支路產物

支路產物

支路產物支路產物是指生物體在合成代謝的過程中,其分支的合成代謝途徑產生的終產物。 紅細胞2.3-DPG是紅細胞內糖酵解的支路產物,缺氧時,紅細胞內2.3-DPG(2.3-二磷酸甘油酸)形成增多,導致氧離曲線右移。 但紅細胞中2.3-DPG過多時,則可使血液在肺部結合的氧減少,引起動脈血氧飽和度下降而失去代償作用。

支路產物支路產物
支路產物是指生物體在合成代謝的過程中,其分支的合成代謝途徑產生的終產物。在直線式生化合成途徑中的反饋抑制,很多生化合成過程往往是分支的,比較錯綜複雜。為避免一條合成支路的終產物過量而影響其他支路的終產物供應,有各式各樣針對特定情況的反饋抑制。在細胞內這兩種方式單獨或協調進行選育,獲得突變株,達到改變代謝通路、降低支路產物的產生或切斷支路代謝途徑及提高細胞膜的透性,使代謝流向目的產物積累方向進行。

簡介

支路產物是指在物質代謝過程中,從開始物質到最終產物變化中間的支路所產生的物質。支路產物一般在代謝進行中,多半是達不到能夠容易察覺的濃度(或者數量),但當某一階段代謝的速度比其他階段特別慢時,就會引起其前一個代謝支路產物的積累,如果給予適當的反應條件,進行適當的預處理或者使用特異的毒物,同樣也會強烈地阻礙某一反應階段的進行。根據同一原理,在從天然的或者人工的變異株、疾病、器官除掉、營養缺乏、或服藥時所表現的異常代謝的研究中,常可發現許多正常代謝支路產物存在的例子。

案例

支路產物紅細胞
2.3-DPG是紅細胞內糖酵解的支路產物,缺氧時,紅細胞內2.3-DPG(2.3-二磷酸甘油酸)形成增多,導致氧離曲線右移。在成熟紅細胞內,2.3-DPG的含量在動脈血中為 3400μmol/L,靜脈血中為4940μmol/L,比糖酵解中間產物(如3—磷酸甘油酸等)高出數百倍。研究確定2.3- DPG在紅細胞內有重要生理功能,即能降低Hb和O2的親和力,促使HbO2釋放O2以適應組織對氧的需求。它易與紅細胞中的還原血紅蛋白結合,而使後者分子結構趨向穩定而不易與氧結合。2.3-DPG本身又是一種有機酸,其增加可降低紅細胞內pH。通過上述雙重作用,減少了血紅蛋白與氧的親和力,從而促進氧合血紅蛋白的解離,有利於紅細胞在組織中釋出更多的氧供組織利用。但紅細胞中2.3-DPG過多時,則可使血液在肺部結合的氧減少,引起動脈血氧飽和度下降而失去代償作用。

兼性厭氧的化能異養型微生物在缺氧條件下維持生存時,三羧酸環(TCA環)環式運行中斷,TCA環就變成在草醯乙酸(OAA)處發生分叉的TCA途徑的還原支路和TCA途徑的氧化支路,即從OAA出發的經蘋果酸(MLA)、延胡索酸(FMA)到琥珀酸(SCA)的TCA途徑還原支路,和從OAA出發的經檸檬酸(CTA)、異檸檬酸(ICA)到α-酮戊二酸(α-KG)的TCA途徑氧化支路。在活細胞中,不同的酵解途徑以及TCA途徑氧化支路的脫氫酶催化的反應所形成的還原型輔酶(NADH)需再生,以便再用於下一輪的脫氫反應,為底物水平磷酸化的提供底物,維持底物水平磷酸化,為維持生存提供ATP;還原型輔酶再生時將電子交給細胞的內源有機化合物,就可能將它們還原成不同的生理性發酵產物(如醇、醛、酯和某些有機酸)。

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