Metabolism at a Glance（图解代谢）

引用

Salway, J. G. (2017). Metabolism at a Glance (4th ed.). Wiley-Blackwell.

章节概要

本书以61个双页跨页（约140页）呈现人体代谢，每个跨页以一幅大型代谢图为中心，对页是解说文字，本版已改为全彩印刷。各章分为八篇。Salway在序言中说明了第四版的改动：全面更新；大幅修订糖类和脂肪酸/三酰甘油各章，加入甘油异生；修订胆固醇部分；扩展运动科学内容；增加支链脂肪酸α-氧化和ω-氧化的章节；并新增两章，分别讲脂肪酸合成这条分子"生产线"，以及被他形容为几乎完全被教科书忽视的"克雷布斯尿酸循环"。

第一篇：能量代谢（第1–9章）

第1章"代谢途径导论"阐明了本书的方法。它把完整的代谢图比作伦敦地铁线路图：单个酶的细节很重要，但要回答"葡萄糖如何转变为脂肪"这样的问题，学生只需回忆足以把握整体路线的内容。随后说明各条途径如何分布于胞质和线粒体之中。第一篇其余部分讲述ATP与线粒体呼吸链、氧化胞质NADH的穿梭系统、葡萄糖的ATP产量（有一章的标题就在问答案是31还是38）、葡萄糖和糖原的无氧代谢、红细胞中的2,3-二磷酸甘油酸，以及三酰甘油的氧化。

第二篇：糖类代谢（第10–24章）

糖原的合成与分解及其调节（四章）；磷酸戊糖途径；以心肌为例说明糖酵解的调节；骨骼肌中的糖酵解与运动生物化学；糖异生和克雷布斯循环的调节；哺乳动物为何不能由脂肪酸合成葡萄糖；在肌肉中过量表达PEPCK的"超级小鼠"；以及山梨醇、半乳糖醇、葡糖醛酸与木糖醇、果糖和乙醇的代谢。

第三篇：脂肪代谢（第25–41章）

篇幅最大的一篇，从合成到氧化追踪脂肪：丙酮酸/苹果酸循环产生NADPH，葡萄糖和蛋白质转变为脂肪酸和三酰甘油，肝脏和脂肪组织中的酯化，脂肪组织中脂肪酸的动员，甘油异生，碳链延长与去饱和，脂肪酸氧化与肉碱穿梭，酮体的生成与利用，以及线粒体和过氧化物酶体中不饱和脂肪酸等的氧化，包括α-氧化和ω-氧化。

第四篇：类固醇代谢（第42–43章）

胆固醇，然后是类固醇激素与胆汁盐。

第五篇：氨基酸代谢（第44–51章）

非必需氨基酸的生物合成，氨基酸的分解代谢，饥饿时及再进食后不久氨基酸转变为葡萄糖，氨基酸代谢障碍，苯丙氨酸与酪氨酸的代谢途径，色氨酸的代谢途径（生成NAD⁺、5-羟色胺和褪黑素），以及尿素循环。

第六篇：代谢通道化（第52–53章）

酶如何组织起来，使中间产物在酶之间直接传递，以脂肪酸合酶为例。

第七篇：嘌呤、嘧啶与卟啉（第54–57章）

嘌呤和嘧啶合成中的叶酸代谢与"一碳单位库"，用于处理含氮废物的克雷布斯尿酸循环，以及卟啉代谢、血红素与胆色素。

第八篇：代谢途径的整合与糖尿病（第58–61章）

空腹状态下的肝脏及其在瑞氏综合征中的紊乱，随后是关于糖尿病的三章：糖尿病引起的代谢变化，1型和2型糖尿病、MODY与胰岛β细胞代谢，以及2型糖尿病与肝脏代谢功能紊乱。

核心概念

第一至二篇：能量与糖类

• 作为路线图的代谢图：先掌握从起始物到终产物的整体路线，再深入酶层面的细节。
• 区室化：途径位于胞质还是线粒体，这决定了中间产物需要如何穿梭转运。
• ATP产量：葡萄糖完全氧化能产生多少ATP，以及这个数字为何存在争议。
• 调节：糖原代谢、糖酵解、糖异生和克雷布斯循环如何随组织和生理状态受到控制。

第三至四篇：脂质与类固醇

• 三酰甘油/脂肪酸循环与甘油异生：脂肪储存、动员和再酯化的途径。
• 酮体：肝脏由脂肪酸生成、供其他组织利用的燃料。
• 过氧化物酶体氧化、α-氧化与ω-氧化：处理线粒体β-氧化无法处理的脂肪酸的替代途径。

第五至八篇：氮代谢与整合

• 尿素循环与克雷布斯尿酸循环：以尿素或尿酸的形式排出氮。
• 一碳单位库：由叶酸携带、用于嘌呤和嘧啶合成的碳单位。
• 代谢通道化：中间产物在酶之间直接传递。
• 糖尿病中的代谢：整合的代谢途径在糖尿病和空腹肝脏中如何发生紊乱。

评析

优点

• 在整体中看途径。 每幅图都把一条途径放在更大的代谢网络中展示；作者把代谢图当作路线图的做法，帮助学生看清一条途径如何与下一条相连，而不是逐条死记。
• 不止反应，更重调节与整合。 许多章的标题关乎调控（糖原代谢、糖酵解、糖异生、克雷布斯循环、脂肪分解的调节），以及运动、饥饿和再进食等生理状态，最后一篇则讲整合与糖尿病。
• 用途广泛。 出版社称本书适用于从入门到高级的医学和生物化学课程，可作为先天性代谢缺陷的简明综述，也可用于本科考试和USMLE Step 1的复习。序言还把研究生以及糖尿病、代谢疾病、临床化学和运动科学领域的专业人员列为读者。
• 题材独到。 "超级小鼠"、克雷布斯尿酸循环、代谢通道化以及α-氧化和ω-氧化等章节，涉及标准教科书往往一笔带过的内容。

局限

• 对初学者而言信息密集。 Salway在序言中承认，初学生物化学的读者需要借助课堂笔记挑选适合自己程度的内容，并推荐其姊妹篇 Medical Biochemistry at a Glance 作为更基础的入门书。
• 只讲代谢。 本书不涉及蛋白质结构、酶动力学、分子生物学或营养学，而医学生物化学课程同样需要这些内容。
• 临床章节较少。 临床内容集中在氨基酸代谢障碍、瑞氏综合征和糖尿病几章，目录中也没有关于代谢疾病实验室检查的章节。

在课程中的定位

Salway是一本可视化的辅助读物，而非课程主教材。应与一本完整的医学生物化学教材同时使用：Marks' Basic Medical Biochemistry 通过病例讲授代谢，Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry 则以提纲式正文、插图和练习题覆盖整个学科。Salway的代谢图正好用来看清那些书中的途径如何彼此衔接。Crash Course Metabolism and Nutrition 是一本更平易、以临床为框架的复习教材，补充了Salway未涉及的内容，例如维生素、矿物质、肥胖和甲状腺。

若要深入学习，Keith Frayn和Rhys Evans的 Human Metabolism: A Regulatory Perspective 阐述了在进食、禁食和运动中代谢如何跨器官受到调节；Salway的序言把Frayn较早的著作 Metabolic Regulation: A Human Perspective 列为延伸阅读。Clinical Biochemistry: Metabolic and Clinical Aspects 则进一步讲到代谢疾病的实验室检查。

如何使用本书

本书适合正在学习或复习代谢课程的医学、兽医学和生物医学专业学生；预期的背景是中学化学和一门生物化学入门课。

实用的计划：

• 先读第1章，掌握路线图式的方法和区室布局，之后的每幅图都以此为前提。
• 配合课程，逐篇推进。 学习能量、糖类和脂肪代谢时同步使用第一至三篇，学习氮代谢时使用第五篇和第七篇。阅读对页文字时把图摊开，按文字描述在图上逐步追踪。
• 核心与选读。 初次学习时，第一、二篇，脂肪部分的主要章节（脂肪酸的合成与氧化、脂肪分解、酮体），尿素循环以及糖尿病各章是核心；过氧化物酶体氧化、α-氧化与ω-氧化、代谢通道化、"超级小鼠"和克雷布斯尿酸循环可以留待以后学习。
• 主动复习。 遮住一幅图，重新画出两种指定代谢物之间的路线，例如从葡萄糖到脂肪，或饥饿时从氨基酸到葡萄糖，然后再核对。

最后把第八篇当作整合练习：逐图说明空腹肝脏和糖尿病中发生了哪些变化。本书是可视化的总结而不是练习册，因此应搭配一份习题材料使用。