第9-5章糖原的分解与合成代谢

UDPG
+ 糖原（Gn)
引物 糖原合酶
UDP + 糖原（Gn+1)
（五）糖原生成
H
O O O O O O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
HO
a-1，4糖苷键
分枝酶 （branching enzyme）
H
O O O O O O O O O O O O
HO
O
O
a-1，6糖苷键
O
H
O O O O O O O O O O来自百度文库
UTP + ADP
• UTP加上葡萄糖生成的UDPG是糖原合成中 葡萄糖的活化形式。因此UTP浓度高低影 响糖原合成速度。
变位酶 激酶
三、糖原代谢的调控 (一 ) 糖原磷酸化酶的别构调节因素
血糖浓度下降 肾上腺素
胰高血糖素
+
c AMP 蛋白激酶A
ATP G-6-P ADP Pi可解除抑制
糖原合酶 ADP
第24章 糖原的分解与合成代谢
一、糖原的分解代谢
降解方式 细胞外：水解 糖苷酶 细胞内：磷酸解 磷酸化酶 消化部位：口腔、小肠。 消化酶：
酶的名称 α-淀粉酶
（-amylase）
底物 淀粉 淀粉
作用方式 α (1 → 4)
α (1 → 4) 非
还原端切2个单 位,基团异位
产物 α-糊精
少量麦芽糖 直链：麦芽糖 支链： β-麦芽糖 核心糊精 从非还原端顺次切 下 Glc
α (1 → 4) α (1 → 6) β (1 → 4)
α (1 → 4)
动物
淀粉- 1,4-葡萄糖苷酶
纤维二糖 Glc G-1-P
微生物 细胞内
1,4 → 1,4葡 糖糖基转移酶 α (1 → 6)
G-1-P
细胞内
遇到与分支点 相距3个G 无作用
双功能酶 1,4 1,4葡糖 糖基转移酶
磷酸化酶 新切点
α-1,6-糖苷酶
口腔： α-淀粉酶 小肠： α-淀粉酶 麦芽糖
麦芽糖酶
唾液和胰液内,水解α (1 → 4) 键; 极限糊精
(平均含8个 G,带有1~2个) 2葡萄糖 α-1, 6糖苷键 寡聚α-1, 6糖苷酶
蔗糖 蔗糖酶葡萄糖+果糖
乳糖酶
这些消化酶固 乳糖 葡萄糖+半乳糖 定在肠细胞刷 状缘上 异麦芽糖酶,海藻糖酶,β-糖苷酶
正常人血糖浓度为4.4～6.7mmol/L， 高于8.8mmol/L称为高血糖， 低于3.8mmol/L称为低血糖。
正常机体可通过肝糖原或肌糖原的合成或降解 来维持血糖恒定。
血糖的来源和去路
食物中 糖 CO2+H2O+能量
肝糖原 分解
血糖
肝糖原、
肌糖原
﹥
异生 非糖物质 甘油、乳酸、 氨基酸等
8.8mmol/L
磷酸化酶b激酶 ATP 磷酸化酶 2 b Pi Mg2+ 磷酸化酶a磷酸酶
糖原Gn
UDPG
PPi
磷酸化酶 P 1 a
G-1-P UTP
蛋白激酶A使磷酸化酶 磷酸化而激活, 糖原降解
糖原Gn-1
PPi
酶
UTP G-1-P
蛋白磷酸 酶
糖原合酶 P b 蛋白激酶A ADP
UDPG
Pi
糖原Gn
糖原合酶 a
O
HO
分枝酶能够将一个七糖单位从一段常于11个葡萄糖残基的非还原 端转移到邻近的糖链上,连接方式为（1→6）糖苷键。新分支 点至少距老分支点4个葡萄糖残基以上.分枝增加，糖原的溶解 度增加，非还原性末端增加，糖原合成和降解的速率也会增加。
• (六)UDP的再生，反应如下：
二磷酸核苷激酶Mg2+
• UDP + ATP
磷酸葡糖变位酶
6-磷酸葡萄糖
1-磷酸葡萄糖
（三）二磷酸尿苷葡萄糖（UDPG）的生成，
葡萄糖-1-P + UTP UDPG + PPi
UDPG焦磷酸化酶
UDPG
UDPG是糖原合成中葡萄糖的活化形式。
（四）葡萄糖直链的延长 在原有糖原的 非还原 性末端延长-[G]-，残基之间的连接为（1→4）糖
苷键。每循环一次延长一个糖残基
形成α-1,4-糖苷键： 该反应必须有 一个4个糖基以上的引物存在。循环进行
关键酶：糖原合酶 (五 ) 形成α-1,6-糖苷键
分支酶
(六) UDP的再生
（一）6-P-葡萄糖的生成：
ATP 葡萄糖 ADP
Mg2+
葡萄糖-6-P 己糖激酶 葡糖激酶（肝）
（二）1-P-葡萄糖的生成：
葡萄糖-6-P 葡萄糖-1-P
脂肪、核糖、
尿糖
氨基酸等
二. 糖原的生物合成 • 糖原生成作用：体内由单糖(葡萄糖、果糖、 半乳糖等)合成糖元的过程。
糖原的合成：在细胞浆内进行。
体内由单糖合成糖元的过程。
反应： （一）G-6-P的生成（消耗1个ATP） （二）G-1-P的生成 （三）UDPG的生成（消耗1个UTP）
• （四）糖原的生成：
Na+ -单糖共运输蛋白系统:四聚体,每个单体 75k,对 D-Glc,α-甲基-D-Glc,D-Gal 专一 需要Na+伴随,跨膜运输所需要的能量来自细胞 膜两侧Na+浓度梯度, Na+在Na+ /K+泵催化下 离开细胞.
Glc跨膜运输是消耗ATP的主动过程,所需能 量来自细胞膜两侧Na+浓度梯度。 转运蛋白， Na+参与传递。
ATP 糖原Gn
+
磷酸化酶
肾上腺素 胰高血糖素 AMP
蛋白激酶A使 糖原合酶 磷酸化而失去活性, 糖原不能合成
糖的吸收、转运 （一）单糖的吸收-载体蛋白介导的,具有底 物特异性和立体特异性. 消化成单糖后方可被小肠粘膜细胞吸收 单糖的吸收速率:以Glc吸收速率为100
D-Gal 110 > D-Glc 100 > D-Fru 43 > D-Man 19 > L-Xyl 15 > L-Ara 9
至少有2种类型单糖运输蛋白参与催化单糖 从肠腔进入小肠上皮细胞
存在
人唾液胰液.麦芽 枯草杆菌.霉菌等 (糊精酶,液化酶) 麦芽麸皮大豆 甘薯细菌霉菌 淀粉-1,4-麦芽糖苷酶
β-淀粉酶
（- amylase）
γ-淀粉酶
（- amylase）
淀粉
纤维素酶 纤维 （cellulase） 素 磷酸化酶 糖原 ( phosphoryl ase） 糖原 脱支酶 （debranchi
不依赖Na+ 的易化扩散运输系统:对 D-Fru 专一通过此系统Fru被转变为Glc 不依赖Na+ 但能运输常见三种单糖的易化扩 散转运系统(小肠,肝,肾,出细胞进入血液) D-Glc D-Gal, D-Fru; 2-脱氧-D-Glc
（二）糖的转运 Glc 等单糖被人和动物吸收进入血液，血液中 的糖称为血糖（blood sugar），血糖含量高 低是表示体内糖代谢的一项重要指标。