糖原分解
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糖原分解是指由糖原分解成為葡萄糖-1-磷酸（G-1-P）及葡萄糖的過程，即糖原支鏈的異化作用。此反應(yīng)的化學(xué)實質(zhì)是鏈最末端的葡萄糖殘基被磷酸化，進而以單體葡萄糖形式脫離糖原鏈。在生物體內(nèi)，這個反應(yīng)通過糖原磷酸化酶催化。[1]
目錄 |
反應(yīng)機理
糖原分解成為葡萄糖-1-磷酸的總反應(yīng)式為：
糖原(n聚體) + Pi 
糖原(n-1聚體) + 葡萄糖-1-磷酸
參見上圖。在這個反應(yīng)中，糖原磷酸化酶催化切斷連接末端葡萄糖殘基（圖中紅色的葡萄糖）的α[1→4]糖苷鍵。其化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)是磷酸基的取代反應(yīng)。這樣，糖原鏈上末端的葡萄糖被依次磷酸化而成為游離分子而脫離糖原鏈，直至α[1→6]糖苷鍵（即糖原鏈的分支處，圖中綠色所示）之前的第四個葡萄糖殘基。此時，糖原脫分支酶催化將剩余四個葡萄糖殘基中的前三個轉(zhuǎn)移至另一糖原支鏈。被暴露的α[1→6]分支點可被α[1→6]葡萄糖苷酶催化水解，生成游離的葡萄糖分子。結(jié)果是移除了支鏈上最后一個葡萄糖殘基，并消除了這個糖原支鏈。這個是僅有的例子，糖原分解的產(chǎn)物是葡萄糖，而非葡萄糖-1-磷酸。但是隨后，這個葡萄糖分子將會通過己糖激酶的催化作用，再度磷酸化成為葡萄糖-1-磷酸。葡萄糖-1-磷酸繼而通過磷酸葡萄糖異構(gòu)酶的催化，轉(zhuǎn)化成為葡萄糖-6-磷酸。
功能
糖原分解反應(yīng)發(fā)生在肌細胞與肝組織，是對激素與神經(jīng)信號的響應(yīng)。特別在戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)中，糖原分解因可以調(diào)控血液中葡萄糖的濃度而起到非常關(guān)鍵作用。
在肌細胞中，糖原分解反應(yīng)生成葡萄糖-6-磷酸，它是糖酵解反應(yīng)的直接底物，故可以很好的為肌肉收縮提供能量。
在肝細胞中，糖原分解的最主要目的是向血液中釋放葡萄糖，以供其它細胞攝取。在此過程中，葡萄糖-6-磷酸分子中的磷酸基團由葡萄糖-6-磷酸脂酶（肌細胞中不表達此酶）的催化作用而被水解。游離的葡萄糖分子通過細胞膜上的GLUT2易化擴散通道離開肝細胞。
調(diào)控機制
糖原分解的調(diào)控機制是對血糖調(diào)控激素胰高血糖素及胰島素的響應(yīng)，此外，在戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)中，腎上腺素亦會促進糖原分解。在肌細胞中，神經(jīng)信號也可能刺激糖原的降解。[2]
臨床重要性
對于出現(xiàn)緊急情況的糖尿病患者，當其無法口服糖時，可以采用胰高血糖素的腸外給藥（如靜脈注射或肌內(nèi)注射）的醫(yī)療方式緩解病情。
參見
參考文獻
- ↑ Glycogenesis.
- ↑ Lodish et al.. Molecular Cell Biology. 6th. W. H. Freeman and Company. 2007: p. 658. ISBN 1429203145.
外部鏈接
- 肝糖分解(Glycogenolysis)
- The chemical logic of glycogen degradation at ufp.pt
- MeSH（醫(yī)學(xué)主題詞）上面的Glycogenolysis模板:糖代謝
參考來源
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