间产物，再经糖异生作用合成糖。 丙AA 丙酮酸 谷氨酸 α—酮戊二酸 天冬氨酸 草酰乙酸

2、糖可转变成各种AA的碳架结构。 糖代谢的重要中间产物——丙酮酸经TCA可以转变为α-酮戊二酸和草酰乙酸，这三种α-酮酸经氨基化或转氨基作用分别生成丙AA、谷AA和天冬AA。 TCA的其他中间产物以及磷酸戊糖途径、卡尔文循环中间物经转化成α-酮酸后，都能为各种AA合成提供碳骨架. 碳架再经转氨基作用形成AA，进而合成蛋白质。 此外糖分解产生的能量可供蛋白质合成所需。

二、脂类代谢与蛋白质代谢的关系 1、 蛋白质可以转变为脂类： 丝氨酸 胆胺 卵磷脂 胆碱 脑磷脂 甘油 生酮氨基酸 生糖氨基酸 乙酰乙酸 脂肪酸 丙酮酸 乙酰CoA 丙二酸单酰辅酶A 脂肪 蛋白质 丝氨酸 脱羧 胆胺 卵磷脂 胆碱 脑磷脂 SAM

在动物体内的生酮AA：在代谢过程中能生成乙酰乙酸（酮体），然后生成乙酰CoA，再进一步合成脂肪酸。 通过直接或间接生成丙酮酸，可以转变为甘油， 丙酮酸也可以在氧化脱羧后转变为乙酰CoA,合成胆固醇 乙酰CoA或者经丙二酸单酰CoA用于脂肪酸合成。 丝氨酸脱羧可以转变为胆胺，胆胺在接受S-腺苷甲硫氨酸给出的甲基后，即形成胆碱，胆胺是脑磷脂的组成成分，胆碱是卵磷脂的成分。

2、脂类转化为蛋白质: 动物中由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的。 不易利用脂肪酸合成氨基酸:当乙酰CoA进入三羧酸循环形成AA时，需要消耗TCA中的有机酸。如无其他来源的有机酸补充， TCA便不能进行。 动物组织可以利用甘油合成蛋白质。 在植物和微生物中，存在乙醛酸循环，通过合成琥珀酸，回补了三羧酸循环中的有机酸(如OAA)，从而促进脂肪酸合成氨基酸。

草酰乙酸 —酮戊二酸 氨基酸 脂类分子中的甘油 丙酮酸 —酮戊二酸 苹果酸 脂肪酸 乙酰CoA 氨基酸 草酰乙酸 琥珀酸 -氧化 TCA循环 —酮戊二酸 苹果酸 脂肪酸 乙酰CoA 氨基酸 草酰乙酸 琥珀酸 乙醛酸循环

三、糖代谢与脂类代谢的关系 1、糖可转变成脂类： 糖分解代谢的中间产物磷酸二羟丙酮可还原生成磷酸甘油。 多吃糖可以使人发胖；用富含碳水化合物的各类饲料可肥育禽类和肉畜。萌发的花生种子脂肪减少，并变甜 1、糖可转变成脂类： 糖分解代谢的中间产物磷酸二羟丙酮可还原生成磷酸甘油。 乙酰CoA则可合成长链脂肪酸，此过程所需的NADPH又可由磷酸戊糖途径提供。 而后脂酰CoA与磷酸甘油酯化而生成脂肪 磷酸二羟丙酮 磷酸甘油 糖 乙酰CoA 脂肪酸 丙酮酸

2、脂肪转化成糖 动物中由脂肪合成糖的可能性是有限的： 在动物体内，甘油可经脱氢生成磷酸二羟丙酮再通过糖异生作用转变为糖。 但脂肪酸不能净合成糖：原因是丙酮酸生成乙酰CoA的反应不可逆。 脂肪酸在动物体内也可转变成糖是在有其他来源的中间有机酸回补三羧酸循环时，乙酰CoA才可转变为草酰乙酸，再经糖异生作用转变为糖。 植物和微生物有乙醛酸循环可补充琥珀酸，转变成草酰乙酸后进入糖异生作用生糖。（发生在含脂肪种子萌发时）

在血液中产生酸中毒 或到达肌肉中提供能源 糖尿病： 脂肪 酮体（乙酰乙酸、 丙酮、-羟丁酸） 在饥饿时也产生与糖尿病类似的情况 糖 磷酸二羟丙酮 甘油 —磷酸甘油 脂类 —氧化 乙醛酸循环 脂肪酸 乙酰CoA 琥珀酸 草酰乙酸 丙酮酸 动TCA CO2+H2O 在血液中产生酸中毒 或到达肌肉中提供能源 糖尿病： 脂肪 酮体（乙酰乙酸、 丙酮、-羟丁酸） 在饥饿时也产生与糖尿病类似的情况

四、核酸代谢与糖、脂类及蛋白质代谢的关系： 1．核酸是细胞重要遗传物质，它通过控制蛋白质的合成影响细胞组成成分和代谢类型，一般不是重要的C、N和能源。 许多核苷酸在代谢中起重要作用。 能量和磷酸基团的供应 ATP UTP CTP GTP 单糖的转变和多糖的合成 核酸 核苷酸 参与卵磷脂的合成 给蛋白质合成提供能量 AMP 辅酶、组氨酸等 2．核酸本身合成又受其它物质特别是蛋白质的作用和控制 Gly、Asp、Gln 嘌呤、嘧啶 蛋白酶 核苷酸、核酸的合成 蛋白因子 核苷酸、核酸的合成

三羧酸循环是各类物质代谢的共同途径，是联系的渠道。

五、分解代谢和合成代谢的单向性 酶对正、逆反应同样促进，而代谢途径中有许多过程是可逆的，然而实际上整个代谢又是单向的。那么生物是怎样来调节反应方向和正、逆速度防止空转浪费的？ （1）分解与合成代谢是分开的，各有自身的途径。 （2）在一条代谢途径中某些关键部位的正逆反应经常是有两种不同的酶所催化，一种酶催化正反应，另一种酶催化逆反应。 （3）这种分开机制可使生物合成和降解途径或正逆反应途径分别处于力学有利态，远离平衡点，保证单向进行。 例糖代谢中有3个部位。