糖原合成与分解

关于糖原合成与分解第1页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五友情出演：郝家琪王博约卢天戈谢天舒文超王旭周晓昱孙满强金信妍李庆睿高宇杜青沈一凡阮安民李中康于庆洋史拓袁源孙一丹王炳然齐蕊涵刘诗茗姚璇王谦王玉天杨浩婕刘诗茗第2页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五糖原代谢定义：糖原代谢是葡萄糖与糖原的相互转化，其中葡萄糖在细胞内合成糖原的过程成为糖原合成，糖原在细胞内分解成葡萄糖的过程成为糖原分解。第3页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五第4页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五是糖的储存形式，是机体能迅速动用的能量储备。当血糖水平升高时，组织细胞可以摄取葡萄糖合成糖原，其中肝细胞和肌细胞合成并储存糖原较多，其糖原分别称为肝糖原和肌糖原。健康成人：肌糖原，120~400g，占骨骼肌重量的1%~2%肝糖原，75~150g，占肝脏重量的7%~10%

糖原

(glycogen)

第5页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五

胞内渗透压的考虑：估算糖原贮存的葡萄糖残基在一个肝细胞的总浓度约是0.4mol.L-1，而糖原的浓度仅为10mmol.L-1，这种巨大的差别缓解了渗透压力。问题1：为什么贮存糖原而不是葡萄糖？对糖原结构上有要求-分支的程度和链长。问题2：糖原如何适应生物学功能？第6页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五1.葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链；2.约8~14个葡萄糖单元处形成分支，分支处葡萄糖单元以α-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加；3.每条链都终止于一个非还原端，它是糖原磷酸化酶和糖原合酶的作用位点。糖原的结构特点及其意义α-1,4-糖苷键α-1,6-糖苷键非还原性末端第7页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五一、糖原的合成代谢总反应Glcn+Glc+ATP+UTP=Glcn+1+ADP+UDP+PPi糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的过程。合成部位组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞质第8页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五糖原合成途径1、活化

2、变位

3、活化

4、缩合

5、分支化磷酸葡萄糖变位酶UDP-葡萄糖焦磷酸化酶糖原合酶GlucoseHexokinase己糖激酶Glucokinase葡萄糖激酶（肝）第9页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五在糖原分子的核心有一种生糖原蛋白(glycogenin)。Glycogenin可对其自身进行共价修饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的葡萄糖分子就成为糖原合成时的引物。问题3：第一个糖原分子从何而来？第10页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五糖原分支酶第11页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五

二、糖原的分解代谢分解部位组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞质

总反应Glcn+1+H2O=Glcn+Glc糖原分解(glycogenolysis)指糖原分解成为葡萄糖的过程。第12页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五糖原分解途径1、磷酸解2、变位3、水解4、脱支第13页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五问题4：为什么是磷酸解而不是水解？产生的葡萄糖-1-磷酸可转变为6-磷酸葡萄糖，不需要提供能量，就可进入糖酵解等葡萄糖降解途径；肌肉细胞中：生理条件下，磷酸解产生的葡萄糖-1-磷酸以解离形式存在，而不致扩散到细胞外。第14页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五肌肉组织中葡萄糖-6-磷酸酶活性极低肝糖原、肌糖原的分解第15页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1

UDPG-6-PG糖原合酶磷酸葡萄糖变位酶己糖(葡萄糖)激酶糖原nPi磷酸化酶

葡萄糖-6-磷酸酶(肝、肾)

糖原n

脱支酶

分支酶

第16页，共19页，2022年，5月20日，15点49分，星期五三、糖原代谢生理意义

糖原代谢是为了维持合适的血糖水平，缓冲间断进食对血糖水平的影响，使其保持相对稳定。进食时，血糖升高，肝细胞和肌细胞加快摄取葡萄糖，主要用于合成糖原，使血糖降低；禁食时，血糖下降，肝糖原分解加快，生成葡萄糖，释入血液，使