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时间:2019-10-07
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1、MetabolismofCarbohydrates第四章糖代谢第五节糖原的合成与分解GlycogenesisandGlycogenolysis占7%占93%糖原分子中的两种连接键糖原(glycogen)一、糖原合成(glycogenesis)1.概念:由单糖合成糖原的过程2.主要器官:肝、肌3.反应部位:胞液4.反应过程:包括G数目增加、分支点增加5.关键酶:糖原合酶6.G活性形式(G供体):UDPG1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖糖原合成途径glucokinaseΔG°(−33.5KJ/mol)焦磷酸活性底物(原
2、料)糖原合成UDPGDNA合成RNA合成protein合成糖原n+UDPG糖原n+1+UDP糖原合酶4.α-1,4-糖苷键式结合糖原合酶不能起始糖原的从头合成5.糖原分枝的形成糖原引物糖原合酶至少11个葡萄糖残基6~7个葡萄糖残基4个葡萄糖残基远(淀粉1,4→1,6转葡糖基酶)分支酶糖原糖原的合成G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶己糖(葡萄糖)激酶糖原n二、糖原分解(glycogenolysis)概念:肝糖原分解成为葡萄糖的过程反应部位:胞液反应过程:包括G数目减少、分支点减少关键酶:磷酸
3、化酶1.糖原磷酸化酶2.糖原脱支酶脱支酶游离葡萄糖G-1-P:~85%,主要产物游离葡萄糖:~15%3.磷酸葡萄糖变位酶4.葡萄糖-6-磷酸酶6-磷酸葡萄糖葡萄糖Pi葡萄糖-6-磷酸酶(肝)肌肉中没有糖原的分解G-1-P糖原n+1G-6-PGPi磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶(肝)糖原n糖酵解肌糖原的合成与分解G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶己糖(葡萄糖)激酶糖原nPi磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶(肝)糖原n肌肉中没有三、糖原合成、分解的生理意义肝糖原:作为糖的储备,维持血糖浓度恒定肌糖原:作
4、为一种燃料用于产生ATP四、糖原合成与分解的调节糖原合酶、磷酸化酶受变构、共价修饰双重调节。磷酸化酶EEP磷酸化酶b低活性磷酸化酶a高活性磷酸化酶b激酶磷蛋白磷酸酶磷酸化酶b激酶EEP低活性高活性蛋白激酶A(PKA)磷蛋白磷酸酶1.共价调节糖原合酶EEP蛋白激酶A(PKA)磷蛋白磷酸酶糖原合酶a高活性糖原合酶b低活性腺苷酸环化酶(无活性)腺苷酸环化酶(有活性)胰高血糖素+受体ATPcAMPPKA(无活性)磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原合酶-PPKA(有活性)磷酸化酶b磷酸化酶a-P磷酸化酶b激酶-P糖原分解加强糖原合成抑制G
5、蛋白+第六节糖异生Gluconeogenesis血糖食物糖肝糖原糖原分解非糖物质糖异生氧化分解CO2+H2O糖原合成肝(肌)糖原磷酸戊糖途径等其它糖脂肪、氨基酸概念:肝中由非糖物质(如有机酸、甘油、生糖氨基酸)转变为G或Gn的过程主要器官:肝、肾(饥饿、酸中毒)一、糖异生途径酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时,须由另外的反应和酶代替。糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的;GlcG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸
6、二羟丙酮3-磷酸甘油醛ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸能障1.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸草酰乙酸PEPATPADPCO2①GTPGDPCO2②①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase),辅酶为生物素(反应在线粒体)②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)(反应在线粒体、胞液)丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP苹果酸NADHNAD+天冬氨酸谷氨酸α-酮戊二酸天冬氨酸苹果酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2线粒体胞液能障1+膜障磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸草酰乙酸
7、PEPCKPKPC+ATP-ATP-GTP丙酮酸羧化支路能障2.1,6-双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖果糖双磷酸酶(肝、肾)能障3.6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖Pi葡萄糖-6-磷酸酶(肝、肾)糖原糖异生非糖物质进入糖异生的途径糖异生的原料首先转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮乳酸丙酮酸2H二、糖异生的调节作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应,这种互变循环称之为底物循环(substratecycle)6-磷酸果糖1,6-双磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1果糖双磷酸酶-16-磷酸葡萄糖葡萄
8、糖葡萄糖-6-磷酸酶己糖激酶PEP丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶PEPCK乙酰CoA三、糖异生的生理意义1.空腹和饥饿下维持血糖浓度恒定正常人,空腹安静时,需G200g(大脑125g、骨骼肌50g、视网膜RBC等40g),肝Gn仅能提供100150g,有25%来自糖异生。2.补充肝糖原3.调节酸碱平衡酸
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