代谢途径是细胞内发生的一系列酶催化的化学反应序列。这些途径将底物转化为产物，产生能量，并合成细胞生长和维持所需的构建单元。

代谢途径的类型

分解代谢

分解代谢途径将大分子分解为小分子，释放能量。葡萄糖通过糖酵解和柠檬酸循环的分解是一个典型例子。释放的能量以ATP和还原型电子载体（如NADH和FADH2）的形式被捕获。

合成代谢

合成代谢途径利用能量从简单分子构建复杂分子。例如从氨基酸合成蛋白质、从核苷酸合成核酸、从乙酰-CoA合成脂肪酸。这些途径需要ATP的输入和NADPH的还原力。

两用代谢途径

有些途径同时具有分解代谢和合成代谢功能。例如，柠檬酸循环既氧化乙酰-CoA以产生能量，又为氨基酸和核苷酸合成提供中间产物。

代谢途径的关键特征

酶调控

途径受到严格调控以满足细胞的需求。关键酶通过反馈抑制、别构调节和共价修饰来控制。途径的限速酶通常是第一个关键步骤。

区室化

在真核细胞中，代谢途径通常被区室化在特定的细胞器中。糖酵解发生在细胞质中，柠檬酸循环发生在线粒体中，脂肪酸合成发生在细胞质中。这种分离允许独立调控。

能量货币

ATP是细胞的通用能量货币。NADH和FADH2携带电子用于氧化磷酸化，而NADPH为生物合成反应提供还原力。这些分子的平衡决定了细胞的代谢状态。