磷酸戊糖途径的生理意义

磷酸戊糖途径的生理意义

（1）供能

（2）产生大量的NADPH，可供给组织中合成代谢的需要。细胞产生还原力(NADPH)的主要途径，保红细胞处于还原状态，维持还原型GSH的浓度

（3）产生的R-5-P是核酸生物合成的必需原料。

（4）戊糖磷酸途径是戊糖代谢的重要途径。

（5）戊糖磷酸途径与糖酵解和光合作用有密切关系。

（6）途径中生成C3、C4、C5、C6、C7等各种长短不等的碳链，这些中间产物都可作为生物合成的前体。

糖原的结构特点和生物学意义

1 葡萄糖单元以a-1，4-糖苷键形成长链。

2.约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以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.非还原端增多，以利于其被酶分解。

糖原的生物学意义就在于它是贮存能量的，容易动员的多糖，是葡萄糖的高效能的贮存形式。

脑和肌肉紧张活动时提供能量；

不间断的供给，维持衡定水平的血糖

糖原→葡萄糖-1-磷酸→葡萄糖-6-磷酸

→CO2+H2O

糖原的降解不用消耗ATP分子，G-1-P可直接转变为G-6P从而进入糖酵解而不用消耗ATP

糖原的降解部位：胞浆

•糖元的分解需要三种酶：

•糖原磷酸化酶糖原脱枝酶磷酸葡萄糖变位酶

三种酶协同作用：

糖原磷酸化酶（只催化1.4-糖苷键断裂）

糖原脱枝酶（催化寡聚葡萄糖片段转移和1.6-糖苷键水解断裂）

磷酸葡糖变位酶（催化葡萄糖磷酸基团变位）

1.糖原磷酸化酶

糖原磷酸化酶

糖原

n+1

糖原

n

+ 1-磷酸葡萄糖磷酸吡哆醛

该酶的特点是，每次从糖原的非还原性末端断下一个葡萄糖分子，催化糖原1-4糖苷键的磷酸解，这样连续的从末端逐个切下葡萄糖残基，一直至分支点前第四个葡萄糖残基处

糖原降解采用磷酸解而不是水解。

磷酸解使降解下来的葡萄糖分子带上磷酸基团

（1）葡萄糖-1-P不需要能量的供应可容易的转变为葡萄糖-6-P从而直接进入糖酵解途径

（2）在生理条件下，磷酸解形成的葡萄糖-1-P以解离形式存在，不致扩散到细胞外

2. 糖原脱支酶

脱支酶的作用①转移葡萄糖残基②水解-1,6-糖苷键（不是磷酸解）

3、磷酸葡萄糖变位酶

1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖

磷酸葡萄糖变位酶

磷酸葡萄糖变位酶发挥其充分活性需要少量的G-1,6-P存在，如果它从变位酶分子上脱落，就会发生酶活性的钝化。

该反应机制与磷酸甘油变位酶十分相似，前者磷酸基是连接在E的Ser上,后者磷酸基是连接在E的His上。

4. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖

6-磷酸葡萄糖葡萄糖

葡萄糖-6-磷酸酶

（肝，肾）

肌肉中：G-6-P直接进入糖酵解途径；

肝脏中：G-6-P在内质网膜上的葡萄糖-6-磷酸酶的作用下生成Glc，通过特殊转运蛋白进入毛细血管

糖原合成糖原的合成与分解途径是完全不一样的。

部位：肝脏及肌肉组织的细胞浆中

三个阶段反应：

Ⅰ阶段的反应葡萄糖活化——尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)

葡萄糖-1-磷酸与UTP反应生成UDP-葡萄糖和PPi,活化了葡萄糖C1羟基

Ⅱ阶段的反应糖原合酶的作用——形成直链的结构

糖原合酶催化UDPG与糖原分支的非还原末端，G残基第4位碳原子上的羟基形成α1→4糖苷键

糖原合酶只能催化葡萄糖残基加到含4个残基以上的葡聚糖分子上，

糖原n 为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物(primer)，作为UDPG 上葡萄糖基的接受体。

Ⅲ阶段的反应分支酶的作用——形成支链的结构

糖原新分支的形成

糖原合成特点

•糖原合酶催化的反应需要引物（多聚葡萄糖）

分枝酶形成分枝

•糖原合酶是关键酶

• UDP-Glc是葡萄糖的供体（葡萄糖的活性形式）

•每增加一个葡萄糖，消耗 2 ~Pi

糖原代谢的调控

糖原合成：糖原合酶

糖原分解：糖原磷酸化酶

这两种关键酶的重要特点：

* 有共价修饰和变构调节二种方式。

* 都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。

1. 别构调控

别构效应物：ATP AMP G-6-P

1. 糖原磷酸化酶：AMP激活；ATP、G-6-P抑制

2.糖原合酶： G-6-P、Glc激活

（二）共价修饰调节

磷酸化酶和糖原合酶的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。

激素对糖原代谢的调控

意义：级联、放大、快速、高效