第26章糖原的分解和生物合成 Catabolism and biosynthesis of glycogen 一、糖原的生物学意义 糖原的降解 三、糖原的生物合成 四、糖原代谢的调控
第26章 糖原的分解和生物合成 (Catabolism and biosynthesis of glycogen) 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
莆聚糖大分子 在动物体内,由葡萄糖以α(1→4)糖苷键及α (1→>6)糖苷键连接起来的多糖分子称为糖原 glycogen)。在植物体内,由葡萄糖以α(1-4) 糖苷键连接起来的多糖分子称为直链淀粉 ( amylose),而与糖原相似的多糖分子称为支链 淀粉( amylopectin)。支链淀粉大约每24~30个 葡糖残基有一个分支,糖原大约每8~12个葡糖残 基就有一个分支
葡聚糖大分子 在动物体内，由葡萄糖以α（1→4）糖苷键及α （1→6）糖苷键连接起来的多糖分子称为糖原 （glycogen） 。在植物体内，由葡萄糖以α（1→4） 糖苷键连接起来的多糖分子称为直链淀粉 （amylose） ，而与糖原相似的多糖分子称为支链 淀粉（amylopectin） 。支链淀粉大约每24～30个 葡糖残基有一个分支，糖原大约每8～12个葡糖残 基就有一个分支
莆聚糖大分子 纤维素( cellulose)是由葡萄糖以β (1→4)糖苷键连接起来的多糖分子。另外 在微生物中还有由葡萄糖以a(1-6)或a (1→3)糖苷键连接的多糖分子,它们就称 为葡聚糖( glucans or dextrans)
葡聚糖大分子 纤 维 素 （ cellulose ） 是 由 葡 萄 糖 以 β （1→4）糖苷键连接起来的多糖分子。另外 在微生物中还有由葡萄糖以α（1→6）或α （1→3）糖苷键连接的多糖分子，它们就称 为葡聚糖（glucans or dextrans）
糖原或支链淀粉的结构 HOCH2 HOCH2 O、HH O、H HOCHO H 非还原性 H H 末端 OH OH H oH H HO a-1,6-糖苷健 H OH H OH rOH—分支 HOCH2 HOCH HOCH2 CH HOCH HH O、H o、H H H H oH H OH H OH H OH H 0 HO H OH H OH H OH H OH H OH
糖原或支链淀粉的结构
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一淀粉酶,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 阝一淀粉酶只存在于植物和微生物中
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
Amylase a-Amylase Q 原 或 淀 淀 粉 粉 0-(1→6) glucosidase 西每 水对 解糖
α 和 β 淀 粉 酶 对 糖 原 或 淀 粉 的 水 解
Limit branch Ho Limit dextrin Glycogen debranching enzyme (1-6)-glucosidase activity of debranching enzyme cleaves this residue Further cleavage by a-amylase
脱支酶的催化作用
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
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
、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140g。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
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140g。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,而糖原脱支酶是水解a(1→6)糖苷键的, 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，而糖原脱支酶是水解α（1→6）糖苷键的， 磷酸化酶和糖原脱支酶共同作用，可以使糖原完 全降解