糖原的合成和分解

第 26章 糖原的分解和生物合成主要内容和要求：明确糖原的生物学意义，讨论糖原的分解与合成以及糖原代谢的调控，重点掌握糖原分解与合成的途径。思考 目 录糖原的生物学意义糖原的降解糖原的生物合成糖原代谢的调控糖原的生物学意义 糖原 ：葡萄糖分子聚合而成的高聚物 生物学意义储存能量、容易动员的多糖，是能量的储存库。供应能量、维持血糖正常水平血糖 定义：血液中的葡萄糖 表示方法： 100ml血液中所含葡萄糖的毫克数 正常水平： 80mg-120mg/100ml 意义：保持糖在体内的运输，氧化供能、诊断疾病 血糖的来源和去路血糖消化道吸收肝糖原分解糖异生氧化供能合成糖原变成其他糖类随尿排出变为非糖物质淀粉和糖原结构NRE RE直链淀粉支链淀粉或糖原分支点的结构RENRE(16)分支点支链淀粉或糖原分子示意图直链淀粉的螺旋结构0.8nm1.4nm6个残基纤维素片层结构纤维素 一级 结构植物细胞壁与纤维素的结构微纤维纤维素链植物细胞中的纤维素微纤维细胞壁多糖的酶促降解1、糖原的分解 糖原的 结构及其连接方式磷酸化酶 （催化 1.4-糖苷键断裂 ）三种酶协同作用： 转移酶 （催化寡聚葡萄糖片段转移）脱枝酶 （催化 1.6-糖苷键断裂 ） 糖原的 磷酸解-1， 6糖苷键-1， 4-糖苷键糖原磷酸解的步骤非 还原端还原端磷酸化酶 （释放 8个 1-P-G）转移酶脱枝酶 （释放 1个葡萄糖 ）2、淀粉的分解淀粉磷酸化酶脱支酶淀粉 +nH3PO4 nG-1-p+少量葡萄糖 淀粉的 磷酸解 淀粉的 酶 促水解解 淀粉酶 ： 在淀粉分子内部任意水解 -1.4糖苷键。（内切酶） 淀粉酶 :从非还原端开始，水解 .4糖苷键，依次水解下一个 麦芽糖单位（外切酶）脱支酶（ R酶） :水解 淀粉酶和 淀粉酶作用后留下的极限糊精中的 1.6 糖苷键 。 淀粉酶 淀粉酶糖的生物合成一 、 单糖的生物合成二、 双糖的生物合成三、 多糖的生物合成一、单糖的生物合成1、葡萄糖生物合成的最基本途径： 光合作用2、 糖异生作用糖异生作用的 主要途径 和 关键反应糖酵解与糖异生作用的 关系糖分解与糖异生作用的 关系光合作用CO2+H2O (CH2O) +光能12 O2糖异生主要途径和关键反应非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下 ,绕过糖酵解途径的 三个不可逆反应 ,利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖的途径称为糖异生。糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1， 6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸葡萄糖己糖激酶果糖激酶二磷酸果糖磷酸酯酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖2草酰乙酸PEP羧激酶糖异生途径关键反应之一+ H2O +Pi6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖糖异生途径关键反应之二二磷酸果糖磷酸酯酶+H2O + Pi1,6-二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖PO H2COHOOHHHH糖异生途径关键反应之三PEP羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸（ PEP）GTPGDP丙酮酸 草酰乙酸CO2CO2糖酵解和葡萄糖异生的关系ABC1C2A G-6-P磷酸酯酶B F-1.6-P磷酸酯酶C1 丙酮酸羧化酶C2 PEP羧激酶（胞液）（线粒体）葡萄糖丙酮酸草酰乙酸天冬氨酸磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛-酮戊二酸乳酸谷氨酸 丙 氨酸TCA循环乙酰 CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸3-P-甘油 甘油（胞液）（线粒体）糖 分解和糖异生的关系（ PEP）丙酮酸天冬氨酸谷氨酸（ 转氨基作用）二、双糖的生物合成1 、单糖基的活化 糖核苷酸 （ UDPG、 ADPG、GDPG等） 的 合成糖核苷二磷酸在不同聚糖形成时，提供糖基和能量。植物细胞中蔗糖合成时需 UDPG， 淀粉合成时需 ADPG， 纤维素合成时需 GDPG和 UDPG； 动物细胞中糖元合成时需 UDPG。2、 蔗糖的合成蔗糖合成酶途径磷酸蔗糖合成酶途径蔗糖磷酸化酶途径UDPG的结构G UDP糖 核苷酸的生成+PPi1-磷酸葡萄糖 UTP UDPG三、多糖的生物合成1、 淀粉的生物合成2、 糖原的生物合成 淀粉的结构特点 直链淀粉合成由 淀粉合成酶 催化，需引物（ Gn） ,ADPG供糖基，形成 1.4糖苷键。 支链淀粉合成淀粉合成酶 :催化形成 -1.4 糖苷键Q酶（分支酶） :既能催化 -1.4 糖苷键的断裂，又能催化 -1 、 6糖苷键的形成淀粉的生物合成淀粉的分枝结构开始分枝的残基非还原端残基两个葡萄糖单位之间的 1， 6-糖苷键两个葡萄糖单位之间的 1， 4-糖苷键直链淀粉的合成AADPG引物（ Gn）+直链淀粉 (Gn+1)AADP在 Q酶作用下的支链淀粉的合成+Q酶（ 1）Q酶（ 2）BAAABBnmmmnn糖原的生物合成糖原生物合成过程与植物支链淀粉合成