糖原的合成和分解

第26章糖原的分解和生物合成主要内容和要求：明确糖原的生物学意义，讨论糖原的分解与合成以及糖原代谢的调控，重点掌握糖原分解与合成的途径。返回思考目前一页\总数三十三页\编于十九点目录糖原的生物学意义糖原的降解糖原的生物合成糖原代谢的调控目前二页\总数三十三页\编于十九点糖原的生物学意义

糖原：葡萄糖分子聚合而成的高聚物生物学意义储存能量、容易动员的多糖，是能量的储存库。供应能量、维持血糖正常水平目前三页\总数三十三页\编于十九点血糖定义：血液中的葡萄糖表示方法：100ml血液中所含葡萄糖的毫克数正常水平：80mg-120mg/100ml意义：保持糖在体内的运输，氧化供能、诊断疾病血糖的来源和去路目前四页\总数三十三页\编于十九点血糖消化道吸收肝糖原分解糖异生氧化供能合成糖原变成其他糖类随尿排出变为非糖物质目前五页\总数三十三页\编于十九点

淀粉和糖原结构NRERE直链淀粉支链淀粉或糖原分支点的结构RENRE(16)分支点支链淀粉或糖原分子示意图直链淀粉的螺旋结构0.8nm1.4nm6个残基目前六页\总数三十三页\编于十九点纤维素片层结构

纤维素一级结构植物细胞壁与纤维素的结构微纤维纤维素链植物细胞中的纤维素微纤维细胞壁目前七页\总数三十三页\编于十九点多糖的酶促降解

1、糖原的分解

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：转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）

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-糖苷键目前八页\总数三十三页\编于十九点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）转移酶脱枝酶（释放1个葡萄糖）目前九页\总数三十三页\编于十九点2、淀粉的分解淀粉磷酸化酶脱支酶淀粉+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：在淀粉分子内部任意水解α-1.4糖苷键。（内切酶）

β－淀粉酶:从非还原端开始，水解α－１.4糖苷键，依次水解下一个β－麦芽糖单位（外切酶）

脱支酶（R酶）:水解α－淀粉酶和β－淀粉酶作用后留下的极限糊精中的1.6－糖苷键。α－淀粉酶β－淀粉酶目前十页\总数三十三页\编于十九点糖的生物合成一、单糖的生物合成二、双糖的生物合成三、多糖的生物合成目前十一页\总数三十三页\编于十九点一、单糖的生物合成1、葡萄糖生物合成的最基本途径：光合作用2、糖异生作用

糖异生作用的主要途径和关键反应

糖酵解与糖异生作用的关系

糖分解与糖异生作用的关系目前十二页\总数三十三页\编于十九点光合作用

CO2+H2O(CH2O)+光能12O2目前十三页\总数三十三页\编于十九点糖异生主要途径和关键反应

非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下,绕过糖酵解途径的三个不可逆反应,利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖的途径称为糖异生。

糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸葡萄糖己糖激酶果糖激酶二磷酸果糖磷酸酯酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖2草酰乙酸PEP羧激酶目前十四页\总数三十三页\编于十九点糖异生途径关键反应之一+H2O+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖目前十五页\总数三十三页\编于十九点糖异生途径关键反应之二

二磷酸果糖磷酸酯酶+

H2O+Pi1,6-二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖POH2COHOOHHHH目前十六页\总数三十三页\编于十九点糖异生途径关键反应之三

PEP羧激酶ATP+H2OADP+Pi丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸草酰乙酸CO2CO2目前十七页\总数三十三页\编于十九点糖酵解和葡萄糖异生的关系ABC1C2AG-6-P磷酸酯酶BF-1.6-P磷酸酯酶C1丙酮酸羧化酶C2PEP羧激酶（胞液）（线粒体）葡萄糖丙酮酸草酰乙酸天冬氨酸磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛-酮戊二酸乳酸谷氨酸丙氨酸TCA循环乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸3-P-甘油甘油目前十八页\总数三十三页\编于十九点（胞液）（线粒体）糖分解和糖异生的关系（PEP）丙酮酸天冬氨酸谷氨酸（转氨基作用）目前十九页\总数三十三页\编于十九点二、双糖的生物合成

1、单糖基的活化——糖核苷酸（UDPG、ADPG、GDPG等）的合成

糖核苷二磷酸在不同聚糖形成时，提供糖基和能量。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；动物细胞中糖元合成时需UDPG。2、蔗糖的合成

蔗糖合成酶途径

磷酸蔗糖合成酶途径

蔗糖磷酸化酶途径目前二十页\总数三十三页\编于十九点UDPG的结构GUDP目前二十一页\总数三十三页\编于十九点糖核苷酸的生成++PPi1-磷酸葡萄糖UTPUDPG目前二十二页\总数三十三页\编于十九点三、多糖的生物合成

1、

淀粉的生物合成2、糖原的生物合成

目前二十三页\总数三十三页\编于十九点

淀粉的结构特点

直链淀粉合成

由淀粉合成酶催化，需引物（Gn）,ADPG供糖基，形成α－1.4糖苷键。

支链淀粉合成

淀粉合成酶:催化形成α-1.4糖苷键

Q酶（分支酶）:既能催化α-1.4糖苷键的断裂，又能催化α-1、6糖苷键的形成淀粉的生物合成

目前二十四页\总数三十三页\编于十九点淀粉的分枝结构开始分枝的残基非还原端残基两个葡萄糖单位之间的1，6-糖苷键两个葡萄糖单位之间的1，4-糖苷键目前二十五页\总数三十三页\编于十九点直链淀粉的合成AADPG引物（Gn）++直链淀粉(Gn+1)AADP目前二十六页\总数三十三页\编于十九点在Q酶作用下的支链淀粉的合成+Q酶（1）Q酶（2）BAAABBnmmmnn目前二十七页\总数三十三页\编于十九点糖原的生物合成

糖原生物合成过程与植物支链淀粉合成过程相似，但参与合成的引物、酶、糖基供体等是不相同的。

引物：结合有一个寡糖链的多肽

酶：糖原合成酶，分支酶

糖基供体：UDPG目前二十八页\总数三十三页\编于十九点6-磷酸葡萄糖的生成ATPADP磷酸激酶目前二十九页\总数三十三页\编于十九点1-磷酸葡萄糖的生成变位酶1-磷酸葡萄糖目前三十页\总数三十三页\编于十九点UDP-葡萄糖的生成1-磷酸葡