糖原的合成和分解
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- 1 - 简述糖原的合成与分解过程
糖原是一种重要的非结构性碳水化合物,在植物、动物和微生物的细胞内都有存在。它是一种由葡萄糖和葡糖苷组成的复合物,是细胞内最重要的多糖,可以构成各类多糖聚合物,参与大量的生物学反应,为生命体提供能量,是构成有机物质和维持细胞与组织结构的重要物质。
一、糖原的合成
糖原的合成一般涉及到三步:一是葡萄糖的合成,二是葡糖苷的合成,三是糖原的组装。
(1)葡萄糖的合成
葡萄糖是糖原的组成成分,它的原料是碳水化合物。它通过碳水化合物代谢的产物经过糖异生酶的催化,生成葡萄糖。这一步的反应也称为碳水化合物分解,分子式为C6H12O6。
(2)葡糖苷的合成
以葡萄糖为原料,新陈代谢发生反应,经由糖组蛋白催化,形成葡糖苷,葡糖苷也称为糖原糖苷或辅酶糖苷,它是一种由葡萄糖和苏氨酸组成的混合物,分子式为C6H10O7、C7H14O7。
(3)糖原的组装
由于葡萄糖和苏氨酸经过糖组蛋白的催化作用,结合形成糖原,糖原是一种由葡萄糖和葡糖苷组成的复杂物质,糖原分子量大,可能高达数百万,结构十分复杂,它能够参与多种生物反应,促进生物体的代谢,维持细胞活力和组织结构稳定。 - 2 - 二、糖原的分解
糖原的分解是指将糖原组成的葡萄糖和葡糖苷分开的过程,它的分解是分子量更小的一种分子构建。糖原的分解涉及到三步:一是葡萄糖的解离,二是葡糖苷的分解,三是糖原的分解。
(1)葡萄糖的解离
葡萄糖是糖原的组成成分,它经过水解酶的催化作用,分解为两个葡萄糖分子。此时,葡萄糖的分子式为C6H12O6。
(2)葡糖苷的分解
葡糖苷是一种由葡萄糖和苏氨酸组成的混合物,它也是糖原的组成成分,糖原分解酶的催化作用,将葡糖苷分解为葡萄糖和苏氨酸,其分子式分别为C6H10O7、C7H14O7。
1 / 2 糖原的合成和分解
1、概述
1. α-1, 4-糖苷键(直链)、α-1, 6-糖苷键(支链)。
2. 一个还原端+多个非还原端(反应部位)
3. 肝糖原维持血糖平衡。 4. 肌糖原为肌肉收缩供能。
2、步骤
②肝糖原合成三碳途径(补充肝糖原储备);
③肾经糖异生可维持酸碱平衡。
肝糖原合成三碳途径
乳酸 肌肉中经过血液运输扩散到肝中 肝糖原 ← UDPG
↓ ↑
丙酮酸 G-1-P
↓丙酮酸羧化酶 G-6-P 酶 ↑
草酰乙酸 葡萄糖 ←
↓PEP 羧激酶 ↑
PEP F-6-P
↓ 果糖双磷酸酶-1 ↑
2-磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 → 1,3 二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油醛→F-1,6-DP
Ø 葡萄糖 → G-6-P → G-1-P → UDPG →肝糖原
三碳途径 避免 G→ G-6-P 目的:肝中葡萄糖激酶 Km 高,与葡萄糖的亲和力低 2 / 2 2、解决三个问题
1.丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸:
①丙酮酸→草酰乙酸(-ATP、丙酮酸羧化酶、线粒体、乙酰 CoA[激活剂]);
②草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸(-GTP、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、线粒体或胞浆)。
2. F-2.F-1,6- DP → F-6-P(果糖双磷酸酶-1、特例[底物 F-1,6-DP 是抑制剂])。
3. G-6-P-G(葡萄糖-6 磷酸酶、肌肉没有)
3、乳酸循环
1. 避免堆积防止酸中毒。
2. 回收能量(15 或 14 分子 ATP)
3. 肝糖原合成的三碳途径。
甘油激酶 NADH 甘油 3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮→F-1,6-DP→F-6-P→G-6-P→G 转氨基 PEP 羧激酶
氨基酸 谷氨酸→α-酮戊二酸→(三羧酸循环)→草酰乙酸→PEP→…→G
简述一分子葡萄糖在体内彻底氧化分解的过程
一分子葡萄糖在体内彻底氧化分解的过程:
1. 糖原合成:一分子葡萄糖经过酶催化反应,将2个水分子和2个葡萄糖分子缩合在一起,形成糖原。这个反应叫做糖原合成,是分解葡萄糖的第一步。
2. 氧化还原:糖原会氧化反应,将这个大分子分解成氢氧根和甘油三酸。这个反应本质上是一个氧化还原反应,也就是水分子里的氢原子被氧原子氧化,变成水分子,而氧原子变成氢氧根。
3. 生成能量:这个分解的过程会产生一定的能量,这些能量可以被身体利用,用于机体的新陈代谢,如肌肉细胞的运动,甚至维持心脏跳动。
4. 裂解更多分子:氢氧根和甘油三酸这两个小分子会继续参与反应,最终将葡萄糖彻底分解,可以用于能量转化,也可以分解成别的有用物质。
5. 产气:当葡萄糖完全分解转变成氢氧根和甘油三酸时,也会产生一定量的气体,包括二氧化碳、水和氧气,这些气体会随呼吸及排汗进行净化和排出。
World Latest Medicine Information (Electronic Version) 2019 Vo1.19 No.71
投稿邮箱:sjzxyx88@ 386
·医学教学·
生物化学中“糖原的合成和分解”的信息化教学
姚瑶
(江苏医药职业学院,基础医学部,生理生化教研室,江苏 盐城)
摘要:糖原的合成和分解是生物化学课程中难懂的内容。通过智慧职教云课堂、3D视频、在线软件、动画等信息化教学手段,生动地展现了
糖原合成和糖原分解的全过程。在一节课中,检查复习情况、传授教学内容、检验学习效果,师生们进行了很好的互动和反馈。在以后的教学过程中,继续加大信息化资源开发的力度,实现优化教学新常态。
关键词:糖原合成;糖原分解;信息化教学
中图分类号:R589.1 文献标识码:B DOI: 10.19613/ki.1671-3141.2019.71.232
本文引用格式:姚瑶. 生物化学中“糖原的合成和分解”的信息化教学[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(71):386-388.
Information-based Teaching of “Glycogen Synthesis and Glycogenolysis” in Biochemistry
YAO Yao
(Department of Basic Medicine, Jiangsu Vocational College of Medicine, Yancheng Jiangsu)
ABSTRACT: The synthesis and decomposition of glycogen are difficult to understand in the course of biochemistry. The whole process of glycogen synthesis and glycogen decomposition is vividly demonstrated through intelligent vocational education cloud classroom, 3D video, online software, animation and other information-based teaching methods. In one class, the teacher and students had a good interaction and feedback by checking the review, teaching content and testing learning effect. In the future teaching process, we will continue to strengthen the development of information resources to optimize the new normal teaching.KEY WORDS: Glycogen synthesis; Glycogenolysis; Information-based Teaching