文档介绍：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
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。
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
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和β淀粉酶对糖原或淀粉的水解
脱支酶的催化作用
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。
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。