第二十六章糖原的分解和生物合成资料

第二十六章糖原的分解和生物合成α-1,4-糖苷键α-1,6-糖苷键糖原示意图糖原有动物淀粉之称，细菌细胞中也有存在，动物组织内主要的贮藏多糖。肝脏、肌肉中含量多，分别称为肝糖元、肌糖元。水解终产物是葡萄糖-1-磷酸（90%）和葡萄糖（10%）。糖原是一种无还原性的多糖。糖原合成或分解时，其葡萄糖残基的添加或去除，均在其非还原端进行。一、糖原的生物学意义二、糖原的降解

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：糖基转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）

糖原脱枝酶（催化1.6-糖苷键断裂）

糖原的磷酸解

-1，6糖苷键-1，4-糖苷键磷酸解：由糖原磷酸化酶(glycogenphosphorylase)催化对α-1,4-糖苷键磷酸解，生成G-1-P。(G)n+Pi(G)n-1+G-1-P糖原磷酸化酶*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*转寡糖链：当糖原被水解到离分支点四个葡萄糖残基时，由葡聚糖转移酶催化，将分支链上的三个葡萄糖残基转移到直链的非还原端，使分支点暴露。*脱支：由α-1,6-葡萄糖苷酶催化。将α-1,6-糖苷键水解，生成一分子自由葡萄糖。

(G)n+H2O(G)n-1+Gα-1,6-葡萄糖苷酶糖原脱支酶、糖基转移酶催化的反应2、糖原合成酶（glycogensynthase）糖原磷酸化酶的作用位点及产物肝脏、肌肉中含量多，分别称为肝糖元、肌糖元。3．关键酶是糖原磷酸化酶(glycogenphosphorylase)，为一共价修饰酶，其辅酶是磷酸吡哆醛。1．活化：由葡萄糖生成UDPG(uridinediphosphateglucose)，是一耗能过程。2、糖原合成酶（glycogensynthase）α-1,6-葡萄糖苷酶三种酶协同作用：糖基转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）2、糖原合成酶（glycogensynthase）*磷酸葡萄糖变位酶(phosphoglucomutase)的作用*转寡糖链：当糖原被水解到离分支点四个葡萄糖残基时，由葡聚糖转移酶催化，将分支链上的三个葡萄糖残基转移到直链的非还原端，使分支点暴露。(G)n+Pi(G)n-1+G-1-P(G)n+H2O(G)n-1+G——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。（二）、催化糖原合成的三种酶糖原的结构及其连接方式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）糖基转移酶糖原脱枝酶（释放1个葡萄糖）*磷酸葡萄糖变位酶(phosphoglucomutase)的作用三种酶协同作用：糖基转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）活化的单糖单位：核苷二磷酸糖三种酶协同作用：糖基转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）1．活化：由葡萄糖生成UDPG(uridinediphosphateglucose)，是一耗能过程。(G)n+H2O(G)n-1+G⑶转形：G-1-P转变为尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）：糖原脱支酶、糖基转移酶催化的反应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。葡萄糖-6-磷酸酶定位内在内质网膜糖原脱支酶、糖基转移酶催化的反应2、糖原合成酶（glycogensynthase）*葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖-6-磷酸酶的反应机制葡萄糖-6-磷酸酶定位内在内质网膜总结糖原分解的特点：1．水解反应在糖原的非还原端进行；2．是一非耗能过程；3．关键酶是糖原磷酸化酶(glycogenphosphorylase)，为一共价修饰酶，其辅酶是磷酸吡哆醛。三、糖原的生物合成活化的单糖单位：核苷二磷酸糖

（一）、糖原生物合成的研究经历了缓慢的历程，直到1957年，才发现糖原生物合成中，糖基的供体是UDPG。（二）、催化糖原合成的三种酶

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UDPG的结构GUDP糖核苷酸的生成++PPi1-磷酸葡萄糖UTPUDPG糖原合成酶反应UDPGUDP糖原（n个G分子）糖原（n+1）糖原新分支的形成糖原核心糖原核心糖原核心糖原核心非还原性末端

-1，4糖苷键

-1，6糖苷键糖原分支酶糖原合成的反应过程可分为三个阶段：1．活化：由葡萄糖生成UDPG(uridinediphosphateglucose)，是一耗能过程。⑴磷酸化：

G+ATPG-6-P+ADP己糖激酶(葡萄糖激酶)*糖原的合成代谢反应过程总结UDPG焦磷酸化酶磷酸葡萄糖变位酶2．缩合：UDPG+(G)n(G)n+1+