糖原的分解和生物合成

糖原的分解和生物合成第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容一、糖原的分解二、糖原的生物合成三、糖原代謝的調(diào)控第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月一、糖原的酶促磷酸解

糖原的結構及其連接方式

磷酸化酶a（催化1.4-糖苷鍵斷裂）

三種酶協(xié)同作用：轉(zhuǎn)移酶（催化寡聚葡萄糖片段轉(zhuǎn)移）

脫枝酶（催化1.6-糖苷鍵水解斷裂）

-1，4-糖苷鍵-1，6糖苷鍵非還原性末端第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月糖原磷酸解的步驟非還原端糖原核心磷酸化酶a轉(zhuǎn)移酶脫枝酶（釋放1個葡萄糖）

G

-1-PG

G

-6-PG極限糊精

雙重功能酶磷酸葡萄糖變位酶第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月糖原磷酸化酶的作用位點及產(chǎn)物

G-1-P磷酸化酶a(PLP)非還原性末端磷酸+斷鍵部位第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月磷酸化酶的分子結構

磷酸化酶b

Ser14-OH

磷酸化酶aSer14-P磷酸化酶phosphatase

磷酸化酶激酶(phosphorylasekinase)

第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月磷酸葡萄糖變位酶

葡萄糖-1-磷酸

葡萄糖-6-磷酸

葡萄糖-1，6-二磷酸

磷酸葡萄糖變位酶-Ser-P第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月二、糖原的生物合成

1、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UDP-glucosepytophosphorylase）

——催化單糖基的活化形成糖核苷二磷酸，為各種聚糖形成時，提供糖基和能量。動物細胞中糖元合成時需UDPG；植物細胞中蔗糖合成時需UDPG，淀粉合成時需ADPG，纖維素合成時需GDPG和UDPG。2、糖原合成酶（glycogensynthase）

——催化-1，4-糖苷鍵合成3.

糖原分支酶

（glycogenbranchingenzyme）

——催化-1，6-糖苷鍵合成第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月UDPG的結構GUDP第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月糖核苷酸的生成

（UDP-葡萄糖焦磷酸化酶）++PPi1-磷酸葡萄糖UTPUDPG第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月糖原合成酶反應UDPGUDP糖原（n個G分子）糖原（n+1）生糖原蛋白-Tyr-OH，自動糖基化第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月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還原性末端-1，4糖苷鍵-1，6糖苷鍵糖原分支酶1234567第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月三、糖原代謝的調(diào)控

糖原的合成和分解通過對糖原磷酸化酶和糖原合成酶

的調(diào)節(jié)機制進行調(diào)控

別構調(diào)控

共價修飾

1.糖原磷酸化酶：AMP；

ATP、6-P-G、Glc2.糖原合成酶：6-P-G、Glc第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

磷酸化酶和糖原合成酶的活性是受磷酸化或去磷酸化的共價修飾的調(diào)節(jié)。二種酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。糖原合成酶a(有活性)糖原磷酸化酶b(無活性)OHOHATPADPH2OPi糖原合成酶b(無活性)糖原磷酸化酶a(有活性)PP第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月b第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月cAMP結構第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

四、激素對糖原合成與分解的調(diào)控意義：由于酶的共價修飾反應是酶促反應，只要有少量信號分子（如激素）存在，即可通過加速這種酶促反應，而使大量的另一種酶發(fā)生化學修飾，從而獲得放大效應。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。腎上腺素或胰高血糖素1、腺苷酸環(huán)化酶（無活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶（無活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶（無活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶b（無活性）磷酸化酶a（活性）6、糖原6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖葡萄糖血液腎上腺素或胰高血糖素132102104106108葡萄糖ATPADPATPADP456第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月激素通過cAMP-蛋白激酶調(diào)節(jié)代謝示意圖

ATP

cAMP+PPi內(nèi)在蛋白質(zhì)的磷酸化作用改變細胞的生理過程細胞膜細胞膜cR蛋白激酶（無活性）c+RcAMP蛋白激酶（有活性）受體環(huán)化酶激素G蛋白非磷酸化蛋白激酶ATPADP磷酸化蛋白激酶第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月G蛋白（GTP結合蛋白）第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月cAMP激活蛋白激酶的作用機理

第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月雙糖的酶促降解

蔗糖+H2O葡萄糖+果糖蔗糖酶麥芽糖+H2O2葡萄糖麥芽糖酶乳糖+H2O葡萄糖+半乳糖--β-半乳糖苷酶第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

淀粉的結構特點

直鏈淀粉合成

由淀粉合成酶催化，需引物（Gn）,ADPG供糖基，形成α－1.4糖苷鍵。

支鏈淀粉合成

淀粉合成酶:催化形成α-1.4糖苷鍵

Q酶（分支酶）:既能催化α-1.4糖苷鍵的斷裂，又能催化α-1、6糖苷鍵的形成淀粉的生物合成

第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月淀粉的分枝結構開始分枝的殘基非還原端殘基兩個葡萄糖單位之間的1，6-糖苷鍵兩個葡萄糖單位之間的1，4-糖苷鍵第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月直鏈淀粉的合成AADPG引物（Gn）++直鏈淀粉(Gn+1)AADP第24頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2、淀粉的分解淀粉磷酸化酶脫支酶淀粉+nH3PO4nG-1-p+少量葡萄糖淀粉的磷酸解淀粉的酶促水解解

α－淀粉酶：在淀粉分子內(nèi)部任意水解α