糖及其代谢学习.pptx

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1、第一节 糖类化学概述糖类的糖类的生物学作用生物学作用重要的重要的单糖单糖重要的重要的寡糖寡糖重要的重要的多糖多糖复合糖复合糖第1页/共88页糖类的生物学作用 糖糖类类是是细细胞胞中中非非常常重重要要的的一一类类有有机机化化合合物物，主主要要的的生生物物学学作用如下：作用如下：作为生物体的结构成分作为生物体内的主要能源物质作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等 合成的前体作为细胞识别的信息分子第2页/共88页糖与多糖糖类物质糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物；聚合物；糖类物质可以根据其水解情况分为：糖类物质可以根据其水解情况分为：单糖、寡糖单糖、寡

2、糖和多糖；和多糖；在生物体内，糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、在生物体内，糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。第3页/共88页重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。糖等。-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖单糖的结构单糖的结构单糖的结构单糖的结构-D-吡喃甘露糖-D-呋喃果糖第4页/共88页蔗糖蔗糖寡糖（二糖）寡糖（二糖）OOOCH2OHCH2OHHOCH212324 葡萄糖葡萄糖-，（1 12 2）果糖苷）果糖苷第5页/共88页葡萄糖葡萄糖-（1 14 4）半乳糖苷半乳糖苷乳乳 糖糖14OCH2O

3、HOCH2OHOHO14123 麦芽糖麦芽糖第6页/共88页(1).(1).淀粉（分为直链淀粉和支链淀粉）淀粉（分为直链淀粉和支链淀粉）直链淀粉直链淀粉分子量约1万-200万，250-260个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。支链淀粉支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖链以外，在支点处存在（16）糖苷键，分子量较高。遇碘显紫红色。多糖多糖第7页/共88页(2).(2).纤维素纤维素由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成的直链，不溶于水。(3).(3).几丁质（壳多糖）几丁质（壳多糖）N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键缩合而成的线性均一多糖。(4).(4).杂多糖杂多

4、糖糖胺聚糖（粘多糖、氨基多糖等）透明质酸硫酸软骨素硫酸皮肤素硫酸角质素肝素第8页/共88页纤维素片层结构纤维素一级结构植物细胞壁与纤维素的结构微纤维纤维素链植物细胞中的纤维素微纤维细胞壁第9页/共88页糖原第10页/共88页多糖和寡聚糖的酶促降解多糖和寡聚糖的酶促降解1.1.概述概述 多糖和寡聚糖只有分解成小分子后才能被吸收利用，生产中常称为糖化糖化。2.2.淀粉水解淀粉水解 淀粉 糊精 寡糖 麦芽糖 G 第11页/共88页淀粉的酶促水解：淀粉的酶促水解：水解淀粉的淀粉酶有与与淀粉酶淀粉酶，二者只能水解淀粉中的-1，4糖苷键，水解产物为麦芽糖。-淀粉酶淀粉酶可以水解淀粉(或糖原)中任何部位的-

5、1，4糖键，淀粉酶淀粉酶只能从非还原端开始水解。水解淀粉中的-1，6糖苷键的酶是-1-1，6 6糖苷键酶糖苷键酶淀粉水解的产物为糊精糊精和麦芽糖麦芽糖的混合物。第12页/共88页还原末端非还原末端-1，4糖苷键-1，6糖苷键第13页/共88页糖复合物糖肽链糖核酸糖脂质肽聚糖(peptidoglycans)脂多糖(lipopolysauhards)糖基酰基甘油(glycosylacylglycerols)糖鞘脂(pglycosphingolipids)糖蛋白(glycproteins)蛋白聚糖(proteoglycans)(Complex Carbohydrates)第14页/共88页细胞膜表面

6、的糖链蛋白聚糖糖脂糖蛋白细胞膜第15页/共88页第二节 单糖的代谢一、一、葡萄糖的葡萄糖的主要代谢途径主要代谢途径及及细胞定位细胞定位二、二、糖酵解糖酵解（EMPEMP）三、丙酮酸的三、丙酮酸的去路去路：无氧降解和有氧降解途径：无氧降解和有氧降解途径四、四、三羧酸循环三羧酸循环（TCATCA）五、五、磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径（PPPPPP）六、六、糖的异生糖的异生七、七、乙醛酸循环乙醛酸循环第16页/共88页动物细胞植物细胞细胞膜细胞质线粒体 高尔基体细胞核内质网溶酶体细胞壁叶绿体有色体白色体液体晶体分泌物吞噬中心体胞饮细胞膜 丙酮酸氧化 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖酵解 糖异生第17页/共8

7、8页一、葡萄糖的主要代谢途径葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰 CoA6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖途径糖酵解（有氧）（无氧）三羧酸循环（有氧或无氧）糖异生第18页/共88页二、糖酵解（glycolysis）1、化学历程和催化酶类化学历程和催化酶类2、化学计量和生物学意义3、糖酵解的调控 糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径，简称途径。第19页/共88页E M P 的 化 学 历 程 糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮2 1，3

8、-二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸第一阶段第二阶段第三阶段葡萄糖葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解丙酮酸和ATP的生成1第20页/共88页第一阶段：葡萄糖的磷酸化ATP ADPATPADP葡萄糖激酶磷酸果糖激酶异构酶第21页/共88页第二阶段：磷酸己糖的裂解醛缩酶异构酶第22页/共88页第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成NAD+NADH+H+PiADP ATPH2OMg或MnATP ADP 丙酮酸PEP丙酮酸激酶脱氢酶激酶变位酶烯醇化酶第23页/共88页糖酵解途径第24页/共88页途径化学计量和生物学意义 总反应式总反应式:C6H12O6+2

9、NAD+2ADP+2Pi 2C3H4O3+2NADH +2H+2ATP+2H2O 生物学意义生物学意义 是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖 酵解，生物体获得生命活动所需要的能量；形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架；为糖异生提供基本途径。能量计算能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成氧化一分子葡萄糖净生成 2ATP 2NADH 6ATP 或 4ATP 2第25页/共88页糖酵解的调控 糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮2 1，3-二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸2 丙

10、酮酸葡萄糖 机理：主要通过调节反应途径中几种酶的活性来控制整个途径的速度，被调节的酶为催化反应历程中不可逆反应的三种酶，通过酶的别构效应或共价修饰实现活性的调节，调节物多为本途的中间物中间物或与本途径有关的代谢产物。磷酸果糖激酶丙酮酸激酶己糖激酶AMPAMPG-6-PG-6-PATPATP +-F-2,6-F-2,6-P PB BAMP+-柠檬酸NADHNADHATPATP ATPATPAlaAlaF-1,6-BPF-1,6-BP-+3第26页/共88页2，6-二磷酸果糖合成和降解的调控磷酸化的前后酶去磷酸化的前后酶F-6-P低血糖Pi+F-2,6-BPATPADPH2OPi+F-6-PF-6

11、-P第27页/共88页丙酮酸激酶催化活性控制关系图磷酸化的丙酮酸激酶（低活性）去磷酸化的丙酮酸激酶（高活性）H2OPiATPADP果糖-1，6-二磷酸ATP丙氨酸+低血糖Pi+第28页/共88页三、丙酮酸的去路（有氧）（无氧）葡萄糖葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰 CoA三羧酸循环（有氧或无氧）丙酮酸乳酸乙醇乙酰 CoA糖酵解途径三羧酸循环（有氧或无氧）第29页/共88页丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解葡萄糖葡萄糖EMP NADH+H+NAD+CH2OHCH3乙醇乙醇 NADH+H+NAD+CO2 乳酸乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛乙醛CHOCH3COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 葡萄糖的无氧分

12、解葡萄糖的无氧分解第30页/共88页丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解（EPM）葡萄糖葡萄糖COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰乙酰CoACoA三羧酸循环 NAD+NADH+H+CO2CoASH 葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脱氢酶系第31页/共88页丙酮酸脱氢酶系NADNAD+H+H+丙酮酸脱羧酶FADFAD硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶COCO2 2乙酰硫辛酸二氢硫辛酸NADH+HNADH+H+TPPTPP硫辛酸硫辛酸CoASHCoASHNADNAD+CHCH3 3-C-SCoA-C-SCoAO O第32页/共88页焦磷酸硫胺素（TPP）在丙酮酸脱羧中的作

13、用C-H+C-CH3-C-COOHOHCO2丙酮酸第33页/共88页硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用氧化型硫辛酸SSCCC(CH2)4COO-SHSCCC(CH2)4COO-乙酰二氢硫辛酸+2H-2H二氢硫辛酸HSHSCCC(CH2)4COO-第34页/共88页泛酸和 辅酶 A（CoASH）SH酰基结合位点第35页/共88页维生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）RNAD+:R=HNADP+:R=PO3H2 递氢体作用：NAD+2H NADH+H+第36页/共88页维生素B2和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）递氢体作用：FAD+2H FADH2第37页/共88页四、三羧酸循环（tricarb

14、oxylic acid cycle,TCA 循环）1 1、三羧酸循环的化学历程2 2、三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量3、三羧酸循环的调控4、三羧循环的生物学意义第38页/共88页 OCH3-C-SCoACoASHNADH+CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP1.三羧酸循环（TCA）的历程 草酰乙酸草酰乙酸 再生阶段再生阶段 柠檬酸的柠檬酸的生成阶段生成阶段 氧化脱氧化脱 羧阶段羧阶段柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸 酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸苹果酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+第39页/共88页TCA第一阶段：柠檬酸生成H2O草酰乙酸 OCH3-C-SCoA

15、CoASHH2O柠檬酸合成酶顺乌头酸酶第40页/共88页TCA第二阶段：氧化脱羧CO2GDPPiGTPNAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CoASH异柠檬酸脱氢酶CO2 酮戊二酸脱氢酶琥珀酸硫激酶第41页/共88页TCA第三阶段：草酰乙酸再生FAD FADH2H2ONAD+NADH+H+草酰乙酸琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶第42页/共88页2.三羧循环的化学计量和能量计量 a、总反应式:CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+CoASH+3NADH+3H+FADH2+GTP能量“现金”:1 GTP 能 量“支 票”:3 NADH 1 FADH2兑换

16、率 1：39ATP兑换率 1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循环的能量计量第43页/共88页葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：2 ATP 2 1 NADH兑换率 1：3(或2)2 ATP2 (3ATP或2 ATP)三羧酸循环：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 4 ATP兑换率 1：3兑换率 1：3丙酮酸氧化：2 1NADH兑换率 1：32 3 ATP总计：38 ATP或36 ATP第44页/共88页 OCH3-C-SCoACoASH3.三羧酸循环的调节柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸 酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸 调节位点 柠檬酸合成酶（

17、限速酶）异柠檬酸脱氢酶 酮戊二酸脱氢酶ADPADP+NADHNADHATPATP-琥珀酰CoACoANADHNADH-琥珀酰CoACoANADHNADHATPATP-苹果酸草酰乙酸第45页/共88页4.三羧循环的生物学意义 是有机体获得生命活动所需能量的主要途径 是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽 形成多种重要的中间产物 是发酵产物重新氧化的途径第46页/共88页五、磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway,ppp）1 1、化学反应历程及催化酶类化学反应历程及催化酶类 特点：氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段特点：氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段2 2、总反应式和

18、生理意义总反应式和生理意义第47页/共88页非氧化分子重排阶段非氧化分子重排阶段 6 核酮糖核酮糖-5-P 5 果糖果糖-6-P 5 葡萄糖葡萄糖-6-P氧化脱羧阶段氧化脱羧阶段 6 G-6-P 6 葡萄糖酸葡萄糖酸-6-P 6 核酮糖核酮糖-P 6 NADP+6 NADPH+6H+6 NADP+6 NADPH+6H+6CO26H2O1 1、化学反应历程及催化酶类化学反应历程及催化酶类 第48页/共88页磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段NADP+NADPH+H+H2O NADPH+H+NADP+5-磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖酸CO26-磷酸葡萄糖 脱氢酶内酯酶6-磷酸

19、葡萄糖酸 脱氢酶第49页/共88页磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段H2OPi6 5-磷酸核酮糖2 5-磷酸核糖2 5-磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛2 7-磷酸景天庚酮糖2 4-磷酸赤藓丁糖2 6-磷酸果糖2 5-磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛2 6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖1 6-磷酸果糖转醛酶异构酶转酮酶转酮酶醛缩酶阶段之一阶段之二阶段之三第50页/共88页磷酸戊糖途径的非氧化阶段之一（5-磷酸核酮糖异构化）差向异构酶异构酶5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖5-磷酸核酮糖第51页/共88页磷酸戊糖途径的 非氧化阶段之二 （基团转移）+24-磷酸赤藓糖+25-磷酸核糖23-磷酸甘油醛转酮酶转醛酶26-

20、磷酸果糖+7-磷酸景天庚酮糖2H25-磷酸木酮糖第52页/共88页基团转移（续前）+24-磷酸赤藓糖+23-磷酸甘油醛26-磷酸果糖转酮酶25-磷酸木酮糖第53页/共88页H2O Pi1,6-二 磷酸果糖23-磷酸甘油醛6-磷酸果糖醛缩酶二磷酸果糖酯酶磷酸戊糖途径的非氧化阶段之三（3-磷酸甘油醛异构、缩合与水解）异构酶第54页/共88页磷酸戊糖途径的总反应式6 G-6-P+12NADP+7 H2O 5 G-6-P+6CO2 +12NADPH+12H+磷酸戊糖途径的生理意义磷酸戊糖途径的生理意义 产生大量NADPH,主要用于还原（加氢）反应，为细胞提供还原力产生大量的磷酸核糖和其它重要中间产物与

21、光合作用联系，实现某些单糖间的转变第55页/共88页 其它糖进入单糖分解的途径半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖-1-PUDP-半乳糖半乳糖UDP-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-1-磷酸磷酸糖原或淀粉糖原或淀粉葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸果糖果糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1、6-磷酸磷酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油磷酸甘油甘油甘油3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛进入糖酵解进入糖酵解甘露糖甘露糖甘露糖甘露糖-6-磷酸磷酸ATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPNADH+H+NAD+PiUTPPPi第56页/共88页六、糖的异生1 1、糖异生作用的糖异

22、生作用的主要途径主要途径和和关键反关键反应应2 2、葡萄糖、葡萄糖代谢与糖异生作用的代谢与糖异生作用的关系关系第57页/共88页糖异生主要途径和关键反应 非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下,绕过糖酵解途径的三个不可逆反应,利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖的途径称为糖异生。糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮2 磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸葡萄糖己糖激酶果糖激酶二磷酸果糖磷酸酯酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖2 草酰乙酸PEP羧激酶第58页/共88页糖异生途径关键反应之一+H2O+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶P6

23、-磷酸葡萄糖H葡萄糖第59页/共88页糖异生途径关键反应之二二磷酸果糖磷酸酯酶+H2O+Pi1,6-二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖POH2COHOOHHHH第60页/共88页糖异生途径关键反应之三PEP羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸草酰乙酸CO2CO2第61页/共88页糖酵解和葡萄糖异生的关系ABC1C2A G-6-P磷酸酯酶磷酸酯酶B F-1.6-P磷酸酯酶磷酸酯酶C1 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶C2 PEP羧激酶羧激酶（胞液）（胞液）（线粒体）（线粒体）葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草

24、酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛甘油醛-酮戊二酸酮戊二酸乳酸乳酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸TCA循环循环乙酰乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸3-P-甘油甘油甘油甘油第62页/共88页（胞液）（胞液）（线粒体）（线粒体）葡萄糖代谢和 糖异生的关系（PEP）丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸（转氨基作用）（转氨基作用）第63页/共88页七、乙醛酸循环1 1、乙醛酸循环的、乙醛酸循环的生化历程生化历程3 3、乙醛酸循环的生理意义、乙醛酸循环的生理意义 植物种子萌发的脂肪转化为糖

25、2 2、乙醛酸循环总反应式及其糖异生的关系乙醛酸循环总反应式及其糖异生的关系第64页/共88页CoASH柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶顺乌头顺乌头酸酶酸酶乙醛酸循环乙醛酸循环反应历程反应历程NAD+NADH苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶草酰乙酸草酰乙酸 OCH3-CSCoACoASH OCH3-CSCoACOOCOO-CH2CH2CH2CH2COOCOO-琥珀酸琥珀酸异柠檬酸异柠檬酸裂解酶裂解酶苹果酸苹果酸合成酶合成酶 O OH-C-C OH乙醛酸乙醛酸NAD+草酰乙酸第65页/共88页 OCH3-C-SCoACoASH乙醛酸循环和三羧酸循环反应历程的 比较柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸 酮戊二酸琥珀酸琥珀酰Co

26、A草酰乙酸 O OH-C-C OH乙醛酸乙醛酸 OCH3-C-SCoA苹果酸延胡索酸第66页/共88页乙醛酸循环总反应式及其与糖异生的关系草酰乙酸草酰乙酸糖异生途径糖异生途径+2CoASH+NADH+H+2CoASH+NADH+H+COOCOO-CH2CH2CH2CH2COOCOO-琥珀酸琥珀酸 OCH3-CSCoA+NAD+NAD+2 2第67页/共88页第三节 糖原的分解和生物合成一、糖原的分解一、糖原的分解二、糖原的生物合成二、糖原的生物合成三、糖原的代谢调控三、糖原的代谢调控第68页/共88页一、糖原的酶促磷酸解 糖原的结构及其连接方式 磷酸化酶a（催化1.4-糖苷键l磷酸解断裂）三种

27、酶协同作用：转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）脱枝酶（催化1.6-糖苷键水解断裂）糖原的磷酸解 -1，4-糖苷键-1，6糖苷键非还原性末端第69页/共88页糖原磷酸化酶的作用位点及产物G-1-P磷酸化酶 a非还原性末端磷酸+断键部位第70页/共88页糖原磷酸解的步骤非还原端糖原核心磷酸化酶a转移酶脱枝酶（释放1个葡萄糖）G-1-PG G-6-PG第71页/共88页二、糖原的生物合成1 1、UDP-葡 萄 糖 焦 磷 酸 化 酶（UDP-glucose pytophosphorylase）催催化化单单糖糖基基的的活活化化形形成成糖糖核核苷苷二二磷磷酸酸，为为各各种种聚聚糖糖形形成成时时，提提供供糖

28、糖基基和和能能量量。动动物物细细胞胞中中糖糖元元合合成成时时需需UDPGUDPG；植植物物细细胞胞中中蔗蔗糖糖合合成成时时需需UDPGUDPG，淀淀粉粉合合成成时时需需ADPGADPG，纤纤维维素素合合成成时需时需GDPGGDPG和和UDPGUDPG。2、糖原合成酶（glycogen synthaseglycogen synthase）催化催化-1 1，4-4-糖苷键合成糖苷键合成3.3.糖原分支酶（glycogenglycogen branching enzyme）催化催化-1 1，6-6-糖苷键合成糖苷键合成第72页/共88页UDPG的结构GUDP第73页/共88页糖核苷酸的生成+PPi1

29、-磷酸葡萄糖UTPUDPG第74页/共88页糖原合成酶反应UDPGUDP糖原（n个G分子）糖原（n+1）第75页/共88页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还原性末端-1，4 糖苷键-1，6 糖苷键糖原分支酶第76页/共88页三、糖原分解和合成的调控 糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控，其限速酶分别为磷酸化酶和糖原合成酶。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节及变构效应的调节。二种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 (无活性)OHOHATPADPH2OPi糖原合成酶 b (无活性)糖原磷酸化酶

30、 a (有活性)PP第77页/共88页激素通过cAMP-蛋白激酶调节代谢示意图 ATP cAMP+PPi内在蛋白质的磷酸化作用改变细胞的生理过程细胞膜细胞膜cR蛋白激酶 （无活性）c+RcAMP蛋白激酶（有活性）受体环化酶激素G蛋白非磷酸化蛋白激酶ATP ADP磷酸化蛋白激酶第78页/共88页cAMP激活蛋白激酶的作用机理第79页/共88页 激素对肝糖原合成与分解的调控意义：由于酶的由于酶的共价修饰反应是酶共价修饰反应是酶促反应，只要有少促反应，只要有少量信号分子（如激量信号分子（如激素）存在，即可通素）存在，即可通过加速这种酶促反过加速这种酶促反应，而使大量的另应，而使大量的另一种酶发生化学

31、修一种酶发生化学修饰，从而获得放大饰，从而获得放大效应。这种调节方效应。这种调节方式快速、效率极高。式快速、效率极高。肾上腺素或胰高血糖素1、腺苷酸环化酶（无活性）腺苷酸环化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶（无活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶（无活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶 b（无活性）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肾上腺素或胰高血糖素132 102 104 106 108葡萄糖ATP ADPATP ADP456第80页/共88页双糖的酶促降解 蔗糖+H2O 葡萄糖+果糖蔗糖酶麦芽糖+H2O 2 葡萄糖麦芽糖酶乳糖+H2O

32、 葡萄糖+半乳糖-半乳糖苷酶第81页/共88页 淀粉的结构特点 直链淀粉合成 由淀粉合成酶催化，需引物（GnGn）,ADPG,ADPG供糖基，形成1.41.4糖苷键。支链淀粉合成支链淀粉合成 淀粉合成酶:催化形成-1.4-1.4糖苷键 Q Q酶（分支酶）:既能催化-1.4-1.4糖苷键的断裂，又能催化-1-1、6 6糖苷键的形成淀粉的生物合成第82页/共88页淀粉的分枝结构开始分枝的残基非还原端残基两个葡萄糖单位之间的1，6-糖苷键两个葡萄糖单位之间的1，4-糖苷键第83页/共88页直链淀粉的合成AADPG引物（Gn）+直链淀粉(Gn+1)AADP第84页/共88页淀粉的分解淀粉磷酸化酶 脱支

33、酶淀粉+nH+nH3 3POPO4 4 nG-1-p+nG-1-p+少量葡萄糖 淀粉的磷酸解 淀粉的酶促水解解 淀粉酶：在淀粉分子内部任意水解-1.4-1.4糖苷键。（内切酶）淀粉酶:从非还原端开始，水解.4.4糖苷键，依次水解下一个麦芽糖单位（外切酶）脱支酶（R R酶）:水解淀粉酶和淀粉酶作用后留下的极限糊精中的1.6 1.6 糖苷键。淀粉酶淀粉酶第85页/共88页在Q酶作用下的支链淀粉的合成+Q酶（1）Q酶（2）BAAABBnmmmnn第86页/共88页糖原与支链淀粉合成的比较 糖原生物合成过程与植物支链淀粉合成过程相似，但参与合成的引物、酶、糖基供体等是不相同的。引物：结合有一个寡糖链的多肽 酶：糖原合成酶，分支酶 糖基供体：UDPG第87页/共88页感谢您的观看！第88页/共88页