糖原的分解与合成

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五节 糖原的合成与分解,糖原的结构与分布,糖原的合成,糖原的分解,糖原合成与分解的调节,糖原合成与分解的意义,非还原端：,多个,还原端,非还原端,形 状：,树枝状,分子量：,1001000万,还原端：,一个,糖原,结构特点,返回,糖原的结构及其连接方式,-,1，4-糖苷键,-,1，6糖苷键,非还原性末端,部位：,肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆中,定义：,由单糖合成糖原的过程称为糖原的合,成(glycogenesis)。,单糖:,葡萄糖(主要)、果糖、半乳糖等,一、糖原合成,返回,A,T,P,葡萄糖激酶,Mg,2,+,葡萄糖,(glucose),6-,磷酸葡萄糖,(glucose-6-phosphate),葡萄糖+,ATP,6-磷酸葡萄糖+,ADP,（1）,葡萄糖,磷酸化生成,6-磷酸葡萄糖,A,D,P,6-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,(glucose-1-phosphate),磷酸葡萄糖变位酶,6-磷酸葡萄糖,(glucose-6-phosphate),（2）6-磷酸葡萄糖,转变为,1-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,(glucose-1-phosphate),UTP,尿苷二磷酸葡萄糖,(,UDPG,),(uridine diposphate glucose),PPi,UDPG焦磷酸化酶,UTP+1-磷酸葡萄糖 UDPG+PPi,H,2,O,2Pi,（3）尿苷二磷酸葡萄糖,的生成,尿苷,尿苷二磷酸葡萄糖,(UDPG),糖原引物,(Gn,),(glycogen primer),糖原合酶,糖原,(G,n+1,),(glycogen,),UDP,（4）,UDPG,中的葡萄糖,连接到糖原引物上,返回,尿苷,糖原的合成与分解,(5),分支酶,催化糖原不断形成,新分支链,糖原引物,糖原合酶,分枝酶,糖原合成的限速酶,1218G,糖原的生物合成,1、,UDP-,葡萄糖焦磷酸化酶,（UDP-glucose pytophosphorylase）,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,（,glycogen synthase）,催化,-,1，4-糖苷键合成,3.,糖原分支酶,（,glycogen,branching enzyme）,催化,-,1，6-糖苷键合成,糖原合成图:,消耗能量,需要引物,非还原端,糖基供体：,UDPG,葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,糖原,(,含1,4和1,6糖苷键,),6,-磷酸葡萄糖,ATP,ADP,UDPG,UTP,PPi,直链糖原,(,含1，4糖苷键,),糖原引物,UDP,分支酶,糖原合酶,焦磷酸化酶,二、糖原分解,部位：,肝脏,产物：,葡萄糖,糖原分解：,指糖原分解为葡萄糖的过程。,返回,糖原的酶促磷酸解,糖原的结构及其连接方式,磷酸化酶a,（催化1.4-糖苷键l磷酸解断裂,）,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-糖苷键水解断裂,）,糖原的磷酸解,-,1，4-糖苷键,-,1，6糖苷键,非还原性末端,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,糖原磷酸解的步骤,非还原端,糖原核心,磷酸化酶,a,转移酶,脱枝酶,（释放1个葡萄糖,）,G,-1-P,G,G,-6-P,G,糖原的合成与分解,(1)糖原,磷酸解为,1-磷酸葡萄糖,磷酸化酶,糖原分解的限速酶,糖 原,G,n,糖 原,G,n-1,H,3,PO,4,1,-磷酸葡萄糖,(glucose-1-phosphate),G,n,+H,3,PO,4,1-,磷酸葡萄糖+,G,n,-1,G,G-1-P,Pi,脱支酶:,专门水解 -1,6-糖苷键,磷酸化酶,脱支酶,G,3,转移酶,脱枝酶的作用,(2),1-磷酸葡萄糖,转变为,6-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,(glucose-1-phosphate),磷酸葡萄糖变位酶,6-磷酸葡萄糖,(glucose-6-phosphate),1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,水解为,葡萄糖,葡萄糖,(glucose),6-磷酸葡萄糖,(glucose-6-phosphate),H,3,PO,4,H,2,O,葡萄糖-6-磷酸酶,（肝）,肌肉中缺乏此酶,6-磷酸葡萄糖+,H,2,O,葡萄糖+,H,3,PO,4,葡萄糖与,6-磷酸葡萄糖,的相互转换,葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,ATP ADP,糖的分解代谢,已糖激酶,H,3,PO,4,H,2,O,糖原的分解,葡萄糖-6-磷酸酶,肝,糖原分解图,1,-磷酸葡萄糖,Pi,G,n,磷酸化酶,6-磷酸葡萄糖,磷酸葡萄糖变位酶,葡萄糖（血糖）,H,2,O,Pi,葡萄糖-6-磷酸酶,糖分解代谢,糖 原,G,n,+1,肌肉,肝脏,肝糖原与肌糖原比较,肝糖原 肌糖原,贮 量,90-100g 200-500g,5%1-2%,合成原料,单糖/非糖物质 葡萄糖,分解产物,葡萄糖 乳 酸,功 能,维持血糖浓度 满足剧烈运动时,的相对恒定 肌肉对能量的需要,消 耗,餐后12-18,h,剧烈运动后,糖原合酶的变构调节,变构激活剂：,6-磷酸葡萄糖,结论：,当葡萄糖充足时，体内糖原合成加强，糖原分解减弱。,胰高血糖素和肾上腺素对糖原合成与分解的调节,胰高血糖素、肾上腺素,腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶,+,ATP,cAMP,+,蛋白激酶,蛋白激酶,+,高活性的,糖原合酶,低活性的,糖原合酶,+,无活性的磷,酸化酶,b,激酶,有活性的磷,酸化酶,b,激酶,+,无活性的,磷酸化酶,b,有活性的,磷酸化酶,a,+,糖原分解加强,糖原合成下降,级联放大效应,糖原合成与分解的意义,对维持血糖浓度的相对恒定,和肌肉组织对能量的需要,起重要作用。,糖原合成与分解是通过两条不同的代谢途径，这是生化物质代谢的共同特点。,激素介导对糖原合成与分解的调节在生物体内具有普遍的意义。,返回,葡萄糖,的主要代谢途径,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,乙醇,乙酰 CoA,6-磷酸葡萄糖,磷酸戊糖途径,糖酵解,（有氧）,（无氧）,三羧酸循环,（有氧或无氧）,糖异生,糖原,下列哪一代谢过程会增加体内葡萄糖水平(2008年,联赛,试题 A D),A肝糖分解 B释放胰岛素,C糖酵解 D糖异生,