第七章 糖代谢3 糖原的合成与分解

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1、主讲教师：　季祥邮箱：jixiang@imust.cn第七章糖代谢§7.4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§7.4糖原的合成与分解非还原端：多个还原端非还原端形状：树枝状分子量：100～1000万还原端：一个糖原结构特点返回肝糖原：含量可达肝重的5%(总量为90-100g)肌糖原：含量为肌肉重量的1～2%(总量为200-400g)糖原的分布§7.4糖原的合成与分解部位：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

2、糖原合成§7.4糖原的合成与分解返回ATP葡萄糖激酶Mg2+葡萄糖(glucose)6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)葡萄糖+ATP6-磷酸葡萄糖+ADP（1）葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖§7.4糖原的合成与分解ADP6-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§7.4糖原的合成与分解1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)UTP尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)(uridin

3、ediposphateglucose)PPiUDPG焦磷酸化酶UTP+1-磷酸葡萄糖UDPG+PPiH2O2Pi（3）尿苷二磷酸葡萄糖的生成§7.4糖原的合成与分解尿苷尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)糖原引物(Gn)(glycogenprimer)糖原合酶糖原(Gn+1)(glycogen)UDP（4）UDPG中的葡萄糖连接到糖原引物上§7.4糖原的合成与分解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12~18G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α—1,4和α—

4、1,6糖苷键)6-磷酸葡萄糖ATPADPUDPGUTPPPi直链糖原(含α—1，4糖苷键)糖原引物UDP分支酶糖原合酶焦磷酸化酶§7.4糖原的合成与分解糖原分解部位：肝脏产物：葡萄糖糖原分解：指糖原分解为葡萄糖的过程。§7.4糖原的合成与分解返回糖原的合成与分解(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Gn糖原Gn-1H3PO41-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)Gn+H3PO41-磷酸葡萄糖+Gn-1GG-1-PPi脱支酶:专门水解α-1,6-糖苷键磷酸化酶脱支酶G3转移酶脱枝酶的作用§7.4糖原的合成与分解(2)1-磷

5、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§7.4糖原的合成与分解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)H3PO4H2O葡萄糖-6-磷酸酶（肝）肌肉中缺乏此酶6-磷酸葡萄糖+H2O葡萄糖+H3PO4§7.4糖原的合成与分解葡萄糖与6-磷酸葡萄糖的相互转换葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADP糖的分解代谢已糖激酶H3PO4H2O糖原的分解葡萄糖-6-磷酸酶肝§7

6、.4糖原的合成与分解糖原分解图1-磷酸葡萄糖PiGn磷酸化酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶葡萄糖（血糖）H2OPi葡萄糖-6-磷酸酶糖分解代谢糖原Gn+1§7.4糖原的合成与分解肌肉肝脏糖原的合成与分解图葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原Gn+1UDPG糖原引物GnUDPGUTPPPiATPADP6-磷酸葡萄糖ATPADPPiH2OPiGn肝糖原与肌糖原比较肝糖原肌糖原贮量90-100g200-500g≤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12-18h剧烈运动后§7.4糖原的合成与分解

7、糖原合成与分解的调节磷酸化酶共价修饰调节糖原合成酶受同一调节系统控制即：激素-cAMP-蛋白激酶有两种类型即：活性形式和无活性形式变构调节§7.4糖原的合成与分解返回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。§7.4糖原的合成与分解糖原合酶的共价修饰调节A激酶(有活性)ATPADPH2OPi磷蛋白磷酸酶-1糖原合酶a（有活性）糖原合酶b-（无活性）PA激酶(无活性)cAMP+§7.4糖原的合成与分解cAMP对糖原合成与分解的调节A激酶(有活性)A激酶(无活性)cAMP+A激酶(有活性)+磷酸化酶b激酶-（

8、有活性）P磷酸化酶b激酶(无活性)AT