【生化考點(diǎn)】:糖代謝——糖原合成
糖原合成(Glycogenesis):在糖原合酶的催化下活化形式的葡萄糖與引物分子(未降解完全的糖原分子或糖原素)合成糖原。
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1、糖基供體
在糖原生物合成中,糖基的供體是尿苷二磷酸葡萄糖,簡(jiǎn)稱(chēng)UDP-葡萄糖或UDPG。葡萄糖-1-磷酸與尿苷三磷酸(UTP)作用,生成尿苷二磷酸葡萄糖:

2 、催化糖原合成的三種酶

3、合成過(guò)程

游離的葡萄糖分子并不能直接作為糖原合酶的底物,需要在細(xì)胞內(nèi)首先被激活為6-磷酸葡糖,再經(jīng)磷酸葡糖變位酶催化異構(gòu)化為1-磷酸葡糖。在動(dòng)物和酵母體內(nèi),1-磷酸葡糖經(jīng)UDPGlc焦磷酸化酶催化轉(zhuǎn)變?yōu)閁DPGlc。在植物和細(xì)菌體內(nèi),1-磷酸葡糖經(jīng)ADPGlc焦磷酸化酶催化轉(zhuǎn)變?yōu)锳DPGlc。
糖原合酶不能催化糖原的從頭合成,只能將葡萄糖單位從活化形式(如:UDPGlc)中轉(zhuǎn)移到事先合成好的引物分子上。引物分子有兩種:一種是未降解完全的糖原分子,其殘留的非還原端可直接作為引物;另一種是糖原素或糖原蛋白,由兩個(gè)相同亞基構(gòu)成,在糖原從頭合成中起到關(guān)鍵作用。
糖原素本身具備酪氨酸葡糖基轉(zhuǎn)移酶,能夠催化第一個(gè)葡萄糖單位從UDPGlc轉(zhuǎn)移到糖原素Tyr194殘基的羥基上,形成第一個(gè)O型糖苷鍵。隨后,糖原素兩個(gè)亞基之間相互催化將第二個(gè)葡萄糖單位轉(zhuǎn)移到第一個(gè)葡萄糖單位的4號(hào)位羥基上,形成第一個(gè)α-1,4糖苷鍵。這樣的反應(yīng)可持續(xù)下去,直到形成一個(gè)七糖單位,之后由糖原合酶進(jìn)行合成。
糖鏈的延伸具有極性,只能從還原端向非還原端的方向進(jìn)行,新添加的葡萄糖單位只能加在非還原端。
支鏈的形成需要分支酶。分支酶能夠?qū)⒁粋€(gè)七糖單位從一段長(zhǎng)于11個(gè)葡萄糖殘基的非還原端轉(zhuǎn)移到鄰近的糖鏈上,并以α-1,6糖苷鍵連接,新的分支點(diǎn)至少距離老的分支點(diǎn)4個(gè)葡萄糖殘基以上。
糖原合成又名動(dòng)物淀粉,是糖類(lèi)在動(dòng)物體內(nèi)的儲(chǔ)存形式,主要存在于肝、肌肉、腎中,在動(dòng)物體內(nèi)用于維持血糖穩(wěn)定,并提供一種快速動(dòng)員的短期儲(chǔ)備燃料。