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葡萄糖酵解是不是细胞唯一能量来源

发布日期:2023-03-08

根据国外的临床医学统计,已知几种潜水动物在低氧条件下,其线粒体氨基酸酵解可以维持体内代谢稳态。另外,这种酵僻可以在低糖和低氧条件下,维持心脏和肾脏的代谢稳态,以前并没有人认识到。

通常来说,肿瘤细胞通过氨基酸酵解获得能量,从而成为氧化磷酸化的替代能量来源。虽然瓦伯格认为,呼吸和葡萄糖酵解是细胞内唯一的能量来源,但实际上,线粒体氨基酸酵解可以通过底物水平磷酸化,来产生能量。

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Schwimmer等研究表明,源自三度酸循环的底物水平磷酸化(琥珀酰-CoA合成酶步骤)所产生的能量,足以代偿酵母细胞的F.-ATP酶缺陷。尚不清楚,瓦伯格是否意识到通过这个步骤可以获得能量,因为在他的著作中没有讨论这一点。

事实上,国外也曾有过报道,克雷布斯循环(Krebscycle)底物水平磷酸化,可能代偿转移性癌细胞的呼吸不足。在初步研究的基础上,他们提出,肿瘤细胞的呼吸不足或抑制,可以通过利用谷氨酰胺酵解产生的能量加以代偿。然而,众所周知的是,葡萄糖可以被酵解,但对氨基酸酵解却知之甚少。

另外,乳酸作为葡萄糖酵解的副产物,其表达异常提示,细胞正在酵解。对于酵解程度(乳酸生成量),则与肿瘤的恶性生长程度呈正相关,并且细胞呼吸越少,酵解越多。而在低氧条件下,延胡索酸可以替代氧作为电子受体,如果细胞消耗氧气,则琥珀酸就不大可能累积。

在高葡萄糖条件下,无论琥珀酸是否累积,都可能发生氨基酸酵解。因此,细胞维持其活力的实际能量来源,是单独通过氧化磷酸化获取,还是通过一定程度的氧化磷酸化、和线粒体底物水平磷酸化组合来获取,这其中会涉及多个变量。