糖原的分解和生物合成

糖原的分解和生物合成第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日主要內(nèi)容一、糖原的分解二、糖原的生物合成三、糖原代謝的調(diào)控第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日一、糖原的酶促磷酸解

糖原的結(jié)構(gòu)及其連接方式

磷酸化酶a（催化1.4-糖苷鍵斷裂）

三種酶協(xié)同作用：轉(zhuǎn)移酶（催化寡聚葡萄糖片段轉(zhuǎn)移）

脫枝酶（催化1.6-糖苷鍵水解斷裂）

-1，4-糖苷鍵-1，6糖苷鍵非還原性末端第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日糖原磷酸解的步驟非還原端糖原核心磷酸化酶a轉(zhuǎn)移酶脫枝酶（釋放1個葡萄糖）

G

-1-PG

G

-6-PG極限糊精

雙重功能酶磷酸葡萄糖變位酶第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日糖原磷酸化酶的作用位點及產(chǎn)物

G-1-P磷酸化酶a(PLP)非還原性末端磷酸+斷鍵部位第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日磷酸化酶的分子結(jié)構(gòu)

磷酸化酶b

Ser14-OH

磷酸化酶aSer14-P磷酸化酶phosphatase

磷酸化酶激酶(phosphorylasekinase)

第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日磷酸葡萄糖變位酶

葡萄糖-1-磷酸

葡萄糖-6-磷酸

葡萄糖-1，6-二磷酸

磷酸葡萄糖變位酶-Ser-P第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日二、糖原的生物合成

1、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UDP-glucosepytophosphorylase）

——催化單糖基的活化形成糖核苷二磷酸，為各種聚糖形成時，提供糖基和能量。動物細(xì)胞中糖元合成時需UDPG；植物細(xì)胞中蔗糖合成時需UDPG，淀粉合成時需ADPG，纖維素合成時需GDPG和UDPG。2、糖原合成酶（glycogensynthase）

——催化-1，4-糖苷鍵合成3.

糖原分支酶

（glycogenbranchingenzyme）

——催化-1，6-糖苷鍵合成第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日UDPG的結(jié)構(gòu)GUDP第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日糖核苷酸的生成

（UDP-葡萄糖焦磷酸化酶）++PPi1-磷酸葡萄糖UTPUDPG第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日糖原合成酶反應(yīng)UDPGUDP糖原（n個G分子）糖原（n+1）生糖原蛋白-Tyr-OH，自動糖基化第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日糖原新分支的形成糖原核心糖原核心糖原核心糖原核心非還原性末端-1，4糖苷鍵-1，6糖苷鍵糖原分支酶1234567第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日三、糖原代謝的調(diào)控

糖原的合成和分解通過對糖原磷酸化酶和糖原合成酶

的調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行調(diào)控

別構(gòu)調(diào)控

共價修飾

1.糖原磷酸化酶：AMP；

ATP、6-P-G、Glc2.糖原合成酶：6-P-G、Glc第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日

磷酸化酶和糖原合成酶的活性是受磷酸化或去磷酸化的共價修飾的調(diào)節(jié)。二種酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。糖原合成酶a(有活性)糖原磷酸化酶b(無活性)OHOHATPADPH2OPi糖原合成酶b(無活性)糖原磷酸化酶a(有活性)PP第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日b第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日cAMP結(jié)構(gòu)第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日

四、激素對糖原合成與分解的調(diào)控意義：由于酶的共價修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要有少量信號分子（如激素）存在，即可通過加速這種酶促反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。腎上腺素或胰高血糖素1、腺苷酸環(huán)化酶（無活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶（無活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶（無活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶b（無活性）磷酸化酶a（活性）6、糖原6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖葡萄糖血液腎上腺素或胰高血糖素132102104106108葡萄糖ATPADPATPADP456第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日激素通過cAMP-蛋白激酶調(diào)節(jié)代謝示意圖

ATP

cAMP+PPi內(nèi)在蛋白質(zhì)的磷酸化作用改變細(xì)胞的生理過程細(xì)胞膜細(xì)胞膜cR蛋白激酶（無活性）c+RcAMP蛋白激酶（有活性）受體環(huán)化酶激素G蛋白非磷酸化蛋白激酶ATPADP磷酸化蛋白激酶第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日G蛋白（GTP結(jié)合蛋白）第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日cAMP激活蛋白激酶的作用機(jī)理

第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日雙糖的酶促降解

蔗糖+H2O葡萄糖+果糖蔗糖酶麥芽糖+H2O2葡萄糖麥芽糖酶乳糖+H2O葡萄糖+半乳糖--β-半乳糖苷酶第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日

淀粉的結(jié)構(gòu)特點

直鏈淀粉合成

由淀粉合成酶催化，需引物（Gn）,ADPG供糖基，形成α－1.4糖苷鍵。

支鏈淀粉合成

淀粉合成酶:催化形成α-1.4糖苷鍵

Q酶（分支酶）:既能催化α-1.4糖苷鍵的斷裂，又能催化α-1、6糖苷鍵的形成淀粉的生物合成

第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日淀粉的分枝結(jié)構(gòu)開始分枝的殘基非還原端殘基兩個葡萄糖單位之間的1，6-糖苷鍵兩個葡萄糖單位之間的1，4-糖苷鍵第二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日直鏈淀粉的合成AADPG引物（Gn）++直鏈淀粉(Gn+1)AADP第二十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日2、淀粉的分解淀粉磷酸化酶脫支酶淀粉+nH3PO4nG-1-p+少量葡萄糖淀粉的磷酸解淀粉的酶促水解解

α－淀粉酶：在淀粉分子內(nèi)部任意水解α-