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糖的生理功能
第七章 糖代谢
概述
一、糖的生理功能
氧化分解,供应能量
生命活动需要催化下,经一系列基团转移反应,生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入酵解途径。因此磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路。
(三)重要产物:NADPH、5-磷酸核糖
(四)生理意义:
5-磷酸核糖是合成核苷酸、核酸的原料。磷酸戊糖途径是机体利用葡萄糖生成5-磷酸核糖的唯一途径。
磷酸戊糖途径产生的NADPH作为供氢体参与了体内的多种代谢反应,其主要功能是:
(1)为体内许多合成代谢供氢:如为脂肪酸、胆固醇和类固醇激素等的生物合成提供氢。
(2)参与体内的羟化反应:如胆固醇转变为胆汁酸、类固醇类激素等生物合成过程中的羟化反应;激素的灭活;药物、毒物等非营养物质的生物转化过程中的羟化反应均需NADPH。
(3)维持还原型谷胱甘肽的正常含量:NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶,氧化型谷胱甘肽(GSSG)在酶催化下转变为还原型谷胱甘肽(GSH)时,需要由NADPH供氢。
(四) 调节
第五节 糖原的合成与分解
糖原是由许多葡萄糖单位构成的具有分支的大分子多糖。肝和肌肉组织是储存糖原的主要组织器官。肌糖原主要为肌肉收缩提供急需的能量;肝糖原则在维持血糖浓度恒定方面起重要作用。
糖原合成
概念:由单糖(主要是葡萄糖)合成糖原的过程称糖原合成。
反应过程:
1、葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
2、1-磷酸葡萄糖的生成 反应由磷酸葡萄糖变位酶催化。
3、尿苷二磷酸葡萄糖的生成 在尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的催化下,尿苷三磷酸(UTP)与1-磷酸葡萄糖反应生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)。
4、从UDPG合成糖原 在糖原合酶的催化下,UDPG的葡萄糖基转移到糖原引物的非还原末端,通过α -1,4糖苷键相连形成糖原。
糖原合成的特点:
需要糖原引物,引物为含4个葡萄糖残基的α -1,4葡聚糖。
关键酶是糖原合酶。受胰岛素的激活。
需要分支酶形成糖原支链结构。当糖链长度达到12~18个葡萄糖基时,分支酶把一段大约含6~7个葡萄糖基的糖链转移到邻近糖链上,以α-1,6糖苷键相连形成分支。
消耗能量。葡萄糖磷酸化时消耗1分子ATP,UDPG形成时又损失1个高能磷酸键,故糖原分子上每增加1个葡萄糖基,将消耗2分子ATP。
糖原分解
概念:指肝糖原分解为葡萄糖的过程。肌糖原不能分解为葡萄糖,主要沿酵解途径代谢,为肌肉收缩提供能量。
反应过程
糖原在磷酸化酶的作用下分解为1-磷酸葡萄糖。
脱支酶的作用:当磷酸解反应进行到距分支点约4个葡萄糖基时,
磷酸化酶不再起作用。这时脱支酶开始发挥作用,它首先将3个葡萄糖基转移到邻近糖链的非还原末端,以α-1,4糖苷键相连;然后将剩下的以α-
1,6糖苷键连接的葡萄糖基直接水解为游离葡萄糖。故脱支酶有两种酶活性:葡聚糖转移酶和α-1,6葡萄糖苷酶。
1-磷酸葡萄糖在变位酶作用下转变为6-磷酸葡萄糖。
6-磷酸葡萄糖由葡萄糖-6-磷酸酶水解成葡萄糖释放入血。葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、肾中,而不存在于肌