细胞代谢基础
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次级代谢（secondary metabolism ）
初级代谢、中间代谢和次级代谢关系
区别
(1) 次级代谢只存在于某些生物当中，而且代谢途径和代谢产物 因生物不同而异，就是同种生物也会因营养和环境条件等不同 而产生不同的次级代谢产物。但是初级代谢却不同，它是一类 普遍存在于各类生物中的基本代谢类型，代谢途径与产物基本 类同。
初级代谢途径
分解代谢
糖代谢途径
(1) 恩伯顿-迈耶霍夫-伯纳斯途径(Embden-Meyerhof-Parnos pathway，EMP)
EMP途径的几个特点： ①通过EMP途径1 mol 葡萄糖产生2 mol ATP。 ②EMP途径不产生芳香族氨基酸、DNA和RNA的前提物。 ③EMP途径在哺乳动物肌肉里最终的产物为乳酸，但在大多 数微生物来说最终的产物是丙酮酸。 ④过程基本在细胞质中完成，是机体在缺氧或无氧状态获得 能量的有效措施；是某些组织细胞获得能量的方式。 ⑤在有氧条件下，EMP途径与TCA循环(三羧酸循环)连接， 并通过后者把丙酮酸彻底氧化成二氧化碳和水。
代谢是细胞内生化反应的总汇，包括各种各样的分子 转换。大多数的反应可归并到代谢途径中，代谢途径 的化学反应按一定的顺序发生，每个反应都受到某种 特定的酶的催化，上一个反应的产物将成为下一个反 应的底物。在代谢途径中出现的酶常定位于细胞的特 定区域。
细胞的代谢途径可在不同的点上发生交汇，使一条代 谢途径产生的化合物能够按照细胞在某个时刻的需要 进入到不同的代谢途径中。
(5) 机体内两种代谢类型对环境条件变化的敏感性或遗传稳定性 上明显不同。次级代谢对环境条件变化很敏感，其产物的合成 往往会因环境条件变化而受到明显影响。而初级代谢对环境条 件变化的相对敏感性小，相对较为稳定。
(6) 催化次级代谢产物合成的某些酶专一性较弱。因此在某种次 级代谢产物合成的培养基里加进不同的前体物时，往往可以导致 机体合成不同种类的次级代谢产物，这或许是某些次级代谢产物 为什么是由许多混合物组成的原因之一。
（1）嘌呤核苷酸的生物合成
合成嘌呤核苷酸的原料主要为需要天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、 CO2、10-甲酰四氢叶酸、5-磷酸核糖等化合物。在生物体中首 先合成的嘌呤核苷酸为肌苷酸。再由肌苷酸转变为腺苷酸、黄苷 酸和鸟苷酸。
由核糖-5-磷酸开始活化形成5-磷酸核糖焦磷酸，后经一系列的酶促 反应生成甲酸甘氨咪唑核糖核苷酸，然后咪唑环闭合生成5-氨基咪 唑核糖核苷酸。再经羧化，与天冬氨酸缩合、甲酰化、再闭环而生 成肌苷酸（IMP）。这一联串反应如图2-24所示。
组氨酸的生物合成途径
甘氨酸、丝氨酸和半胱氨酸的生物合成途径
谷氨酸、鸟氨酸、精氨酸等氨酸的生物合成途径
天冬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸等氨酸的生物合成途径
丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸等氨酸的生物合成途径
芳香族氨基酸的生物合成途径
核苷酸的生物合成途径
核苷酸的生物合成途径有利用葡萄糖等碳源和氮源，以5-磷酸核糖为出发物质 的全合成途径，也称从头合成途径；还有补救合成途径是直接利用核苷酸降解 生成的完整的嘌呤和米丁碱基重新形成核苷酸的过程。在发酵生产中，补救合 成途径同样具有重要的功能。
表面的大量石油。反应过程是经浮油细菌 的ω-氧化，把烃转变为脂肪酸，然后再进 行脂肪酸两端的β-氧化降解。现已从油浸土 壤中分离出许多细菌，它们具有ω-氧化酶 系统，可用来清除海水表面的大量浮油。
无定向代谢途径
介于分解代谢和合成代谢这两类代谢之间尚存在一种具有分解 和合成二者功能的代谢途径。例如极为重要的TCA循环，它不 仅氧化丙酮酸和乙酰辅酶A成二氧化碳来供能，并且在循环过 程产生琥珀酰辅酶A，草酸乙酸酯和酮戊二酸盐等中间体供合 成氨基酸类、卟啉类以及其他生长需要化合物的起始原料。这 种居于二者之间代谢称谓无定向代谢途径(amphibolic pathway)。
4.合成步骤：每延长2个C原子，需经缩合、还原、脱水、还 原四步反应。
5.脂肪酸的延长：在真核生物中，β-酮脂酰-ACP缩合酶对链 长又专一性，它就收14碳酰基的活力最强，所以大多数情况下 仅限于合成软脂酸。
不饱和脂肪酸的合成：
它的合成是在去饱和酶系的作用下，在以合成的饱和脂肪酸中 引入双键的过程，这是在内质网膜上进行的氧化反应，需要 NADH和分子氧的参加。软脂酸和硬脂酸是动物组织中两种最常 见的饱和脂肪酸，是棕榈油酸和油酸的前体，是在C-9和C-10间 引入順式双键形成的。总之，酶系和能量起了很重要的作用。 在第四步合成时，乙酰-ACP与丙二酸单酰-ACP先发生缩合反应， 这时丙二酸单酰-ACP的-COOH去掉的，缩合后形成乙酰乙酰-ACP， 在被还原和脱水，形成丁烯酰-ACP，最后再被还原为丁酰-ACP， 完成第一次循环，第二次循环是丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP进 行缩合，以此类推。
(2) 次级代谢产物对于机体生存不是必需的物质，即使在次级代 谢过程的某个环节上发生障碍，不会导致机体生长的停止和死 亡，一般只是影响机体合成某种次级代谢产物的能力。而初级 代谢产物如单糖或单糖衍生物、核苷酸、脂肪酸等单体以及由 它们组成的各种大分子聚合物如核酸、蛋白质、多糖、脂类等 通常都是机体生存必不可少的物质，只要这些物质合成过程的 某个环节上发生障碍，轻则表现为生长缓慢，重则导致生长停 止、机体发生突变甚至死亡等。
(2)磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway，PP）
(3) 恩特纳-道格洛夫途径 (Entner-Dondroff pathway, ED)
(4) 磷酸解酮酶途径(Phosphoketolase pathway, PK)
脂肪酸代谢途径
（1）β-氧化
（2）α-氧化
(3) 初级代谢则自始至终存在于一切生活的机体之中，它同机体 的生长过程基本呈平行关系。次级代谢通常是生长期末期或稳 定期才出现，它与机体的生长不呈现平行关系，而是明显地分 为机体的生长期和次级代谢产物形成期两个不同时期。
(4) 次级代谢产物虽然也是从少数几种初级代谢过程中产生的中 间体或代谢产物衍生而来，但它的骨架碳原子的数量与排列上 的微小变化，或氧、氮、氯、硫等元素的加入，或在产物氧化 水平上的微小变化都可以导致产生的次级代谢产物各种各样， 并且每种类型的次级代谢产物往往是一群化学结构非常相似而 成分不同的混合物。这些次级代谢产物通常被机体分泌到胞外， 它们虽然不是机体生长与繁殖所必需的物质，但它们与机体的 分化有一定的关系，并在同其他生物的生存竞争中起着重要作 用，而且它们中有许多对人类健康和国民经济的发展具有重大 影响。而初级代谢产物的性质与类型在各类生物里相同或基本 相同。
发生在某些因β-碳被封闭（如连有甲基）而无法进行β-氧化的脂肪酸中。氧 化过程是首先使α-碳原子氧化成羟基，再氧化成酮基，最后脱酸成为少一 个碳的脂肪酸。在这个氧化系统中，仅以游离脂肪酸能作为底物，而且直 接涉及到分子氧，产物既可以是D-α-羟基脂肪酸，也可以是含少一个碳原 子的脂肪酸。 α-氧化作用对于生物体内奇数碳脂肪酸的形成；含甲基的支链脂肪酸的降解； 过长的脂肪酸(如C22、C24)的降解起着重要的作用。
研究表明，在生物体中，嘌呤碱和嘧啶碱的合成不是先合成游离的嘌呤碱或嘧啶 碱，而是与核苷酸同时合成的。各种嘌呤类核苷酸的前体是次黄嘌呤核苷酸 （IMP，或简称肌苷酸）；而各种嘧啶核苷酸则是从尿嘧啶核苷酸（UMP）衍生 出来的。IMP是由次黄嘌呤碱基和核糖-5-磷酸组成的；UMP是由尿嘧啶碱基和核 糖-5-磷酸组成的。所以IMP和UMP的从头合成实际上是次黄嘌呤碱基和尿嘧啶碱 基的合成。IMP是在核糖-5-磷酸的基础上合成次黄嘌呤环结构，UMP是先合成尿 嘧啶碱基然后与核糖-5-磷酸连接。核糖-5-磷酸来自于戊糖磷酸途径。在5-磷酸 核糖焦磷酸合成酶的催化下，核糖-5-磷酸与ATP合成核糖-5-磷酸的活化形式5-磷 酸核糖焦磷酸（5-phosphoribosyl 1-pyrophpsphate, PRPP）。
初级代谢与次级代谢
初级代谢(primary metabolism)
生物体特性虽然存在着巨大的差异，但除较少的改变外，它们 修饰和合成糖类、蛋白质、脂类以及核酸物质的途径基本相同。 因为多糖、蛋白、脂肪和核酸等是生命物质的基础材料，是生 命体自身生长和繁殖所必须的物质，是基础代谢的产物。基础 代谢的过程阐明了所有生物的最基本得共性过程 。
入胞液。三羧酸循环中的柠檬酸可穿过线粒体膜进入胞液，然 后在柠檬酸裂解酶的作用下放出乙酰CoA进入脂肪酸合成途径。
2.丙二酸单酰CoA的合成：脂肪酸的合成是二碳单位的延长过 程，它的来源不是乙酰CoA，而是乙酰CoA的羧化产物丙二酸 单酰CoA，这是脂肪酸合成的限速步骤。
3.乙酰ACP和丙二酸单酰-ACP的合成：乙酰CoA和丙二酸单 酰CoA首先与ACP(酰基载体蛋白)活性基团上的巯基共价连接形 成乙酰ACP和丙二酸单酰-ACP。
根据参与细胞内生化代谢系统的反应特点，可将生物 体内名目繁多的各类反应过程分成下列四大类： 装配反应（Assembly Reaction） 聚合反应（Polymerization Reaction）
生物合成反应（Biosynthesis Reaction） 产能反应（Fueling Reaction）
氨基酸的生物合成
上述的主要叙述的是氨基酸的碳骨架的来源，氨基的来源源于无机氮，即从 无机氮变为有机氮，然后氨化或氨基转移导入分子中。一般生物体利用3种 反应（①形成氨甲酰磷酸；②形成谷氨酸；③形成谷氨酰胺）把氨转化为有 机物，有利于氨基酸的生物合成。
由氨化导入氨基基团的几种氨基酸：
通过氨基转换将氨基导入氨基酸一般是由谷氨酸或谷氨酰胺作为氨基供体，将 氨基转移到α-酮酸上，形成氨基酸。
IMP 继续向下代谢可转化为腺嘌呤核苷酸（AMP）及鸟嘌呤核 苷酸（GMP）。从IMP转化为AMP及GMP的途径，在枯草芽孢 杆菌中，分出两条环形路线：一条是经过XMP （黄嘌呤核苷一 磷酸）合成GMP，再经过GMP还原酶的作用生成IMP；另一条 经过SAMP（腺苷琥珀酸）合成AMP，再经过AMP脱氨酶的作 用生成IMP。这表明GMP和AMP可以互相转变。SAMP裂解酶是 双功能酶，也催化从SAICAR 生成AICAR的反应。在产氨短杆菌 中，从IMP开始分出的两条路线不是环形的，而是单向分支路线。 GMP和AMP不能相互转变。
细胞代谢基础
生物生命活动的中心问题是新陈代谢，新陈代谢是所 有有生命的生物的基本规律。
生命的代谢活动是通过活细胞和细胞群的代谢网络进 行的，而这代谢活动是由一系列酶催化的级联化学反 应以及特异性的膜转移系统构成的。
生物合成药物学就是研究利用有生理活性的代谢产物 来治疗疾病和应用生物大写来合成药物或者药物中间 体；分离代谢过程中酶和抑制该酶的活性物质以及研 究该酶合成基因和抑制该酶活性物质的合成基因来调 控新陈代谢的健康运转达到治疗目的。
TCA循环
分解代谢途径产生的化合物进入TCA循环
乙醛酸循环（Glyoxylate cycle）
•只存在于植物和微生物中。 •乙醛酸循环的主要内容是通过乙醛酸途径使乙酰-CoA转变为草 酰乙酸，从而进入三羧酸循环（TCA）。 •乙醛酸循环和三羧酸循环中存在着某些相同的酶类和中间产物， 可以认为与TCA循环交错进行，是对TCA循环的协助，可以弥补 TCA循环中由于四碳化合物不足而造成二碳化合物不能被充分氧 化的不足。但是，它们是两条不同的代谢途径。乙醛酸循环是在 乙醛酸体中进行的，是与脂肪转化为糖密切相关的反应过程。
（2）ω-氧化
生物体内一些中长链(如癸酸、十二碳酸等)以及少量长链脂肪酸，能首先从烃 基末端碳原子即ω-碳子上被氧化生成α，ω-二羧酸，称为ω-氧化。
ω-氧化涉及末端甲基的羟基化，形成一级醇，并继而氧化成醛，再转化成羧酸等步骤。 生成的二羧酸再从两端进行β-氧化。
• 在发现这一反应的初期，并未重视。目前 ω-氧化酶系无论从理论上或实际上已日益 受到重视，其原因是可利用它来清除海水
乙醛酸循环简图 乙醛酸循环及其与TCA关联
丝氨酸途径（Serine pathway）
丝氨酸途径包括一组完全相异的循环反应。 丝氨酸途径是将甲醛的碳分子转移到四氢 叶酸上形成亚甲基四氢叶酸，然后与甘氨 酸结合形成丝氨酸。
脂肪酸的生物合成
合成代谢
饱和脂肪酸的合成：
1.乙酰辅酶A的转运：脂肪酸的合成是在胞液中，而乙酰CoA 是在线粒体内，它们不能穿过线粒体内膜，需通过转运机制进
初级代谢、中间代谢和次级代谢关系
区别
(1) 次级代谢只存在于某些生物当中，而且代谢途径和代谢产物 因生物不同而异，就是同种生物也会因营养和环境条件等不同 而产生不同的次级代谢产物。但是初级代谢却不同，它是一类 普遍存在于各类生物中的基本代谢类型，代谢途径与产物基本 类同。
初级代谢途径
分解代谢
糖代谢途径
(1) 恩伯顿-迈耶霍夫-伯纳斯途径(Embden-Meyerhof-Parnos pathway，EMP)
EMP途径的几个特点： ①通过EMP途径1 mol 葡萄糖产生2 mol ATP。 ②EMP途径不产生芳香族氨基酸、DNA和RNA的前提物。 ③EMP途径在哺乳动物肌肉里最终的产物为乳酸，但在大多 数微生物来说最终的产物是丙酮酸。 ④过程基本在细胞质中完成，是机体在缺氧或无氧状态获得 能量的有效措施；是某些组织细胞获得能量的方式。 ⑤在有氧条件下，EMP途径与TCA循环(三羧酸循环)连接， 并通过后者把丙酮酸彻底氧化成二氧化碳和水。
代谢是细胞内生化反应的总汇，包括各种各样的分子 转换。大多数的反应可归并到代谢途径中，代谢途径 的化学反应按一定的顺序发生，每个反应都受到某种 特定的酶的催化，上一个反应的产物将成为下一个反 应的底物。在代谢途径中出现的酶常定位于细胞的特 定区域。
细胞的代谢途径可在不同的点上发生交汇，使一条代 谢途径产生的化合物能够按照细胞在某个时刻的需要 进入到不同的代谢途径中。
(5) 机体内两种代谢类型对环境条件变化的敏感性或遗传稳定性 上明显不同。次级代谢对环境条件变化很敏感，其产物的合成 往往会因环境条件变化而受到明显影响。而初级代谢对环境条 件变化的相对敏感性小，相对较为稳定。
(6) 催化次级代谢产物合成的某些酶专一性较弱。因此在某种次 级代谢产物合成的培养基里加进不同的前体物时，往往可以导致 机体合成不同种类的次级代谢产物，这或许是某些次级代谢产物 为什么是由许多混合物组成的原因之一。
（1）嘌呤核苷酸的生物合成
合成嘌呤核苷酸的原料主要为需要天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、 CO2、10-甲酰四氢叶酸、5-磷酸核糖等化合物。在生物体中首 先合成的嘌呤核苷酸为肌苷酸。再由肌苷酸转变为腺苷酸、黄苷 酸和鸟苷酸。
由核糖-5-磷酸开始活化形成5-磷酸核糖焦磷酸，后经一系列的酶促 反应生成甲酸甘氨咪唑核糖核苷酸，然后咪唑环闭合生成5-氨基咪 唑核糖核苷酸。再经羧化，与天冬氨酸缩合、甲酰化、再闭环而生 成肌苷酸（IMP）。这一联串反应如图2-24所示。
组氨酸的生物合成途径
甘氨酸、丝氨酸和半胱氨酸的生物合成途径
谷氨酸、鸟氨酸、精氨酸等氨酸的生物合成途径
天冬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸等氨酸的生物合成途径
丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸等氨酸的生物合成途径
芳香族氨基酸的生物合成途径
核苷酸的生物合成途径
核苷酸的生物合成途径有利用葡萄糖等碳源和氮源，以5-磷酸核糖为出发物质 的全合成途径，也称从头合成途径；还有补救合成途径是直接利用核苷酸降解 生成的完整的嘌呤和米丁碱基重新形成核苷酸的过程。在发酵生产中，补救合 成途径同样具有重要的功能。
表面的大量石油。反应过程是经浮油细菌 的ω-氧化，把烃转变为脂肪酸，然后再进 行脂肪酸两端的β-氧化降解。现已从油浸土 壤中分离出许多细菌，它们具有ω-氧化酶 系统，可用来清除海水表面的大量浮油。
无定向代谢途径
介于分解代谢和合成代谢这两类代谢之间尚存在一种具有分解 和合成二者功能的代谢途径。例如极为重要的TCA循环，它不 仅氧化丙酮酸和乙酰辅酶A成二氧化碳来供能，并且在循环过 程产生琥珀酰辅酶A，草酸乙酸酯和酮戊二酸盐等中间体供合 成氨基酸类、卟啉类以及其他生长需要化合物的起始原料。这 种居于二者之间代谢称谓无定向代谢途径(amphibolic pathway)。
4.合成步骤：每延长2个C原子，需经缩合、还原、脱水、还 原四步反应。
5.脂肪酸的延长：在真核生物中，β-酮脂酰-ACP缩合酶对链 长又专一性，它就收14碳酰基的活力最强，所以大多数情况下 仅限于合成软脂酸。
不饱和脂肪酸的合成：
它的合成是在去饱和酶系的作用下，在以合成的饱和脂肪酸中 引入双键的过程，这是在内质网膜上进行的氧化反应，需要 NADH和分子氧的参加。软脂酸和硬脂酸是动物组织中两种最常 见的饱和脂肪酸，是棕榈油酸和油酸的前体，是在C-9和C-10间 引入順式双键形成的。总之，酶系和能量起了很重要的作用。 在第四步合成时，乙酰-ACP与丙二酸单酰-ACP先发生缩合反应， 这时丙二酸单酰-ACP的-COOH去掉的，缩合后形成乙酰乙酰-ACP， 在被还原和脱水，形成丁烯酰-ACP，最后再被还原为丁酰-ACP， 完成第一次循环，第二次循环是丁酰-ACP与丙二酸单酰-ACP进 行缩合，以此类推。
(2) 次级代谢产物对于机体生存不是必需的物质，即使在次级代 谢过程的某个环节上发生障碍，不会导致机体生长的停止和死 亡，一般只是影响机体合成某种次级代谢产物的能力。而初级 代谢产物如单糖或单糖衍生物、核苷酸、脂肪酸等单体以及由 它们组成的各种大分子聚合物如核酸、蛋白质、多糖、脂类等 通常都是机体生存必不可少的物质，只要这些物质合成过程的 某个环节上发生障碍，轻则表现为生长缓慢，重则导致生长停 止、机体发生突变甚至死亡等。
(2)磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway，PP）
(3) 恩特纳-道格洛夫途径 (Entner-Dondroff pathway, ED)
(4) 磷酸解酮酶途径(Phosphoketolase pathway, PK)
脂肪酸代谢途径
（1）β-氧化
（2）α-氧化
(3) 初级代谢则自始至终存在于一切生活的机体之中，它同机体 的生长过程基本呈平行关系。次级代谢通常是生长期末期或稳 定期才出现，它与机体的生长不呈现平行关系，而是明显地分 为机体的生长期和次级代谢产物形成期两个不同时期。
(4) 次级代谢产物虽然也是从少数几种初级代谢过程中产生的中 间体或代谢产物衍生而来，但它的骨架碳原子的数量与排列上 的微小变化，或氧、氮、氯、硫等元素的加入，或在产物氧化 水平上的微小变化都可以导致产生的次级代谢产物各种各样， 并且每种类型的次级代谢产物往往是一群化学结构非常相似而 成分不同的混合物。这些次级代谢产物通常被机体分泌到胞外， 它们虽然不是机体生长与繁殖所必需的物质，但它们与机体的 分化有一定的关系，并在同其他生物的生存竞争中起着重要作 用，而且它们中有许多对人类健康和国民经济的发展具有重大 影响。而初级代谢产物的性质与类型在各类生物里相同或基本 相同。
发生在某些因β-碳被封闭（如连有甲基）而无法进行β-氧化的脂肪酸中。氧 化过程是首先使α-碳原子氧化成羟基，再氧化成酮基，最后脱酸成为少一 个碳的脂肪酸。在这个氧化系统中，仅以游离脂肪酸能作为底物，而且直 接涉及到分子氧，产物既可以是D-α-羟基脂肪酸，也可以是含少一个碳原 子的脂肪酸。 α-氧化作用对于生物体内奇数碳脂肪酸的形成；含甲基的支链脂肪酸的降解； 过长的脂肪酸(如C22、C24)的降解起着重要的作用。
研究表明，在生物体中，嘌呤碱和嘧啶碱的合成不是先合成游离的嘌呤碱或嘧啶 碱，而是与核苷酸同时合成的。各种嘌呤类核苷酸的前体是次黄嘌呤核苷酸 （IMP，或简称肌苷酸）；而各种嘧啶核苷酸则是从尿嘧啶核苷酸（UMP）衍生 出来的。IMP是由次黄嘌呤碱基和核糖-5-磷酸组成的；UMP是由尿嘧啶碱基和核 糖-5-磷酸组成的。所以IMP和UMP的从头合成实际上是次黄嘌呤碱基和尿嘧啶碱 基的合成。IMP是在核糖-5-磷酸的基础上合成次黄嘌呤环结构，UMP是先合成尿 嘧啶碱基然后与核糖-5-磷酸连接。核糖-5-磷酸来自于戊糖磷酸途径。在5-磷酸 核糖焦磷酸合成酶的催化下，核糖-5-磷酸与ATP合成核糖-5-磷酸的活化形式5-磷 酸核糖焦磷酸（5-phosphoribosyl 1-pyrophpsphate, PRPP）。
初级代谢与次级代谢
初级代谢(primary metabolism)
生物体特性虽然存在着巨大的差异，但除较少的改变外，它们 修饰和合成糖类、蛋白质、脂类以及核酸物质的途径基本相同。 因为多糖、蛋白、脂肪和核酸等是生命物质的基础材料，是生 命体自身生长和繁殖所必须的物质，是基础代谢的产物。基础 代谢的过程阐明了所有生物的最基本得共性过程 。
入胞液。三羧酸循环中的柠檬酸可穿过线粒体膜进入胞液，然 后在柠檬酸裂解酶的作用下放出乙酰CoA进入脂肪酸合成途径。
2.丙二酸单酰CoA的合成：脂肪酸的合成是二碳单位的延长过 程，它的来源不是乙酰CoA，而是乙酰CoA的羧化产物丙二酸 单酰CoA，这是脂肪酸合成的限速步骤。
3.乙酰ACP和丙二酸单酰-ACP的合成：乙酰CoA和丙二酸单 酰CoA首先与ACP(酰基载体蛋白)活性基团上的巯基共价连接形 成乙酰ACP和丙二酸单酰-ACP。
根据参与细胞内生化代谢系统的反应特点，可将生物 体内名目繁多的各类反应过程分成下列四大类： 装配反应（Assembly Reaction） 聚合反应（Polymerization Reaction）
生物合成反应（Biosynthesis Reaction） 产能反应（Fueling Reaction）
氨基酸的生物合成
上述的主要叙述的是氨基酸的碳骨架的来源，氨基的来源源于无机氮，即从 无机氮变为有机氮，然后氨化或氨基转移导入分子中。一般生物体利用3种 反应（①形成氨甲酰磷酸；②形成谷氨酸；③形成谷氨酰胺）把氨转化为有 机物，有利于氨基酸的生物合成。
由氨化导入氨基基团的几种氨基酸：
通过氨基转换将氨基导入氨基酸一般是由谷氨酸或谷氨酰胺作为氨基供体，将 氨基转移到α-酮酸上，形成氨基酸。
IMP 继续向下代谢可转化为腺嘌呤核苷酸（AMP）及鸟嘌呤核 苷酸（GMP）。从IMP转化为AMP及GMP的途径，在枯草芽孢 杆菌中，分出两条环形路线：一条是经过XMP （黄嘌呤核苷一 磷酸）合成GMP，再经过GMP还原酶的作用生成IMP；另一条 经过SAMP（腺苷琥珀酸）合成AMP，再经过AMP脱氨酶的作 用生成IMP。这表明GMP和AMP可以互相转变。SAMP裂解酶是 双功能酶，也催化从SAICAR 生成AICAR的反应。在产氨短杆菌 中，从IMP开始分出的两条路线不是环形的，而是单向分支路线。 GMP和AMP不能相互转变。
细胞代谢基础
生物生命活动的中心问题是新陈代谢，新陈代谢是所 有有生命的生物的基本规律。
生命的代谢活动是通过活细胞和细胞群的代谢网络进 行的，而这代谢活动是由一系列酶催化的级联化学反 应以及特异性的膜转移系统构成的。
生物合成药物学就是研究利用有生理活性的代谢产物 来治疗疾病和应用生物大写来合成药物或者药物中间 体；分离代谢过程中酶和抑制该酶的活性物质以及研 究该酶合成基因和抑制该酶活性物质的合成基因来调 控新陈代谢的健康运转达到治疗目的。
TCA循环
分解代谢途径产生的化合物进入TCA循环
乙醛酸循环（Glyoxylate cycle）
•只存在于植物和微生物中。 •乙醛酸循环的主要内容是通过乙醛酸途径使乙酰-CoA转变为草 酰乙酸，从而进入三羧酸循环（TCA）。 •乙醛酸循环和三羧酸循环中存在着某些相同的酶类和中间产物， 可以认为与TCA循环交错进行，是对TCA循环的协助，可以弥补 TCA循环中由于四碳化合物不足而造成二碳化合物不能被充分氧 化的不足。但是，它们是两条不同的代谢途径。乙醛酸循环是在 乙醛酸体中进行的，是与脂肪转化为糖密切相关的反应过程。
（2）ω-氧化
生物体内一些中长链(如癸酸、十二碳酸等)以及少量长链脂肪酸，能首先从烃 基末端碳原子即ω-碳子上被氧化生成α，ω-二羧酸，称为ω-氧化。
ω-氧化涉及末端甲基的羟基化，形成一级醇，并继而氧化成醛，再转化成羧酸等步骤。 生成的二羧酸再从两端进行β-氧化。
• 在发现这一反应的初期，并未重视。目前 ω-氧化酶系无论从理论上或实际上已日益 受到重视，其原因是可利用它来清除海水
乙醛酸循环简图 乙醛酸循环及其与TCA关联
丝氨酸途径（Serine pathway）
丝氨酸途径包括一组完全相异的循环反应。 丝氨酸途径是将甲醛的碳分子转移到四氢 叶酸上形成亚甲基四氢叶酸，然后与甘氨 酸结合形成丝氨酸。
脂肪酸的生物合成
合成代谢
饱和脂肪酸的合成：
1.乙酰辅酶A的转运：脂肪酸的合成是在胞液中，而乙酰CoA 是在线粒体内，它们不能穿过线粒体内膜，需通过转运机制进