代谢途径

代谢途径（英语：metabolic pathway）在生物化学中，是一连串在细胞内发生的化学反应，并由酶所催化，形成使用或储存的代谢物，或引发另一个代谢途径（称为“流量控制反应”）^[1]。多种途径都是精细的，并涉及原来物质逐步修饰成所需的化学结构的化合物。在分子生物学中常被称作代谢通路，通常是指某个或某几个基因表达所涉及的全部酶或信号分子。在某一特定时间点的细胞内所有表达的基因的集合称为基因表达谱通常用RNA-seq来测定。

细胞内不同代谢途径组成了代谢网络。底物是否进入代谢途径，要视乎细胞的需要，即合成代谢物及分解代谢物浓度的独特组合（流量控制反应的动力）。代谢途径包括主要的代学反应（一般都是需要酶的）令生物保持它的内环境稳态。

概览

代谢途径一般都有以下特征：

• 它们包括多个步骤，就像瀑布一样。首个步骤多数不能倒逆。其他步骤并不一定不能倒逆。大部份情况下，这些步骤可以视乎细胞的实际需要而倒逆。
  • 糖酵解是极好的例子：

1. 当葡萄糖进入细胞后，它立即会被三磷酸腺苷（ATP）磷酸化，在首个不能倒逆的步骤成为葡萄糖-6-磷酸。这是要避免葡萄糖离开细胞。
2. 在过多脂类或蛋白质时，糖酵解会倒逆进行糖异生，以产生葡萄糖六磷酸盐作为糖原或淀粉储存。

• 它们都是有调节的，一般是以反馈方式，或是以循环形式再次进行反应（如三羧酸循环）。
• 真核生物的合成代谢及分解代谢途径，大都局限于细胞中的特定区域（细胞区室），或是以使用不同的酶或辅助因子来分开。

主要代谢途径

葡糖醛酸代谢

戊糖相互转换

肌醇代谢

纤维素与蔗糖代谢

淀粉与糖原代谢

其他糖类代谢

磷酸戊糖途径

 糖酵解
与糖异生

氨基糖代谢

小氨基酸合成

支链氨基酸合成

嘌呤生物合成

组氨酸代谢

芳香族氨
基酸合成

丙酮酸脱羧

发酵

脂肪酸代谢

尿素循环

天冬氨酸族氨基酸合成

 卟啉类和
类咕啉代谢

三羧酸循环

 谷氨酸族
氨基酸合成

嘧啶生物合成

细胞呼吸

主条目：细胞呼吸

细胞会使用多种不同但相关的代谢途径来转移由分子分解释放的能量至ATP内。这种作用会以不同的形式存在于所有生物之内：

1. 糖酵解
2. 厌氧呼吸
3. 三羧酸循环
4. 氧化磷酸化

其他途径亦包括有：

• 脂肪酸氧化
• 糖异生
• 甲羟戊酸途径
• 磷酸戊糖途径
• 卟啉合成
• 尿素循环

从非生物中产生能量代合物：

• 光合作用
• 化学合成

参考文献

1. Cox, David L. Nelson, Michael M. Lehninger principles of biochemistry 5th. New York: W.H. Freeman. 2008: 26. ISBN 978-0-7167-7108-1.

外部链接

• Metabolism, Cellular Respiration and Photosynthesis - The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology
• A metabolic pathway（页面存档备份，存于互联网档案馆） (Flash animation)
• KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• MetaCyc: a database of nonredundant, experimentally elucidated metabolic pathways (700 pathways from more than 600 different organisms).（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• aMAZE: a workbench for the representation, management, annotation and analysis of information on networks of cellular processes: genetic regulation, biochemical pathways, signal transductions.（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• PathCase Pathways Database System
• Interactive Flow Chart of the Major Metabolic Pathways

参见

• 新陈代谢主题

• 代谢
• 代谢网络
• 代谢工程学