【正确答案】正确答案：(1)代谢途径交叉形成网络。细胞内有数百种小分子在代谢中起着关键的作用，由它们构成了成千上万种生物大分子。如果这些分子各自单独进行代谢而互不相关，那么代谢反应将变得无比庞杂，以至细胞无法容纳。细胞代谢的原则和方略是，将各类物质分别纳入各自的共同代谢途径，以少数种类的反应，转化种类繁多的分子。不同的代谢途径可通过交叉点上关键的中间代谢物而相互作用和相互转化。这些共同的中间代谢物使各代谢途径得以沟通，形成经济有效、运转良好的代谢网络通路。其中三个最关键的中间代谢物是：葡萄糖-5-磷酸、丙酮酸和乙酰辅酶A。 1)糖代谢与蛋白质代谢的相互关系。糖是生物机体重要的碳源和能源，可用于合成各种氨基酸的碳链结构，经氨基化或转氨后，即生成相应的氨基酸。此外，在糖分解过程中产生的能量，尚可供氨基酸和蛋白质合成之用。蛋白质可以分解为氨基酸，在体内转变为糖。许多种氨基酸在脱氨后转变为丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸而生成葡萄糖和糖原。 2)脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系。细胞膜由类脂和蛋白质组成。脂类在分解过程中能释放出较多的能量，因此可作为体内贮藏能量的物质。脂类与蛋白质之间可以互相转变。 脂类分子中的甘油可先转变为丙酮酸，再转变为草酰乙酸及α-酮戊二酸，然后接受氨基而转变为丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸。脂肪酸可以通过β-氧化生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合进入三羧酸循环，从而跟天冬氨酸及谷氨酸相联系。 蛋白质转变成脂肪，则在动物体内也能进行。生酮氨基酸有亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸等，这些生酮氨基酸在代谢过程中能生成乙酰乙酸。由乙酰乙酸再缩合成脂肪酸。至于生糖氨基酸，通过丙酮酸，可以转变为甘油，也可以在氧化脱羧后转变为乙酰辅酶A，再经丙二酸单酰途径合成脂肪酸。 3)糖代谢与脂类代谢的相互联系。糖转变为脂类的大致步骤为：糖先经酵解过程，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。磷酸二羟丙酮可还原为甘油。丙酮酸经氧化脱羧后转变为乙酰辅酶A，然后再缩合生成脂肪酸。脂类分解产生的甘油可以经过磷酸化生成旺一甘油磷酸，再转变为磷酸二羟丙酮。后者沿酵解过程逆行即可生成糖。至于脂肪酸转变为糖的过程，则有一定的限度。脂肪酸通过β一氧化，生成乙酰辅酶A。在植物或微生物体内，乙酰辅酶A可缩合成三羧酸循环中的有机酸，如经乙醛酸循环生成琥珀酸，琥珀酸再参加三羧酸循环，转变成草酰乙酸，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，丙酮酸即可转变成糖。但在动物体内，不存在乙醛酸循环，通常情况下，乙酰辅酶A都是经三羧酸循环而氧化成二氧化碳和水，生成糖的机会很少。 4)核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的相互联系。核酸是细胞中重要的遗传物质，它通过控制蛋白质的合成，影响细胞的组成成分和代谢类型。一般来说，核酸不是重要的碳源、氮源和能源，虽然生物机体也能利用其中的碳、氮和能量。一方面，核苷酸在代谢中起着重要的作用。另一方面，核酸本身的合成，又受到其他物质特别是蛋白质的作用和控制。糖、脂类、蛋白质和核酸等物质在代谢过程中都是彼此影响，相互转化和密切相关的。三羧酸循环不仅是各类物质共同的代谢途径，而且也是它们之间相互联系的渠道。 (2)分解代谢和合成代谢的单向性。生物体内的代谢反应都是由酶催化的。任何催化剂，包括酶在内，仅能改变化学反应的速度，并不能改变化学反应的平衡点。因此，它对正反应和逆反应起着同样的促进作用。代谢途径中大量生化反应都能可逆进行。然而，实际上整个代谢过程是单向的，分解代谢和合成代谢各有其自身的途径。在一条代谢途径中，某些关键部位的正反应和逆反应往往是由两种不同的酶所催化，一种酶催化正向反应，另一种酶催化逆向反应。因此，这些反应被称为相对立的单向反应。这种分开机制可使生物合成和降解途径或者正向反应和逆向反应分别处于热力学的有利状态。生物合成是一个吸能反应，它通过与一定数量ATP的水解相偶联而得以进行，降解则是放能反应。这些吸能反应和放能反应均远离平衡点，从而保证了反应的单向进行。 (3)ATP是通用的能量载体。在活细胞的分解代谢中，由葡萄糖和其他有机物释放的自由能通过与ATP高能磷酸键的合成相偶联而被贮存。然后由ATP将能量传递给需能的过程，随着能量的转移，它的末端磷酸基即被脱落下来。由此可见，ATP是细胞主要的能量传递者。 (4)NADPH以还原力形式携带能。将分解代谢释放的自由能传递给生物合成的需能反应，第二种方式是先形成氢原子或电子的还原力。在光合作用中由二氧化碳合成葡萄糖，或是由乙酸合成长链脂肪酸，均需要氢原子或电子形式的还原力将酮基还原为亚甲基。一般来说，细胞的有机成分比代谢终产物的还原程度高，生物合成是一个还原性的反应过程。还原型NADPH是还原性生物合成的氢和电子供体。它的氧化型是NADP ⁺ 。NADPH与NADH的差别仅在于腺苷部位的2’-羟基与磷酸形成酯，它们携带氢和电子的方式相似。NADH和FADH ₂ 是生物氧化过程中氢和电子携带者，其主要功能是通过呼吸链产生ATP。NADPH则专一用于还原性生物合成。 (5)代谢的基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元以用于生物合成。细胞代谢包括分解代谢和合成代谢。或者说异化作用和同化作用，其基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元，以用于生物合成。底物水平的磷酸化可以产生有限量的ATP，绿色植物和光合细菌的光合磷酸化以及呼吸链的氧化磷酸化是ATP的主要来源。绿色植物经光照引起的电子传递还可用于还原NADP ⁺ ；光合细菌则不能，它的NADPH是由外源还原剂产生或是由分解代谢供给。NADPH主要来自戊糖磷酸途径。此外，当乙酰辅酶A由线粒体转移到细胞溶胶伴随有NADH的氧化和NADP ⁺ 的还原，所产生的NADPH可用于脂肪酸合成。