參考生化09代謝

1、第 六 節(jié) 糖原的合成與分解 Glycogenesis and Glycogenolysis糖 原 (glycogen，Gn) 是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。 糖原顆粒：糖原，合成、降解酶，調(diào)節(jié)蛋白糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義肌肉：肌糖原，主要供肌肉收縮所需 肝臟：肝糖原，維持血糖水平 糖原的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1. 葡萄糖單元以-1,4-糖 苷 鍵形成長(zhǎng)鏈。2. 約8-12個(gè)葡萄糖單元處形 成分支(-1,6-糖苷鍵)，分 支增加溶解度。3. 每條鏈都終止于一個(gè)非還原端。非還原端增多，以利于其被酶分解。一、糖原的降解(glycogenolysis )糖原主鏈的斷裂糖原磷酸化酶：

2、糖原磷酸解糖原降解限速酶AMP別構(gòu)激活劑；ATP,葡萄糖-6-磷酸別構(gòu)抑制劑磷酸化活性狀態(tài)；去磷酸化非活性狀態(tài)糖原n+1 糖原n + 1-磷酸葡萄糖 糖原磷酸化酶 脫支酶 (debranching enzyme)磷 酸 化 酶 轉(zhuǎn)移酶活性 -1,6糖苷酶活性 2. 糖原的去分支作用轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基水解-1,6-糖苷鍵 1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖變位酶 葡萄糖-6-磷酸酶 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 3. 1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖 4. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖（肝細(xì)胞）肌糖原分解的前三步反應(yīng)與肝糖原分解過程相同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組織中不存在葡萄糖-6

3、-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進(jìn)入酵解途徑進(jìn)一步代謝。二、糖原的合成代謝UDP葡萄糖是糖原合成的糖基供體葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸ATP ADP 己糖激酶;葡萄糖激酶（肝） 1. 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸葡萄糖-1-磷酸磷酸葡萄糖變位酶 葡萄糖-6-磷酸2.葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)變成葡萄糖-1-磷酸 * UDPG可看作“活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。+UTP 尿苷 PPPPPi UDPG焦磷酸化酶 2Pi+能量 葡萄糖-1- 磷酸 尿苷二磷酸葡萄糖 ( uridine diphosphate glucose , UDPG ) 3.葡萄糖-1

4、- 磷酸轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖糖原n + UDPG 糖原n+1 + UDP 糖原合酶( glycogen synthase ) UDP UTP ADP ATP 核苷二磷酸激酶4. -1,4-糖苷鍵式結(jié)合 * 糖原n 為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物(primer)， 作為UDPG 上葡萄糖基的接受體。 糖原合酶：關(guān)鍵酶引物的形成糖原合酶不催化從零開始的兩個(gè)葡萄糖分子的連接糖原蛋白(glycogenin) : 糖原的第1個(gè)葡萄糖單位的C1，在酪氨酸葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下，共價(jià)結(jié)合到糖原蛋白分子Tyr194殘基上，進(jìn)一步將約7個(gè)葡萄糖單位以-1,4-糖苷鍵相連成鏈, 作為糖原合成時(shí)的引物。

5、 分 支 酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷鍵 -1,4-糖苷鍵 5. 糖原分枝的形成6-74G（補(bǔ)充血糖）G-6-P F-6-P（進(jìn)入酵解途徑）G-1-PGn（合成糖原）UDPG 6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯（進(jìn)入磷酸戊糖途徑）小 結(jié) 反應(yīng)部位：胞漿 G-6-P的代謝去路UDPG焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶 磷酸葡萄糖變位酶 己糖(葡萄糖)激酶 糖原n Pi 磷酸化酶 葡萄糖-6-磷酸酶（肝） 糖原n 3. 糖原的合成與分解總圖三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)這兩種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：* 它們的快速調(diào)節(jié)有共價(jià)修飾和變構(gòu)調(diào)節(jié)二

6、種 方式。* 它們都以活性、無（低）活性二種形式存在。 關(guān)鍵酶 糖原合成：糖原合酶 糖原分解：糖原磷酸化酶 葡萄糖/葡萄糖-6-磷酸的別構(gòu)調(diào)節(jié)糖原磷酸化酶 的調(diào)節(jié)糖原合酶的調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)：激活劑G-6-P、G共價(jià)調(diào)節(jié)：磷酸化 / 脫磷酸化糖原合酶激酶3酪蛋白激酶II 四、糖代謝的概況 葡萄糖 酵解途徑 丙酮酸 有氧 無氧 H2O及CO2 乳酸 糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油 糖原 肝糖原分解 糖原合成 磷酸戊糖途徑 磷酸 戊糖 + NADPH+H+淀粉 消化與吸收 ATP 五、血糖* 血糖:指血液中的葡萄糖。 正常血糖濃度 ：4.46.7mmol/L 80-120mg/ml血糖食 物 糖 消化，吸收 肝糖原 分解 非糖物質(zhì) 糖異生 氧化分解 CO2 + H2O 糖原合成 肝（?。┨窃?磷酸戊糖途徑等 其它糖 脂類、氨基酸合成代謝 脂肪、氨基酸 血糖來源和去路血糖水平的調(diào)節(jié)* 主要依靠激素的調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)激素降低血糖：胰島素(insulin) 升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、腎上腺素(epinephrine)胰島素對(duì)糖原合酶的調(diào)節(jié)作用糖原合酶激酶3蛋白激酶B磷脂酰肌醇-3-激酶胰島素受體底物胰島素促進(jìn)肌糖原合成激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+ G蛋白偶聯(lián)受體 腺苷環(huán)化酶 （無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性） ATP cAMP PKA(無活性) PKA(有活性) 磷酸化酶b激酶