代谢物的利用

        代谢，不仅仅能产生ATP以供能，还可产生生命活动所需的原材料，如磷脂、氨基酸和核苷酸等。所以，代谢物也是不错的话题呢。

        所谓的代谢物，是包括磷脂、和核苷酸和氨基酸的。以上的产物为细胞的形态、结构以及功能上提供强大的物质支撑。重要的是，这些产物主要通过糖酵解、磷酸戊糖途径和丝氨酸合成途径产生的。

        接下来，我们将稍微详细一点，讲下糖酵解磷酸戊糖和丝氨酸合成。

       磷酸戊糖途径（Pentose phosphate pathway）是一种葡萄糖代谢途径。 它也称为戊糖磷酸途径、五碳糖磷酸途径、磷酸戊糖旁路。

         磷酸戊糖途径是一系列酶促反应，可以根据不同的需求产生多种产物。 它是葡萄糖氧化分解的一种方式，起源于糖酵解。

        磷酸戊糖途径的产物包括: NADPH、磷酸核糖、核糖核苷酸合成、脂肪酸合成、氨基酸合成。

        磷酸戊糖途径在脂质合成旺盛的组织（如肝、脂肪组织、哺乳期的乳腺）、增殖活跃的组织（如骨髓、肿瘤）、红细胞等尤为活跃。

        磷酸戊糖途径包括八个反应。 它分为生成磷酸戊糖的氧化分支和消耗磷酸戊糖的非氧化分支。 非氧化分支的修改版本是卡尔文-本森循环的关键组成部分，可将CO2 成糖。 氧化途径负责将6-磷酸葡萄糖(G6P)分解为二氧化碳、5-磷酸核酮糖和两分子NADPH。生成的NADPH是维持细胞氧化还原状态的强还原剂。非氧化途径中，6-磷酸-果糖(F6P)和3-磷酸-甘油(G3P)被代谢成5-磷酸-核糖和4-磷酸-赤藓糖。4-磷酸赤藓糖可作为芳香族氨基酸(如组氨酸)合成前体。重要的是，PPP分支中产生的5-磷酸-核糖是用于合成嘌呤和嘧啶核苷酸的糖主体。有趣的是，PPP氧化途径产生的5-磷酸-核酮糖也可以通过核糖-5-磷酸异构酶(RPI)转化为5-磷酸核糖进入非氧化途径。通过这种方式，PPP的两个途径都可以为核苷酸和非必需氨基酸(NEAAs)从头合成提供所需的碳。

        丝氨酸合成途径(SSP)。虽然细胞通常从细胞外环境获取丝氨酸, 但大量证据表明SSP对高度增殖细胞群（如致癌细胞）提供丝氨酸至关重要。

        SSP将糖酵解生成的3-磷酸甘油酸在磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)、磷酸丝氨酸氨基转移酶(PSAT)和磷酸丝氨酸磷酸酶(PSPH)作用下逐步代谢为丝氨酸。       

       PSAT介导3-磷酸羟基丙酮酸(PHP)转化为3-磷酸丝氨酸需要消耗谷氨酸并产生α-酮戊二酸(αKG)，αKG是TCA循环关键中间代谢物，也是DNA和组蛋白去甲基化的必需底物。

        在其合成之后，丝氨酸作为许多促进细胞增殖的生物分子的重要前体，如同源NEAAs、半胱氨酸和甘氨酸的合成，甘氨酸随后用于嘌呤核苷酸和抗氧化剂谷胱甘肽的生成。

        丝氨酸还可以通过生成鞘氨醇(合成鞘磷脂所必需的物质)并可作为磷脂头基团的前体维持新细胞膜的生成。除了用于磷脂和NEAAs合成外，SSP途径通过丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)生成甘氨酸为一碳代谢提供碳源。一碳代谢途径可结合叶酸和蛋氨酸循环，有助于核苷酸合成、脂质代谢及维持细胞氧化还原平衡。更重要的是，一碳代谢对S-腺苷蛋氨酸(SAM)的生成至关重要，而SAM是组蛋白和DNA甲基化专属性代谢物。

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        实际上，这里面的知识还是比较复杂，这方面专业或者感兴趣的朋友，欢迎交流。