糖原的分解与合成

第五节糖原的合成与分解,糖原的结构与分布,糖原的合成,糖原的分解,糖原合成与分解的调节,糖原合成与分解的意义,非还原端：多个,形状：树枝状,分子量：1001000万,还原端：一个,糖原结构特点,返回,糖原的结构及其连接方式,-1，4-糖苷键,-1，6糖苷键,非还原性末端,部位：肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆中,定义：由单糖合成糖原的过程称为糖原的合成(glycogenesis)。,单糖:葡萄糖(主要)、果糖、半乳糖等,一、糖原合成,返回,ATP,葡萄糖激酶,Mg2+,葡萄糖(glucose),（1）葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,ADP,1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate),6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate),（2）6-磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖,UDPG焦磷酸化酶,H2O,2Pi,（3）尿苷二磷酸葡萄糖的生成,尿苷,尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG),糖原引物(Gn)(glycogenprimer),糖原合酶,糖原(Gn+1)(glycogen),UDP,（4）UDPG中的葡萄糖连接到糖原引物上,返回,尿苷,糖原的合成与分解,(5)分支酶催化糖原不断形成新分支链,糖原合成的限速酶,1218G,糖原的生物合成,1、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UDP-glucosepytophosphorylase）催化单糖基的活化形成糖核苷二磷酸，为各种聚糖形成时，提供糖基和能量。动物细胞中糖元合成时需UDPG；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。2、糖原合成酶（glycogensynthase）催化-1，4-糖苷键合成3.糖原分支酶（glycogenbranchingenzyme）催化-1，6-糖苷键合成,糖原合成图:,消耗能量需要引物非还原端糖基供体：UDPG,葡萄糖,分支酶,糖原合酶,焦磷酸化酶,二、糖原分解,部位：肝脏,产物：葡萄糖,糖原分解：指糖原分解为葡萄糖的过程。,返回,糖原的酶促磷酸解,糖原的结构及其连接方式,磷酸化酶a（催化1.4-糖苷键l磷酸解断裂）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-糖苷键水解断裂）,糖原的磷酸解,-1，4-糖苷键,-1，6糖苷键,非还原性末端,糖原磷酸化酶的作用位点及产物,G-1-P,磷酸化酶a,非还原性末端,磷酸,+,断键部位,糖原磷酸解的步骤,非还原端,糖原核心,磷酸化酶a,转移酶,脱枝酶（释放1个葡萄糖）,G-1-P,G,糖原的合成与分解,(1)糖原磷酸解为1-磷酸葡萄糖,磷酸化酶,糖原,Gn,H3PO4,1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate),脱支酶:专门水解-1,6-糖苷键,磷酸化酶,脱支酶,G3转移酶,脱枝酶的作用,(2)1-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate),6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖,葡萄糖(glucose),6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate),H3PO4,H2O,葡萄糖-6-磷酸酶（肝）,肌肉中缺乏此酶,葡萄糖与6-磷酸葡萄糖的相互转换,糖原分解图,糖原Gn+1,肌肉,肝脏,肝糖原与肌糖原比较,肝糖原肌糖原贮量90-100g200-500g5%1-2%合成原料单糖/非糖物质葡萄糖分解产物葡萄糖乳酸功能维持血糖浓度满足剧烈运动时的相对恒定肌肉对能量的需要消耗餐后12-18h剧烈运动后,糖原合酶的变构调节,变构激活剂：6-磷酸葡萄糖,结论：当葡萄糖充足时，体内糖原合成加强，糖原分解减弱。,胰高血糖素和肾上腺素对糖原合成与分解的调节,胰高血糖素、肾上腺素,级联放大效应,糖原合成与分解的意义,对维持血糖浓度的相对恒定和肌肉组织对能量的需要起重要作用。,糖原合成与分解是通过两条不同的代谢途径，这是生化物质代谢的共同特点。,激素介导对糖原合成与分解的调节在生物体内具有普遍的意义。,返回,葡萄糖的主要代谢途径,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,乙醇,乙酰CoA,6-磷酸葡萄糖