代謝途徑

代謝途徑（英語：metabolic pathway）在生物化學中，是一連串在細胞內發生的化學反應，並由酶所催化，形成使用或儲存的代謝物，或引發另一個代謝途徑（稱為「流量控制反應」）^[1]。多種途徑都是精細的，並涉及原來物質逐步修飾成所需的化學結構的化合物。在分子生物學中常被稱作代謝通路，通常是指某個或某幾個基因表達所涉及的全部酶或信號分子。在某一特定時間點的細胞內所有表達的基因的集合稱為基因表達譜通常用RNA-seq來測定。

細胞內不同代謝途徑組成了代謝網絡。底物是否進入代謝途徑，要視乎細胞的需要，即合成代謝物及分解代謝物濃度的獨特組合（流量控制反應的動力）。代謝途徑包括主要的代學反應（一般都是需要酶的）令生物保持牠的內環境穩態。

概覽

代謝途徑一般都有以下特徵：

• 它們包括多個步驟，就像瀑布一樣。首個步驟多數不能倒逆。其他步驟並不一定不能倒逆。大部份情況下，這些步驟可以視乎細胞的實際需要而倒逆。
  • 糖酵解是極好的例子：

1. 當葡萄糖進入細胞後，它立即會被三磷酸腺苷（ATP）磷酸化，在首個不能倒逆的步驟成為葡萄糖-6-磷酸。這是要避免葡萄糖離開細胞。
2. 在過多脂類或蛋白質時，糖酵解會倒逆進行糖異生，以產生葡萄糖六磷酸鹽作為糖原或澱粉儲存。

• 它們都是有調節的，一般是以反饋方式，或是以循環形式再次進行反應（如三羧酸循環）。
• 真核生物的合成代謝及分解代謝途徑，大都局限於細胞中的特定區域（細胞區室），或是以使用不同的酶或輔助因子來分開。

主要代謝途徑

葡糖醛酸代謝

戊糖相互轉換

肌醇代謝

纖維素與蔗糖代謝

澱粉與糖原代謝

其他糖類代謝

磷酸戊糖途徑

 糖酵解
與糖異生

氨基糖代謝

小氨基酸合成

支鏈氨基酸合成

嘌呤生物合成

組氨酸代謝

芳香族氨
基酸合成

丙酮酸脫羧

發酵

脂肪酸代謝

尿素循環

天冬氨酸族氨基酸合成

 卟啉類和
類咕啉代謝

三羧酸循環

 穀氨酸族
氨基酸合成

嘧啶生物合成

細胞呼吸

主條目：細胞呼吸

細胞會使用多種不同但相關的代謝途徑來轉移由分子分解釋放的能量至ATP內。這種作用會以不同的形式存在於所有生物之內：

1. 糖酵解
2. 厭氧呼吸
3. 三羧酸循環
4. 氧化磷酸化

其他途徑亦包括有：

• 脂肪酸氧化
• 糖異生
• 甲羥戊酸途徑
• 磷酸戊糖途徑
• 卟啉合成
• 尿素循環

從非生物中產生能量代合物：

• 光合作用
• 化學合成

參考文獻

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.

外部連結

• Metabolism, Cellular Respiration and Photosynthesis - The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology
• A metabolic pathway（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (Flash animation)
• KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• MetaCyc: a database of nonredundant, experimentally elucidated metabolic pathways (700 pathways from more than 600 different organisms).（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• aMAZE: a workbench for the representation, management, annotation and analysis of information on networks of cellular processes: genetic regulation, biochemical pathways, signal transductions.（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• PathCase Pathways Database System
• Interactive Flow Chart of the Major Metabolic Pathways

參見

• 新陳代謝主題

• 代謝
• 代謝網絡
• 代謝工程學