摘要：通过对人体细胞中反应的动力学常数Km进行分析，发现在代谢相同底物的反应中，合成代谢反应都是小Km反应，分解代谢反应主要是大Km反应。根据小Km反应和大Km反应的动力学作用，推断小Km反应是组成型反应，其在细胞中持续存在并使繁殖成为细胞的基本生命活动；大Km反应是适应型反应，其被刺激活化并产生维持细胞生存的活动。增加适应型反应的数目将导致后生动物进化，选择适应型反应表达将导致真核细胞分化，组成型反应的活动能力降低将导致真核细胞时程衰老，组成型反应的活动增加将导致组织增生。
关键词：Km，组成型反应，适应型反应，代谢选择机制。
代谢反应通过组合产生细胞功能。通常，我们通过观察调节因子或细胞的生理状态变化时对应变化的反应变化来了解代谢反应组合与细胞功能的相关性。通过这样的方法，我们了解到代谢反应组合与细胞功能相关的一些规律，如细胞分化伴随有氧代谢增加（1,2），细胞多能化（3,4）、癌变(5,6)和衰老(7,8)都伴随着无氧代谢增加。进一步我们需要了解为什么细胞会以这样的方式生存。通过对人体细胞反应的Km进行分析，发现在代谢相同底物的反应中，所有与细胞繁殖有关的合成代谢反应的Km小于0.1mM。Km是反映底物浓度与反应速度关系的动力学常数。在细胞的代谢过程中，当一个分子X仅通过一个反应代谢时，X代谢反应的速度必须与X产生反应的速度一致，X代谢反应的Km无影响反应速度的作用。当X通过多个反应代谢时，代谢X的每个反应的Km就有影响反应速度的作用。在代谢同一分子的反应中，在相同的底物浓度下，小Km反应的反应速度高，对底物浓度变化敏感，适宜作为稳定的基本活动；大Km反应的反应速度低，对底物浓度变化不敏感，适宜作为可变化的补充活动。基因可以根据表达方式分为组成型基因和适应型基因，对应产生持续存在的组成型反应和刺激诱导出现的适应型反应。代谢同一分子的反应中的小Km和大Km反应分别有组成型反应和适应型反应的作用。无氧代谢反应属于小Km反应，有氧代谢反应属大Km反应。由此作者认为人体细胞可能存在通过Km影响细胞命运的某种机制，并细胞选择有氧代谢还是无氧代谢的规律是由这个机制决定的。通过分析小Km反应和大Km反应在细胞的生命过程中的作用，推断小Km的组成型反应产生细胞的基本生命活动，其导致细胞繁殖；大Km的适应型反应产生刺激活化的活动，其维持细胞生存；增加适应型反应的数目导致后生动物进化；选择适应型反应表达导致真核细胞分化；组成型反应的活动能力降低导致真核细胞时程衰老；组成型反应的活动增加导致组织增生。
作者：刘迅