维生素 C 合成通路 · GULO 缺失 · 使用说明书

1. 这个页面能做什么

本页把「葡萄糖醛酸途径合成维生素 C」的 6 步反应做成可交互的 3D 通路：6 个酶均为真实蛋白结构（AlphaFold / PDB），底物与中间体以流动颗粒沿代谢流方向运行，最后一步由限速酶 GULO 催化生成抗坏血酸。你可以：

• 用「切换 SPECIES」在有 GULO 物种（如大鼠、小鼠）与无 GULO 物种（人、豚鼠、灵长类、部分蝙蝠、硬骨鱼）之间来回切换，直观看到通路在最后一步卡断；
• 看左侧「通路状态」面板同步显示当前物种、GULO 状态与坏血病风险；
• 点击任一酶节点，查看催化反应、辅因子与 EC 号；点击连线上的代谢物名，查看化学结构式；
• 用底部速度滑块（0.2–3×）调节颗粒流速，↺ 重置视角；
• 点「ⓘ 说明」阅读通路的完整背景（限速步骤、GULO 缺失、坏血病机制、结构来源）。

2. 界面导览

鼠标操作：左键拖拽旋转、滚轮缩放；移动端单指旋转 / 双指缩放（建议横屏浏览）。

3. 六步反应与限速酶

4. 坏血病（Scurvy）机制

维生素 C 是脯氨酸 / 赖氨酸羟化酶的辅因子，参与胶原合成。缺乏时胶原合成障碍，导致血管壁、结缔组织、骨与牙周组织脆弱，出现齿龈出血、紫癜、伤口不愈、坏血病串珠等表现。切到「无 GULO 物种」后，左侧面板的坏血病风险提示即对应这一状态。

5. 三分钟课堂脚本

1. 30 s 总览：看 6 个酶串联成一条直线通路，金色颗粒从葡萄糖流向抗坏血酸。
2. 1 min 关键一步：点第 6 个酶（GULO，橙色高亮），讲反应式 L-古洛糖酸-1,4-内酯 + O₂ → L-抗坏血酸 + H₂O₂ 与 FAD 依赖。
3. 1 min 物种切换：点「切换 SPECIES」切到无 GULO 物种——通路在最后一步出现红色 × 断点、颗粒停滞、下游产物变暗，左侧提示坏血病风险。
4. 30 s 扣回临床与进化：由坏血病症状回到「维生素 C 是羟化酶辅因子」，再抛出进化问题：为什么多数哺乳动物能自合成而人类不能？

6. 模型假设与局限

• 酶结构取自 AlphaFold / PDB（大鼠直系同源：HK1=P05708、PGM1=P38652、UGP2=Q4V8I9、UGDH=O70199、AKR1A1=P51635、GULO=P10867），以全原子空间填充方式呈现，用于形状示意；精确构象比对请用专业结构软件。
• 页面只呈现维生素 C 合成主链，未纳入 UDP-葡萄糖醛酸向葡萄糖醛酸化解毒、戊糖磷酸途径等分支走向。
• 物种列表为代表性举例（人、豚鼠、灵长类、部分蝙蝠、硬骨鱼为无 GULO 类群），未穷尽所有类群；个别类群的 GULO 状态在文献中仍有争议。

7. 参考文献