第5章 糖代谢（3）

人卫9版 生化--第5章 糖代谢，分享了磷酸戊糖途径（细胞质）、糖原的合成与分解的内容，希望这份脑图会对你有所帮助。

第5章 糖代谢（3）

• 磷酸戊糖途径（细胞质）
  • 定义：从糖酵解的中间产物G-6-P开始，形成旁路；通过氧化、转移基团两个阶段→F-6-P，3-磷酸甘油醛，返回糖酵解代谢途径
    • 不产生ATP，产生NADPH+磷酸核糖
  • 两个阶段
    • 氧化反应
      • （1）G-6-P→6-PG酸内酯
        • G-6-P脱氢酶（唯一关键酶）；(NADP+)/（辅酶-2）→NADPH+H离子
      • （2）
      • （3）6-PG酸 → 核酮糖-5-P
        • 6-PG酸脱氢酶；（NADP+）→NADPH+H离子；CO2
      • （4）核酮糖-5-P → 核糖-5-P【可逆】
        • 异构酶
      • 1分子G-6-P → 2分子NADPH + 1分子核糖-5-P + 1分子CO2
    • 基团转移反应【3分子核酮糖-5-P，互相拆分转化，主要存在F-6-P，3-磷酸甘油醛；这一途径】
      • 需求量：NADPH>核糖-5-P；磷酸核糖积累→进入第二阶段
  • 磷酸戊糖途径主要受NADPH与NADP+比值调节
    • 酶含量（吃高碳化合物，脂肪酸合成需要NADPH）
    • 酶活性快速调节（NADPH对G-6-P脱氢酶强烈抑制作用）
  • 磷酸戊糖途径是NADPH+磷酸核糖 主要来源；【脂质合成旺盛组织/增殖活跃组织】该途径活跃
    • 提供磷酸核糖参与核酸的生物合成
      • 体内的核糖并不依赖从食物摄入,而是通过磷酸戊糖途径生成
        • 氧化阶段（G-6-P氧化脱羧获得）
          • 人体主要生产方式
        • 基团转移（F-6-P，3-磷酸甘油醛）
          • 肌组织因内缺乏G-6-P脱氢酶
    • 提供 NADPH 作为供H体参与多种代谢反应
      • 是许多合成代谢的供H体【脂质合成，乙酰CoA→脂肪酸+胆固醇；氨基酸合成】
      • 参与羟化反应
      • 用于维持谷胱甘肽（GSH）的还原状态（蚕豆病，缺乏G-6-P脱氢酶 →缺乏NADPH→红细胞易破裂→溶血性黄疸）
• 主题
• 糖原的合成与分解
  • 定义：葡萄糖的多聚体,是动物体内G的储存形式，带分支的大分子多糖
    • 快速供能；主要α-1,4-糖苷键；分支点处α-1,6-糖苷键
    • 1个还原性末端；多个非还原性末端
      • 葡萄糖单元的增减发生于多个非还原端，效率高
    • 肝糖原→维持血糖；肌糖原→主肌肉收缩供能
  • 糖原合成是将葡萄糖连接成多聚体
    • 定义：指由G→糖原过程,主要发生在肝和骨骼肌
      • G先活化→直链+支链
    • （1）葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）
      • G→G-6-P→G-1-P→UDPG（活性G）
      • G-1-P通过UDPG焦磷酸化酶→UDPG(可逆)
        • 产生焦磷酸（PPi）遇水立刻→2Pi+能量；视作-1ATP
    • （2）糖原合成的起始需要引物
      • 糖原蛋白（一种蛋白酪氨酸-葡糖基转移酶→可自身糖基化修饰）
      • UDPG的G基转移到自身 → 第一个α-1,4-糖苷键 → 【八糖单位；糖原合成初始引物】
    • （3）UDPG中的G基连接形成直链和支链
      • 【直链】糖原引物+UDPG→糖原直链延伸（不可逆）
        • 唯一关键酶：糖原合酶；产生UDP；α-1,4
        • 转移到非还原性末端
      • （至少11个G基）【支链】
        • （从非还原性末端）6~7个G基→分支（α-1,6）
          • 分支酶
        • 分支意义：【+糖原水溶性/+非还原性末端数量→快分解糖原】
    • （4）糖原合成是耗能过程
      • G→G-6-P，-1ATP；PPi水解，-1ATP
        • UDP→UTP(通过ATP)视作不变
      • 1G基，2ATP
  • 糖原分解是从非还原性末端进行磷酸解
    • 定义：糖原分解为G-1-P而被机体利用的过程，非糖原合成逆反应（细胞质）
      • 主G-1-P，少量G
    • （1）糖原磷酸化酶分解α-1,4释出G-1-P【磷酸解】
      • 关键酶：糖原磷酸化酶（仅对1,4作用）
    • （2）脱支酶分解α-1,6释出G
      • 当糖链缩短至离分支点~4个G基，空间位阻→糖原磷酸化酶无效
      • 脱支酶
        • 【葡聚糖转移酶】3个G基→糖链末端
        • 【α-1,6-葡糖苷酶】→水解α-1,6 →G
    • （3）肝利用G-6-P生成葡萄糖而肌不能
      • （肝）→G【G-6-P酶】
      • （肌）→丙酮酸→乳酸【直接由G-6-P→无氧氧化净产生3分子ATP】
  • 糖原合成与分解的关键酶活性调节彼此相反
    • 糖原合成（糖原合酶）/糖原分解（糖原磷酸化酶）
      • 共价修饰+别构调节
      • 活性~无/低活性；P化~去P化
    • 磷酸化修饰对两个关键酶进行反向调节
      • 磷酸化的糖原磷酸化酶是活性形式
      • 去磷酸化的糖原合酶是活性形式
    • 肝糖原和肌糖原的合成~胰岛素调节
      • 肝糖原分解~胰高血糖素；肌糖原分解~肾上腺素
  • 生理意义
    • 糖储存形式。糖充足→血糖浓度高→转变为糖原→降血糖
    • 供应不足/需求增加，肝糖原→迅速分解→G→入血、维持血糖浓度（脑，红细胞）