回補(bǔ)反應(yīng)
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回補(bǔ)反應(yīng)（英語：Anaplerotic reactions，也稱補(bǔ)給反應(yīng)或添補(bǔ)反應(yīng)）是指形成代謝途徑中間產(chǎn)物的反應(yīng)。這樣的例子可以是三羧酸循環(huán)。在該循環(huán)為呼吸作用而行使正常作用時，三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物量會保持恒定；然而許多生物合成反應(yīng)也會使用這些分子作為底物。補(bǔ)給的作用就是將那些為生物合成而被抽出的中間產(chǎn)物補(bǔ)充回來。
三羧酸循環(huán)是新陳代謝的中心，在能量產(chǎn)生和生物合成中都起著關(guān)鍵作用。因此，調(diào)節(jié)線粒體中三羧酸循環(huán)的代謝產(chǎn)物對細(xì)胞來說就顯得非常重要。補(bǔ)給流必須與抽出流相平衡，以保持細(xì)胞代謝的穩(wěn)態(tài)[1]。
目錄 |
補(bǔ)給代謝反應(yīng)
有四大反應(yīng)被歸類為回補(bǔ)反應(yīng)，然而自丙酮酸產(chǎn)生草酰乙酸的反應(yīng)可能在生理上來說是最重要的。
| 丙酮酸 | 草酰乙酸 | 丙酮酸 + 碳酸氫鹽 + ATP  草酰乙酸 + ADP + 磷酸 + 水 |
該反應(yīng)由丙酮酸羧化酶所催化，該酶可被乙酰輔酶A所激活，而后者的增多表明缺乏草酰乙酸。這個過程發(fā)生在動物的線粒體中。丙酮酸也可以被轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/w/%E8%8B%B9%E6%9E%9C%E9%85%B8" title="蘋果酸">蘋果酸，這也是三羧酸循環(huán)中的一種中間產(chǎn)物。 |
| 天冬氨酸 | 草酰乙酸 | - | 這是一個自天冬氨酸形成草酰乙酸的可逆轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)，此反應(yīng)在天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的幫助下進(jìn)行。 |
| 谷氨酸 | α-酮戊二酸 | 谷氨酸 + NAD+ + 水 氨 + α-酮戊二酸 + NADH + 氫離子 |
這步反應(yīng)由谷氨酸脫氫酶所催化。 |
| 脂肪酸的β-氧化 | 琥珀酰輔酶A | - | 當(dāng)奇數(shù)碳鏈脂肪酸被氧化時，每個脂肪酸就會產(chǎn)生一分子的丙酰輔酶A，最后由甲基丙二酰輔酶A變位酶變?yōu)殓牾］o酶A。 |
蘋果酸在胞質(zhì)溶膠中由磷酸烯醇丙酮酸羧激酶和蘋果酸脫氫酶產(chǎn)生。在線粒體基質(zhì)中，蘋果酸可被用于產(chǎn)生丙酮酸（由蘋果酸酶所催化）或草酰乙酸，他們都會進(jìn)入三羧酸循環(huán)。
補(bǔ)給代謝疾病
缺乏丙酮酸羧化酶是一種使補(bǔ)給作用大大減少的遺傳性代謝紊亂。其他回補(bǔ)反應(yīng)底物例如包含三庚酸甘油酯在內(nèi)的奇數(shù)碳脂肪酸甘油三酸酯可被用來治療此反應(yīng)。
參考文獻(xiàn)
- ↑ Owen O, Kalhan S, Hanson R. The key role of anaplerosis and cataplerosis for citric acid cycle function. J. Biol. Chem.. 2002, 277 (34): 30409–12. doi:10.1074/jbc.R200006200. PMID 12087111.
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參考來源
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