《糖原的分解与合成》PPT课件

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1、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：100～1000万还原端：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ATP葡萄糖激酶Mg2+葡萄糖(glucose)6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phospha

2、te)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1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)UTP尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)(uridinediposphateglucose)PPiUDPG焦磷酸化酶UTP+1-磷酸葡萄糖UDPG+PPiH2O2Pi（3）尿苷二磷酸葡萄

3、糖的生成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糖原的生物合成1、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UDP-glucosepytophosphorylase）——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

4、UDPG，淀粉合成时需ADPG，纤维素合成时需GDPG和UDPG。2、糖原合成酶（glycogensynthase）——催化-1，4-糖苷键合成3.糖原分支酶（glycogenbranchingenzyme）——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α—1,4和α—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二、糖原分解部位：肝脏产物：葡萄糖糖原分解：指糖原

5、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-PGG-6-PG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-1H

6、3PO41-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(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)H3PO4H2O葡萄糖-

7、6-磷酸酶（肝）肌肉中缺乏此酶6-磷酸葡萄糖+H2O葡萄糖+H3PO4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肌肉肝脏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

8、的需要消耗餐后12-18h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+ATPcAMP+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