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糖類的合成代謝中,簡(jiǎn)單的有機(jī)酸可以被轉(zhuǎn)化為單糖(如葡萄糖),然后單糖再聚合在一起形成多糖(如淀粉)。從包括丙酮酸鹽、乳酸鹽、甘油、3-磷酸甘油酸和氨基酸在內(nèi)的化合物來(lái)生成葡萄糖的過程被稱為糖異生。糖異生將丙酮酸鹽通過一系列的中間物轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸,其中的許多中間物可以與糖酵解過程共享。然而,糖異生過程不是簡(jiǎn)單的糖酵解過程的逆反應(yīng),其中多個(gè)步驟是由不在糖酵解中發(fā)揮作用的酶來(lái)催化的。這樣就使得葡萄糖的合成和分解可以被分別調(diào)控,以防止這兩個(gè)途徑進(jìn)入無(wú)效循環(huán)(futile cycle)。
雖然脂肪是通用的儲(chǔ)存能量的方式,但在脊椎動(dòng)物,如人類中,儲(chǔ)存的脂肪酸不能通過糖異生作用而被轉(zhuǎn)化為葡萄糖,因?yàn)檫@些生物體無(wú)法將乙酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)楸猁}(植物具有必要的酶,而動(dòng)物則沒有)。 因此,在長(zhǎng)期饑餓后,脊椎動(dòng)物需要從脂肪酸來(lái)制造酮體來(lái)代替組織中的葡萄糖,因?yàn)橄衲X這樣的組織不能夠代謝脂肪酸。在其它生物體,如植物和細(xì)菌中,由于存在乙醛酸循環(huán),可以跳過檸檬酸循環(huán)中的脫羧反應(yīng),使得乙酰輔酶A可以被轉(zhuǎn)化為草酰乙酸鹽醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理,而草酰乙酸鹽可以被用于葡萄糖的生產(chǎn),因此解決了脊椎動(dòng)物中存在的這一代謝問題。
多糖和聚糖是通過逐步加入單糖來(lái)合成的,加入單糖的過程是由糖基轉(zhuǎn)移酶將糖基從一個(gè)活化的糖-磷酸供體(如尿苷二磷酸葡萄糖)上轉(zhuǎn)移到作為受體的羥基(位于延長(zhǎng)中的多糖鏈)上。由于糖環(huán)上的任一羥基都可以作為受體,因此多糖鏈可以是直鏈結(jié)構(gòu),也可以含有多個(gè)支鏈。這些生成的多糖自身可以具有結(jié)構(gòu)或代謝功能,或者可以在寡糖鏈轉(zhuǎn)移酶的作用下被轉(zhuǎn)接到脂類和蛋白質(zhì)上(即糖基化作用)。
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