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)物的酶催化反應(yīng),用以補(bǔ)充三羧酸循環(huán)中間代謝物供給,例如由丙酮酸羧化酶生成草酰乙酸的反應(yīng)。這些反應(yīng)對于維持三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物量保持恒定至關(guān)重要,尤其是在這些分子也被用作許多生物合成反應(yīng)的底物時。回補(bǔ)反應(yīng)確保了細(xì)胞代謝穩(wěn)態(tài)的維持,通過補(bǔ)充那些為生物合成而被抽出的中間產(chǎn)物。
基本介紹
某一代謝系統(tǒng)所必需,且繼續(xù)為該代謝系統(tǒng)以外的系統(tǒng)消耗進(jìn)行補(bǔ)充的物質(zhì)反應(yīng)。例如為了三羧酸循環(huán)協(xié)調(diào)運行,必須經(jīng)常接受乙酰輔酶A的草乙酸。但是這個物質(zhì)和它的前體物質(zhì)α-酮戊二酸等又作為氨基酸合成的原料被消耗,因此必須用某種方法補(bǔ)充所缺乏的草酰乙酸。這種反應(yīng),在動物進(jìn)行丙酮酸羧化酶反應(yīng),在植物和細(xì)菌,則進(jìn)行磷酸烯醇丙酮酸羧化酶反應(yīng),從而使草酰乙酸得到補(bǔ)充。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)。
補(bǔ)給代謝反應(yīng)
有四大反應(yīng)被歸類為回補(bǔ)反應(yīng),其中自丙酸產(chǎn)生草酰乙酸的反應(yīng)可能在生理上來說是最重要的。DL-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,它們都會進(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在內(nèi)的奇數(shù)碳脂肪酸三酸甘油脂,可被用來治療此類代謝紊亂。這些治療方法通過提供回補(bǔ)反應(yīng)的底物,幫助恢復(fù)正常的代謝流程,從而減輕癥狀或改善代謝狀態(tài)。
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