糖原的分解与合成

H
OH
H
OH
H OH H
H OH H
HO
OH 葡萄糖-6-磷酸酶 HO
OH
H
OH
（肝）
H
OH
6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate)
葡萄糖 (glucose)
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
ATP
已糖激酶
ADP
糖的分解代谢
葡萄糖 + ATP
6-磷酸葡萄糖+ADP
（2）6-磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖
OH
O P O CH2
OH
O
HO CH2 O OH
OH OH
OH 磷酸葡萄糖变位酶 OH OH
OP O
OH
OH HO
6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate)
1-磷酸葡萄糖 (glucose-1-phosphate)
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
糖原的分解
肝
葡萄糖-6-磷酸酶
H3PO4
H2O
糖
糖 原 Gn+1
Pi
原
磷酸化酶
分
Gn 1-磷酸葡萄糖
解 磷酸葡萄糖变位酶
图
6-磷酸葡萄糖肌肉糖分解代谢
葡萄糖-6-磷酸酶
H2O 肝脏
Pi
葡萄糖（血糖）
肝糖原与肌糖原比较
肝糖原
肌糖原
贮 量 90-100g
200-500g
≤5%
1-2%
素对糖原合 成与分解的
无活性的磷
ATP +
调节 cAMP
酸化酶b激酶
+
蛋白激酶 + 蛋白激酶
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
高活性的 糖原合酶
+ 低活性的 糖原合酶
(UDPG)
(glycogen primer)
糖原(Gn+1)
UDP
糖原合酶
(glycogen)
CH2OH
H
OH
H
OH
H
HO
O
CH2OH
CH2OH
H H
OH
OH H
H
H
OH
O
O H
H O
R
返回
H
OH
H
OH
H
OH
(5) 分支酶催化糖原不断形成新分支链
12~18G
糖原合酶
分枝酶
糖原引物
糖原合成的限速酶
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、肾上腺素
胰高血糖
素和肾上腺
腺苷酸环化酶 + 腺苷酸环化酶
—— 催化-1，4-糖苷键合成 3. 糖原分支酶 （ glycogen branching enzyme）
—— 催化-1，6-糖苷键合成
糖原合成图:
1-磷酸葡萄糖
葡萄糖
ATP ADP
6-磷酸葡萄糖
焦磷酸化酶
UTP
UDPG PPi
糖原合酶
糖原引物
• 消耗能量
• 需要引物
UDP
• 非还原端
直链糖原(含α—1，4糖苷键)
单糖: 葡萄糖(主要)、果糖、半乳糖等
部位： 肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆中 返回
（1）葡萄糖磷酸化生成 6-磷酸葡萄糖
CH2OH
H H
OH
OH H
HO
OH
H
OH
葡萄糖 (glucose)
ADP
CH2OPO3H2
ATP Mg2+
H H
OH
OH H
葡萄糖激酶 HO
OH
H
OH
6-磷酸葡萄糖
(glucose-6-phosphate)
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
还原端
非还原端
糖原结构特点
形 状：树枝状 分子量：100～1000万 还原端：一个 非还原端：多个
返回
糖原的结构及其连接方式
非还原性末端
-1，6糖苷键
-1，4-糖苷键
一、糖原合成
定义： 由单糖合成糖原的过程称为糖原的合 成(glycogenesis)。
OH
O P O CH2
OH
O
OH OH
OP
OH HO
1-磷酸葡萄糖 (glucose-1-phosphate)
O
OH OH
磷酸葡萄糖变位酶
OH OH
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
CH2OPO3H2
H2O H3PO4
CH2OH
分支酶
•糖基供体：
糖原(含α—1,4和α—1,6糖苷键)
UDPG
二、糖原分解
糖原分解：指糖原分解为葡萄糖的过程。
部位：肝脏
产物：葡萄糖
返回
糖原的酶促磷酸解
糖原的结构及其连接方式
非还原性末端
-1，6糖苷键
-1，4-糖苷键
糖原的磷酸解
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）
(uridine diposphate glucose)
UTP+1-磷酸葡萄糖
UDPG+ PPi
（4）UDPG中的葡萄糖连接到糖原引物上
CH2OH
CH2OH
CH2OH
H H
OH
HO
OH
H
H
P P 尿尿苷苷 HO
H OH
OH H
H
H
OH
O
O H
H OR
H
OH
尿苷二磷酸葡萄糖
H
OH
H
OH
糖原引物(Gn)
脱枝酶（催化1.6-糖苷键水解断裂）
糖原磷酸化酶的作用位点及产物
断键部位
非还原性末端
磷酸化酶 a
磷酸
+
G-1-P
非还原端
糖原核心
糖 原
G -1-P
磷酸化酶a
磷
酸
解
的
G -6-P
步
转移酶
骤
G
G
脱枝酶（释放1个葡萄糖
）
(1)糖原磷酸解为1-磷酸葡萄糖
糖原
Gnቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
糖
H3PO4
原 分
磷酸化酶
解 的
糖 原 Gn-1
糖原的生物合成
1 、 UDP- 葡 萄 糖 焦 磷 酸 化 酶 （ UDP -glucose pytophosphorylase）
—— 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UDPG，淀粉合成时需ADPG，纤维素合 成时需GDPG和UDPG。 2、糖原合成酶（glycogen synthase）
6-磷酸葡萄糖
1-磷酸葡萄糖
CH2OH （3）尿苷二磷酸葡萄糖的生成
H H
OH
HO
OH
H O
O P OH
UTP
UDPG焦磷酸化酶
H
OH
OH
1-磷酸葡萄糖
(glucose-1-phosphate)
H2O
PPi 2Pi
CH2OH
H H
OH
OH H
HO
O
OO P O P O 尿尿苷苷
H
OH
OH HO
尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)
限
速
HO CH2
酶
O
OH
OH OH
OP
OH HO
1-磷酸葡萄糖
O
Gn+ H3PO4 1-磷酸葡萄糖 + Gn-1
(glucose-1-phosphate)
脱支酶
脱
枝
Pi
酶
G-1-P 磷酸化酶
的
作
G3转移酶
用
脱支酶:专门水解
G
α-1,6-糖苷键
(2)1-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖
HO CH2 O OH