代谢学对代谢途径的研究
研究代谢途径有两个主要原因:(1)定量描述该途径的组分酶催化的化学变化;(2)描述控制通路功能速率的各种细胞内控制。
研究整个生物体或器官能否提供一种物质转化为另一种物质的信息,并且这一过程是在某一特定区域内进行的组织;例如,实验可以证明这一点尿素,主要含氮的最终产物蛋白质新陈代谢哺乳动物,只形成于肝.然而,他们无法透露其中所涉及的酶步骤的细节。通过对整个生物体或组织的研究,可以通过四种方法中的任何一种提供有关所涉产物的身份和组分酶可能产生的化学变化的线索。
首先,在压力下或与疾病相关的失衡,这是肯定的代谢物可能积聚到比正常更大的程度。因此,在高强度运动的压力下,乳酸出现在血,而糖原的形式碳水化合物存储在肌肉,就消失了。然而,这些观察并不能证明乳酸是糖原分解代谢的正常中间体;相反,它们只显示了这一点化合物能产乳酸的都可能是正常的中间体。事实上,在这个例子中,乳酸是在异常情况下形成的,而不是在碳水化合物的途径中直接形成的分解代谢.
第二,服用代谢性毒物可能导致特定代谢物的积累。例如,如果动物摄入了氟乙酸或氟柠檬酸,柠檬酸积聚在肝脏。这正确地表明,这样给药的氟柠檬酸,或由氟乙酸经三羧酸循环形成的氟柠檬酸,抑制一种柠檬酸氧化酶
第三,任何一种营养物质的命运——实际上,通常是一种特定的化学基团或物质的命运原子在一种营养素中,可以相对容易地使用标有同位素.同位素是一种元素的形式,在化学上彼此难以区分,但在物理性质上有所不同。
20世纪30年代,一种非放射性同位素氮的使用首次揭示了动态身体状态成分.以前人们认为蛋白质组织都是稳定的一旦形成,消失的只是死亡的细胞.通过给大鼠喂食带有同位素氮标记的氨基酸,发现同位素被纳入了肝脏和肠道蛋白质中的许多氨基酸中,尽管这些组织的总蛋白质含量没有变化。这说明这些组织中的蛋白质处于一种动态稳定的状态