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糖原合成的反应过程

时间:2022-10-19 百科知识 版权反馈
【摘要】:由单糖合成糖原的过程称为糖原合成。每反应一次,糖原引物上即增加1个葡萄糖单位。
糖原合成_生物化学基础

一、糖原合成

(一)糖原合成的概念

由单糖(主要是葡萄糖)合成糖原的过程称为糖原合成(glycogenesis)。肝糖原可以任何单糖(如葡萄糖、果糖、半乳糖等)为原料进行合成,而肌糖原只能以葡萄糖作为合成原料。

(二)糖原合成的反应过程

糖原合成反应在胞液中进行,消耗ATP和UTP。其过程包括以下4步反应。

1.葡萄糖磷酸化 此反应由己糖激酶(或葡萄糖激酶)催化,ATP供应能量,为不可逆反应。2.1-磷酸葡萄糖的生成 此反应在磷酸葡萄糖变位酶作用下完成。

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作用下,1-磷酸葡萄糖与UTP作用,生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG),释放焦磷酸。此过程消耗的UTP可由ATP和UDP通过转磷酸基团生成。

4.糖原的合成 在糖原合酶作用下,UDPG中的葡萄糖单位转移到细胞内原有的糖原引物上,在非还原端以α-1,4-糖苷键连接。每反应一次,糖原引物上即增加1个葡萄糖单位。

(三)糖原合成反应的特点

1.糖原合成是单糖加到糖原“引物”上,使糖原分子变大的过程,“引物”是至少含有4个葡萄糖单位的α-1,4-多聚葡萄糖。

2.糖原合酶是糖原合成过程的关键酶。UDPG可看作是“活性葡萄糖”的供体。

3.糖原合酶只能延长糖链,不能形成分支,当链长度达到12~18个葡萄糖残基时,分支酶可将一段糖链(6~7个葡萄糖残基)转移到邻近的糖链上,以α-1,6-糖苷键连接,从而形成糖原的分支。此种分支结构不仅可增加糖原的水溶性,以利其储存,更重要的是增加了非还原端的数目,有利于提高反应速度(图5-7)。

图5-7 分支酶的作用

4.糖原分子上每增加1个葡萄糖单位消耗2分子ATP,故糖原合成是个耗能过程。

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