
【化】 amphibolic pathway
a few; both; tael; twain; two
【醫】 amb-; ambi-; ambo-; amphi-; bi-; di-; diplo-
【經】 tael
apply; expenses; use
【醫】 c.; cum; Utend.
metabolize
【化】 metabolism
【醫】 metabolism
ave; avenue; channel; pass; road; route; track; way
【化】 path
【經】 channel
兩用代謝途徑(amphibolic pathway)是生物化學中兼具分解代謝(catabolism)與合成代謝(anabolism)功能的代謝網絡,其核心特征在于雙向調節能力。以檸檬酸循環(Citric Acid Cycle)為例,該途徑在分解葡萄糖、脂肪酸時産生ATP、NADH等能量載體(分解代謝功能),同時為血紅素合成提供琥珀酰-CoA、為氨基酸合成提供α-酮戊二酸等前體物質(合成代謝功能)。
這類途徑通過共享酶促反應實現代謝效率最大化,例如異檸檬酸脫氫酶在同一循環中既參與能量生成,又調控碳骨架流向生物合成。其動态平衡受ATP/ADP比率、NAD+/NADH比率等能量狀态指标調控,确保細胞在營養充足時優先進行生物合成,在能量匮乏時轉為分解供能模式。
現代代謝工程領域已利用該特性開發微生物細胞工廠,如通過改造大腸杆菌的兩用代謝節點,實現β-胡蘿蔔素等産物的高效合成(參考《Nature Biotechnology》2023年代謝工程綜述)。在醫學研究中,腫瘤細胞的瓦氏效應(Warburg effect)也被證實與兩用途徑的重編程密切相關。
兩用代謝途徑(Amphibolic Pathway),又稱無定向代謝途徑,指在生物體内同時承擔分解代謝(catabolism)和合成代謝(anabolism)功能的代謝路徑。這類途徑是物質代謝的樞紐,具有以下核心特點:
三羧酸循環(TCA循環)
糖酵解(EMP途徑)
兩用代謝途徑通過整合分解與合成功能,實現了能量代謝與物質合成的高效協調,是細胞代謝網絡的核心模塊。例如,TCA循環在能量匮乏時優先分解供能,而在營養充足時則為生物合成提供原料。
提示:更詳細的機制可參考生物化學教材中“代謝整合”章節,或查看相關文獻來源。
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