生物化学第26章糖原的分解和生物合成.ppt

第 26章糖原的分解和生物合成(Catabolism and biosynthesis of g lycogen) 一、糖原的生物学意义二、糖原的降解三、糖原的生物合成四、糖原代谢的调控人对食物中淀粉或糖原的消化吸收人从食物中摄入大量的淀粉( starch )和少量的糖原。唾液和胰液中含有α-淀粉酶,可以降解摄入的淀粉或糖原,并在脱支酶和麦芽糖酶的参与下,将这些多糖分子彻底降解成葡萄糖,葡萄糖被小肠吸收。β-淀粉酶只存在于植物和微生物中。α-淀粉酶是内切酶, β-淀粉酶是外切酶。α和β淀粉酶对糖原或淀粉的水解还原端一、糖原的生物学意义糖原是贮存能量的、容易动员的多糖。当机体细胞中能量充足时,细胞即将葡萄糖合成糖原将能量贮存起来;当能量供应不足时,贮存的糖原即降解为葡萄糖,通过呼吸途径产生 ATP 。因此糖原是生物体所需能量的贮存库。二、糖原的降解糖原以颗粒状存在于细胞溶胶中,其颗粒直径大小不等,约为 10~ 40nm 。每个糖原颗粒含有的葡萄糖分子可高达 12 万。颗粒中还含有催化糖原合成和降解的酶以及调节蛋白。机体贮存糖原的器官主要是肝脏和肌肉,在需要时肝脏中的糖原可以降解成葡萄糖,进入血液, 运送到全身各处;肌肉中的糖原主要提供肌肉运动的需要。脑在正常情况下只利用葡萄糖作为能源, 每天的需要量约为 120g 。脑中只有少量的糖原,脑所需的葡萄糖要从血糖源源不断地供应。糖原的降解过程细胞中催化糖原降解的是磷酸化酶,它催化糖原发生磷酸解反应,从糖原的非还原端逐个磷酸解下葡萄糖-1- 磷酸,葡萄糖-1- 磷酸再经磷酸葡萄糖变位酶催化产生葡萄糖-6- 磷酸。糖原经磷酸化酶单独作用的最终产物是许多葡萄糖-1- 磷酸和极限糊精。但磷酸化酶不能水解α(1→6 )糖苷键,而糖原脱支酶可以水解α(1→6 )糖苷键,磷酸化酶和糖原脱支酶共同作用,可以使糖原完全降解。糖原的磷酸解作用键断裂的位置糖原磷酸化酶磷酸化酶( phosphorylase )由两个相同亚基组成,每个亚基的 Ser14 是磷酸化位点,被磷酸化酶激酶催化磷酸化后激活,此时称为磷酸化酶 a ;磷酸化酶 a被磷酸酶催化脱磷酸后失去活性, 此时称为磷酸化酶 b 。磷酸化酶的催化作用需要磷酸吡哆醛作为辅基。糖原脱支酶糖原脱支酶在同一肽链上有两种酶活性,属于双功能酶。它能将极限分支 4 个葡萄糖残基中的 3个转移到另一个分支的非还原性末端上,然后再水解下最后一个分支的葡萄糖,这一步水解的是α(1→6)糖苷键,产物是葡萄糖。脱支酶催化的反应