糖原合成作用

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更新時間: 2013-09-12

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由葡萄糖(包括少量果糖和半乳糖)合成糖原的過程稱為糖原合成,反應在細胞質中進行,需要消耗ATP和UTP,糖原合成使用3種酶催化:UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、糖原合酶和糖原分枝酶,其中糖原合酶是糖原合成過程的限速酶。

糖原合成作用 -概述
糖原合成作用糖原合成

糖原合成作用(glycogenesis)體內由葡萄糖合成糖原的過程稱為糖原合成過程。主要合成場所為肝和肌肉。包括UDPG途徑和三碳途徑。

糖原是由多個葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖,分子量一般在106-107道爾頓,可高達108道爾頓,是體內糖的貯存形式,分子中葡萄糖主要以α-1,4-糖苷鍵相連形成直鏈,其中部分以α-1,6-糖苷鍵相連構成枝鏈,糖原主要貯存在肌肉和肝臟中,肌肉中糖原約佔肌肉總重量的1-2%約為400克,肝臟中糖原佔總量6-8%約為100克。肌糖原分解為肌肉自身收縮供給能量,肝糖原分解主要維持血糖濃度.

糖原合成作用 -過程

糖原合成酶催化的糖原合成反應不能從頭開始合成第一個糖分子,需要至少含4個葡萄糖殘基的α-1,4-多聚葡萄糖作為引物(primer),在其非還原性末端與UDPG反應,UDPG上的葡萄糖基C1與糖原分子非還原末端C4形成α-1,4-糖苷鏈,使糖原增加一個葡萄糖單位,U-DPG是活潑葡萄糖基的供體,其生成過程中消耗UTP,故糖原合成是耗能過程,糖原合成酶只能促成α-1,4-糖苷鍵,因此該酶催化反應生成為α-1,4-糖苷鍵相連構成的直鏈多糖分子如澱粉。

機體內存在一種特殊蛋白質稱為glycogenin,可做為葡萄糖基的受體,從頭開始如合成第一個糖原分子的葡萄糖,催化此反應的酶是糖原起始合成酶(glycogen initiaor synthase),進而合成一寡糖鏈作為引物,再繼續由糖原合成酶催化合成糖。同時糖原分枝鏈的生成需分枝酶(branching enzyme)催化,將5-8個葡萄糖殘基寡糖直鏈轉到另一糖原子上以α-1.6-糖苷鍵相連,生成分枝糖鏈,在其非還原性末端可繼續由糖原合成酶催化進行糖鏈的延長。多分枝增加糖原水溶性有利於其貯存,同時在糖原分解時可從多個非還原性末端同時開始,提高分解速度 .

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