糖原生成

  • 糖原是主要的储存形式碳水化合物与植物中的淀粉相似。
  • 它是由α- D葡萄糖重复单元组成的均聚物,每个分子通过1→4糖苷键连接另一个分子,糖苷键是连接活性葡萄糖残基的第1个C原子和接近葡萄糖分子的第6个C原子的键。
  • 一旦在糖原片段中有一个由8到10个糖苷残基组成的链,分支开始于1→6个连接。
  • 糖原生成是糖原合成的过程,在这个过程中葡萄糖分子被添加到糖原链中进行储存。

糖原生成

位置

糖发生发生在肌肉、肝脏和脂肪组织细胞的细胞质中。

  • 基质:UDP-glucose。
  • 结果:将葡萄糖转化为糖原

糖发生的步骤

  • 葡萄糖通过葡萄糖激酶或己糖激酶的作用转化为葡萄糖-6-磷酸,ATP转化为ADP。
  • 葡萄糖-6-磷酸通过必需的中间葡萄糖-1,6-二磷酸,在磷酸葡萄糖转化酶的作用下转化为葡萄糖-1-磷酸。
  • 葡萄糖-1-磷酸在葡萄糖焦磷酸化酶的作用下转化为udp -葡萄糖。焦磷酸盐形成,随后被焦磷酸酶水解成两个磷酸盐分子。
  • 糖原酶需要产生最初的短糖原链,然后糖原生成的其他酶将短糖原链延长和分枝。
  • 糖原蛋白是一种同源二聚体,其每个亚基上都有一个酪氨酸残基,作为糖原还原末端的锚点。最初,糖原在每个酪氨酸残基上加入大约8个udp -葡萄糖分子,形成α(1→4)键。
  • 一旦形成了由8个葡萄糖单体组成的链,糖原合酶就会与生长中的糖原链结合,并将udp -葡萄糖添加到糖原链非还原端糖基残基的4-羟基上,在这个过程中形成更多的α(1→4)键。
  • 分支是由糖原分支酶(也称为amylo α(1:4)→α(1:6)转糖基酶)产生的,它通过α-1:6糖苷键将链的末端转移到较早的部分,形成分支,通过添加更多的α-1:4糖苷单元进一步生长。
  • 能源需求:在糖原的合成中,每一个葡萄糖需要一个ATP加入糖原的聚合分支结构中。

重要的酶

  • 糖原合酶:在α-1,4键中将葡萄糖单位添加到现有链的非还原端。
  • 葡萄糖(4:6)转移酶:从链的非还原端转移7个葡萄糖残基,形成具有α-1,6键的内部分支。

刺激

胰岛素通过去磷酸化从而激活糖原合成酶来刺激糖生成。

这个过程也会在Cori周期之后的休息期间被激活。

抑制

胰高血糖素(肝脏)和肾上腺素(肝脏和肌肉)通过cAMP蛋白激酶A磷酸化级联抑制糖生成,导致糖原合成酶磷酸化并失活。

意义

葡萄糖及其前体是通过食物获得的。然而,在某些条件下,它们可能不是可靠和持续的能源来源。

因此,糖发生过程是身体的一种内置机制,它将我们消耗的多余碳水化合物以糖原的形式储存起来,在需要时糖原可以分解为葡萄糖。

参考文献

  1. 大卫·海姆斯和奈杰尔·胡珀(2005)。生物化学。第三版。泰勒和弗朗西斯集团:纽约。
  2. 林宁格,A. L.,纳尔逊,D. L.,考克斯,M. M.(2000)。生物化学的Lehninger原理。纽约:Worth Publishers。
  3. https://www.checkdiabetes.org/glycogenesis/
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Glycogenesis

2关于“糖发生”的思考

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