细胞代谢是细胞内为维持生命而发生的一系列有序化学反应的总称。这些反应过程允许生物体生长和繁殖,保持其结构,并对外部环境做出反应。
代谢通常分为两类:分解代谢,分解大分子以获取能量(如细胞呼吸);合成代谢,利用能量合成细胞成分,如糖原、蛋白质和核酸。代谢在生理学、细胞生物学和医学等领域发挥着重要作用。
代谢途径紊乱可导致许多常见的人类疾病,如癌症、糖尿病、肥胖、低血糖、低血脂、苯丙酮尿症、神经退行性变等。
糖酵解葡萄糖在细胞内被分解成丙酮酸和ATP,通过一系列酶将每个六碳葡萄糖分子转化为两个三碳丙酮酸分子。该途径在原核生物和真核生物中几乎所有细胞中都是共同的。在真核细胞中,糖酵解发生在细胞质中。该途径包括三个阶段:1)葡萄糖转化为1,6-二磷酸果糖;2) 1,6-二磷酸果糖裂解成两个三碳片段;和3)氧化三碳碎片到丙酮酸(得到三磷酸腺苷和NADH)。关键的调节酶是磷酸果糖激酶,糖酵解的第三步是一个不可逆反应,是该过程的限速步骤。
脂质代谢是人体内重要而复杂的生化反应,是指生物体内脂肪在各种相关酶的帮助下消化、吸收、合成和分解的过程。脂质是人体储存和供应能量的重要物质,也是生物膜的重要结构组成部分。动物对脂肪的消化主要是在小肠上部,通过各种酶和胆盐的作用,水解成甘油、脂肪酸等。
脂质代谢在交替激活的巨噬细胞(Yanet al。, 2020)
脂质的吸收有两种方式:由甘油三酯组成的介质和短链脂肪酸乳化后被吸收,经门静脉进入血液;由长链脂肪酸组成的甘油三酯与载脂蛋白和胆固醇结合形成乳糜泻颗粒,最后通过淋巴进入血液。
甘油三酯是机体能量储存和氧化供能的重要形式。甘油三酯合成所需的甘油和脂肪酸主要由葡萄糖代谢提供。不同组织合成甘油三酯的方式不同。肝细胞和脂肪细胞合成途径:双甘油酯途径。小肠粘膜细胞合成途径:单甘油酯途径。甘油三酯分解代谢是脂肪动员的过程,储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为游离硫辛酸(FFA)和甘油,并释放到血液中被氧化并被其他组织利用。
辅酶是与酶结合的有机分子,有助于催化反应。它们通常与酶的活性位点结合,促进底物募集。辅酶,像酶一样,可以重复循环,而不改变反应的速率或效果。大多数是维生素、维生素衍生物或核苷酸的形式。
代数余子式是“辅助分子”,在自然界中可以是无机或有机的。它们通常包括金属离子,如铁、锌、钴和铜。由于大多数生物不能合成金属离子,所以必须在饮食中补充金属离子。辅酶和辅助因子在许多细胞代谢反应中起着不可或缺的作用,在结构和功能上都起着催化作用。
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参考
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