简要说明糖、脂、蛋白质和核酸代谢的相互关系。

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简要说明糖、脂、蛋白质和核酸代谢的相互关系。

物质代谢通过各代谢途径的共同中间产物相互联系,但在相互转变的程度上差异很大,有些代谢反应是不可逆的。乙酰CoA是糖、脂质、氨基酸代谢共有的重要中间代谢物,三羧酸循环是三大营养物最终代谢途径,是转化的枢纽。(1)糖和脂肪:当食物来源的糖量超过机体对能源需求时,糖可以转变成糖原而储存在肝和肌肉中,同时,糖分解过程中生成的柠檬酸及ATP可变构激活乙酰CoA羧化酶,使得糖分解生成的乙酰CoA转化成丙二酰CoA,进而合成脂肪酸及脂肪储存于脂肪组织中,脂肪中的甘油也是来源于糖代谢的,因此,糖可以转变成脂肪,再由糖合成的脂肪酸都是非营养必需脂肪酸,食物来源的营养必需脂肪酸对机体的生命活动具有相当重要的作用。脂肪分解时,1分子脂肪可以分解出3分子脂肪酸和1分子甘油,脂肪酸再分解生成的乙酰CoA是不能转变成糖的,但甘油可以由甘油激酶催化生成磷酸甘油,并进而转变成磷酸二羟丙酮,然后经糖异生途径生成葡萄糖,只是甘油占脂肪的比重极小,故通常认为脂肪是几乎不能转变成糖的。此外,脂肪的分解代谢与糖代谢状况密切相关,极度饥饿或糖代谢障碍如重症糖尿病导致体内糖供不足时,机体脂肪动员加强,脂肪酸进入肝进行β-氧化增加,生成的乙酰CoA大量合成酮体,会引起血酮体增加,导致酮症酸中毒。(2)糖和氨基酸:组成蛋白质的20种氨基酸中除了亮氨酸和赖氨酸只能转变成酮体外,其他18种均可分解生成糖代谢的中间代谢物,称为生糖氨基酸或生糖兼生酮氨基酸,所以,大部分氨基酸可以转变为糖。氨基酸是糖异生最主要的原料之一,在饥饿时对于血糖水平的维持意义重大。糖也能转变生成氨基酸,但只能生成非营养必需氨基酸。因为糖代谢的中间代谢物不能转化成营养必需氨基酸所对应的α-酮酸,故糖只能合成12种氨基酸,其他8种必须从食物获得。(3)氨基酸与脂肪:如前所述,20种氨基酸无论是生糖还是生酮氨基酸均可分解成乙酰CoA,故蛋白质可以转变成脂肪酸及脂肪。乙酰CoA也是合成胆固醇的原料,某些氨基酸还参与合成磷脂,如丝氨酸是合成胆碱的原料。但是,乙酰CoA不能逆转生成丙酮酸,故脂肪不能转变成氨基酸。脂肪中的甘油虽可经糖异生途径转变成非营养必需氨基酸,但量极少,一般可忽略不计。(4)氨基酸、糖与核酸:氨基酸的另一个重要代谢途径是参与体内合成嘌呤、嘧啶,糖代谢中产生的磷酸戊糖则是核苷酸分子中另一个结构成分,所以说氨基酸和糖都是合成核苷酸乃至核酸的前体物质,对人体维持正常的生理功能极为重要。

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