糖原合成与分解PPT演示课件
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问题2：糖原如何适应生物学功能？
对糖原结构上有要求-分支的程度和链长。
5
非还原 性末端
α-1,4-糖苷 键
糖原的结构特点及其意义
1. 葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链； 2. 约8~14个葡萄糖单元处形成分支，分 支处葡萄糖单元以α-1,6-糖苷键连接，分 支增加，溶解度增加； 3. 每条链都终止于一个非还原端，它是 糖原磷酸化酶和糖原合酶的作用位点。
16
17
——谢谢观赏！
18
• 产生的葡萄糖-1-磷酸可转变为6-磷酸葡萄糖， 不需要提供能量，就可进入糖酵解等葡萄糖降 解途径；
• 肌肉细胞中：生理条件下，磷酸解产生的葡萄 糖-1-磷酸以解离形式存在，而不致扩散到细胞 外。
13
肝糖原、肌糖原的分解
肌肉组织中 葡萄糖-6-磷酸酶活性极低
14
糖原的合成与分解总图
UDP
糖原n+1
糖原代谢 Glycogen Metabolism
1
糖原代谢
定义：糖原代谢是葡萄糖与糖原的相互转 化，其中葡萄糖在细胞内合成糖原的过程成 为糖原合成，糖原在细胞内分解成葡萄糖的 过程成为糖原分解。
2
3
糖 原 (glycogen)
是糖的储存形式，是机体能迅速动用的能量储备。当血 糖水平升高时，组织细胞可以摄取葡萄糖合成糖原，其中肝 细胞和肌细胞合成并储存糖原较多，其糖原分别称为肝糖原 和肌糖原。健康成人：
肌糖原，120 ~ 400g，占骨骼肌重量的1%~2% 肝糖原，75 ~ 150g，占肝脏重量的7%~10%
4
问题1：为什么贮存糖原而不是葡萄糖？
胞内渗透压的考虑：估算糖原贮存的葡萄糖残基 在一个肝细胞的总浓度约是0.4mol.L-1，而糖原的浓度 仅为10mmol.L-1，这种巨大的差别缓解了渗透压力。
9
糖原分支酶
10
二、糖原的分解代谢
糖原分解 (glycogenolysis) 指糖原分解成为葡萄 糖的过程。
总反应 Glcn+1+H2O=Glcn+Glc
分解部位 组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞质
11
糖原分解途径
1、磷酸解 2、变位 3、水解 4、脱支
12
问题4：为什么是磷酸解而不是水解？
Glucokinase 葡萄糖激酶（肝）
1、活化 2、变位 3、活化 4、缩合 5、分支化
磷酸葡萄糖变位酶
UDP-葡萄糖焦磷酸化 酶
糖原合酶
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问题3：第一个糖原分子从何而来？
在糖原分子的核心有一种生糖原蛋白
(glycogenin) 。 Glycogenin 可 对 其 自 身 进 行 共 价 修 饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分子的酪 氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的 葡萄糖分子就成为糖原合成时的引物。
糖原n 糖原
合酶
磷酸 化酶
UDPG 分支酶
脱支酶
Pi 糖原n
PPi UDPG焦磷酸化酶
UTP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G-1-P
磷酸葡萄糖变位酶
葡萄糖-6-磷酸酶(肝、肾)
G-6-P
1G5
己糖(葡萄糖)激酶
三、糖原代谢生理意义
糖原代谢是为了维持合适的血糖水平， 缓冲间断进食对血糖水平的影响，使其保持 相对稳定。
进食时，血糖升高，肝细胞和肌细胞加 快摄取葡萄糖，主要用于合成糖原，使血糖 降低；禁食时，血糖下降，肝糖原分解加快 ，生成葡萄糖，释入血液，使血糖回到正常 水平。
α-1,6-糖苷 键
6
一、糖原的合成代谢
糖 原 的 合 成 (glycogenesis) 指 由 葡 萄 糖 合 成 糖 原的过程。
总反应 Glcn+Glc+ATP+UTP=Glcn+1+ADP+UDP+PPi
合成部位 组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞质
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糖原合成途径
Glucose
Hexokinase 己糖激酶
对糖原结构上有要求-分支的程度和链长。
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非还原 性末端
α-1,4-糖苷 键
糖原的结构特点及其意义
1. 葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链； 2. 约8~14个葡萄糖单元处形成分支，分 支处葡萄糖单元以α-1,6-糖苷键连接，分 支增加，溶解度增加； 3. 每条链都终止于一个非还原端，它是 糖原磷酸化酶和糖原合酶的作用位点。
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• 产生的葡萄糖-1-磷酸可转变为6-磷酸葡萄糖， 不需要提供能量，就可进入糖酵解等葡萄糖降 解途径；
• 肌肉细胞中：生理条件下，磷酸解产生的葡萄 糖-1-磷酸以解离形式存在，而不致扩散到细胞 外。
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肝糖原、肌糖原的分解
肌肉组织中 葡萄糖-6-磷酸酶活性极低
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糖原的合成与分解总图
UDP
糖原n+1
糖原代谢 Glycogen Metabolism
1
糖原代谢
定义：糖原代谢是葡萄糖与糖原的相互转 化，其中葡萄糖在细胞内合成糖原的过程成 为糖原合成，糖原在细胞内分解成葡萄糖的 过程成为糖原分解。
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糖 原 (glycogen)
是糖的储存形式，是机体能迅速动用的能量储备。当血 糖水平升高时，组织细胞可以摄取葡萄糖合成糖原，其中肝 细胞和肌细胞合成并储存糖原较多，其糖原分别称为肝糖原 和肌糖原。健康成人：
肌糖原，120 ~ 400g，占骨骼肌重量的1%~2% 肝糖原，75 ~ 150g，占肝脏重量的7%~10%
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问题1：为什么贮存糖原而不是葡萄糖？
胞内渗透压的考虑：估算糖原贮存的葡萄糖残基 在一个肝细胞的总浓度约是0.4mol.L-1，而糖原的浓度 仅为10mmol.L-1，这种巨大的差别缓解了渗透压力。
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糖原分支酶
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二、糖原的分解代谢
糖原分解 (glycogenolysis) 指糖原分解成为葡萄 糖的过程。
总反应 Glcn+1+H2O=Glcn+Glc
分解部位 组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞质
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糖原分解途径
1、磷酸解 2、变位 3、水解 4、脱支
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问题4：为什么是磷酸解而不是水解？
Glucokinase 葡萄糖激酶（肝）
1、活化 2、变位 3、活化 4、缩合 5、分支化
磷酸葡萄糖变位酶
UDP-葡萄糖焦磷酸化 酶
糖原合酶
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问题3：第一个糖原分子从何而来？
在糖原分子的核心有一种生糖原蛋白
(glycogenin) 。 Glycogenin 可 对 其 自 身 进 行 共 价 修 饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分子的酪 氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的 葡萄糖分子就成为糖原合成时的引物。
糖原n 糖原
合酶
磷酸 化酶
UDPG 分支酶
脱支酶
Pi 糖原n
PPi UDPG焦磷酸化酶
UTP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G-1-P
磷酸葡萄糖变位酶
葡萄糖-6-磷酸酶(肝、肾)
G-6-P
1G5
己糖(葡萄糖)激酶
三、糖原代谢生理意义
糖原代谢是为了维持合适的血糖水平， 缓冲间断进食对血糖水平的影响，使其保持 相对稳定。
进食时，血糖升高，肝细胞和肌细胞加 快摄取葡萄糖，主要用于合成糖原，使血糖 降低；禁食时，血糖下降，肝糖原分解加快 ，生成葡萄糖，释入血液，使血糖回到正常 水平。
α-1,6-糖苷 键
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一、糖原的合成代谢
糖 原 的 合 成 (glycogenesis) 指 由 葡 萄 糖 合 成 糖 原的过程。
总反应 Glcn+Glc+ATP+UTP=Glcn+1+ADP+UDP+PPi
合成部位 组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞质
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糖原合成途径
Glucose
Hexokinase 己糖激酶