把握99%代谢研究的核心！能量代谢——生命活动的基础
能量代谢主要指的是生物体内物质和能量转化与利用的过程，包括糖类代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等。同时也包括ATP的生成与消耗，以及能量的储存与释放等过程。在这一系列的过程中，由于碳的转化和利用起着关键的作用，碳的来源（如葡萄糖）被分解，转化为能量，因此，能量代谢又被称为中心碳代谢。
能量代谢示意图[1]
能量代谢涉及的通路介绍
我们在大学二年级就学过
能量代谢主要包括糖酵解途径、三羧酸循环、磷酸戊糖途径以及少数脂肪酸氧化、氨基酸转氨等途径。
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糖酵解是葡萄糖进行有氧/无氧分解的共同代谢途径，这一过程首先涉及将葡萄糖分解为两个3碳的糖分子，再将这些糖分子变成丙酮酸或乳酸。在这个过程中，会释放出能量，这种能量通常以ATP（三磷酸腺苷）和NADH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）的形式储存。
三羧酸循环，也被称为柠檬酸循环或者是Krebs循环，是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。在这个过程中，葡萄糖分解产生的丙酮酸会被氧化分解为二氧化碳，同时释放出大量的能量。这种能量主要以高能电子的形式储存，最后会在氧化磷酸化反应中转化为ATP。
磷酸戊糖途径，又称为五碳糖磷酸途径，是体内某些组织器官中糖代谢的一个旁路。这个途径主要用于核酸（DNA和RNA）和某些氨基酸的合成。在这个过程中，六碳的葡萄糖会被转化为五碳的磷酸戊糖，然后再进一步转化为用于合成核酸和氨基酸的磷酸核糖。
氧化磷酸化是在有氧条件下进行的一种生物化学反应。这个过程中，高能电子通过电子传递链释放能量，这种能量被用来从磷酸和ADP（腺苷二磷酸）生成ATP。此过程是细胞能量产生的主要方式，发生在线粒体的内膜上。
脂肪酸代谢主要发生在线粒体中，涉及到脂肪酸的氧化分解。在这个过程中，脂肪酸首先被激活成脂肪酰-CoA，然后通过β-氧化反应连续切割，每次切割产生一个二碳单位，即乙酰-CoA。乙酰-CoA进入柠檬酸循环，释放能量。
氨基酸代谢涉及到氨基酸的分解和合成。在分解过程中，氨基酸首先去除氨基，形成相应的α-酮酸，然后进入柠檬酸循环或糖异生途径，产生能量。在合成过程中，氨基酸可以由α-酮酸和氨基转移反应生成，这是蛋白质合成的重要途径。
能量代谢是生命活动的基础，几乎所有的生命活动都与之密切相关，如细胞分裂、信号传导、合成代谢、分解代谢、免疫反应、体温调节、渗透调节、细胞凋亡和生长繁殖等过程。因此，研究能量代谢不仅可以增进我们对生命现象的理解，还可以为众多生物学和医学研究提供科学依据和创新思路。
为助力生命科学研究，华大科技提供能量代谢拟靶向相对定量分析服务，该服务全面覆盖能量代谢涉及的代谢通路，如三羧酸循环、糖酵解、磷酸戊糖途径、氨基酸代谢等。
能量代谢拟靶向相对定量分析
产品介绍
利用液相色谱仪对样本中代谢物进行有效分离，再通过质谱仪对分离组分进行检测。基于自建标准品数据库，利用精确质量数、二级碎片离子、保留时间信息对分离组分进行定性，使用内标对154种能量代谢相关的代谢物进行相对定量。
能量代谢拟靶向相对定量分析检测列表
部分分析内容
定量箱形图
聚类热图
通路富集图
网络图
应用场景
疾病研究：探讨能量代谢与众多疾病的关联
营养代谢：研究膳食补充及禁食方案的影响
微生物研究：分析发酵过程及追溯污染源
畜牧业研究：研究动物生长发育过程
植物代谢研究：探索植物生长发育机制
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参考文献：
[1] Liu J, Bai X, Zhang M, Wu S, Xiao J, Zeng X, Li Y, Zhang Z. Energy metabolism: a new target for gastric cancer treatment. Clin Transl Oncol. 2024 Feb;26(2):338-351..
供稿：肖玲
编辑：市场部
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