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Wk11 glycogen metabolism
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- 7. 磷酸五碳糖的四個代謝模式磷酸五碳糖的四個代謝模式 取決於取決於 NADPHNADPH 、、 Ribose-5-PRibose-5-P 、、 ATPATP
- 8. GycolysisGycolysis 當當 NADPHNADPH 需要量需要量 < Ribose-5-P< Ribose-5-P 需要量需要量 5 G-6-P + ATP5 G-6-P + ATP 6 Ribose-5-P + ADP +2H6 Ribose-5-P + ADP +2H++
- 10. 當當 NADPHNADPH 需要量需要量 = Ribose-5-P= Ribose-5-P 需要量需要量 6 G-6-P + 2 NADP6 G-6-P + 2 NADP++ + H+ H22OO 5 Ribose-5-P + 2 NADPH+5 Ribose-5-P + 2 NADPH+ 2 H2 H++ + CO+ CO22
- 11. Ribulose-5-PRibulose-5-P 完全氧化產生完全氧化產生 NADPHNADPH 進行糖質新生進行糖質新生 6 G-6-P + 12 NADP6 G-6-P + 12 NADP++ +7 H+7 H22OO 6 CO6 CO22 ++ 12 NADPH + Pi+ 12 H12 NADPH + Pi+ 12 H++
- 12. 當當 NADPHNADPH 需要量需要量 = ATP= ATP 需要量需要量 3 G-6-P + 6 NADP3 G-6-P + 6 NADP++ + 5 NAD+ 5 NAD++ + 5 Pi +8 ATP+ 5 Pi +8 ATP 55 pyruvatepyruvate ++ 6 NADPH + 5 NADH + 8 ATP6 NADPH + 5 NADH + 8 ATP + 8 H+ 8 H22O + 8 HO + 8 H++
- 14. 體內重要的抗氧化酵素需要體內重要的抗氧化酵素需要 NADPHNADPH 還原成還原態還原成還原態 2 GSH + ROOH2 GSH + ROOH GSSG + ROH + HGSSG + ROH + H22OO Glutathione peroxidaseGlutathione peroxidase Flavoprotein Glutathione reductaseFlavoprotein Glutathione reductase (( 需要需要 NADPHNADPH 使使 –– S-S-S-S- 還原成還原成 -SH)-SH)
- 15. 缺乏缺乏 G-6-P dehydrogenaseG-6-P dehydrogenase 導致溶血性貧血導致溶血性貧血
- 16. Biochemistry Sixth Edition Chapter 21: Glycogen Metabolism Berg • Tymoczko • Stryer
- 17. 身體需要的能量時，迅 速轉換成 glucose ，並 產生能量 Glycogen 的功 用在維持血糖的 恒定
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- 20. 肝糖的三個代謝路徑肝糖的三個代謝路徑 需要能量時 提供組織利用， 維持血糖恆定 DNA 、 RNA 、 β- oxidation 等
- 21. Glycogen phosphorylase—Glycogen phosphorylase— 剪切後以磷酸根取代剪切後以磷酸根取代 1st1st 碳的殘基，碳的殘基， 切下一個切下一個 glucoseglucose 分子。分子。
- 22. 由非環原端逐次 切下 glucose 分 子，切下的 glucose 轉換成 G-1-P 。 支鏈的殘基轉移至 直鏈部分 切除支鏈的剩下的 一個殘基完全直鏈狀 態 G-6-P
- 23. (Debranching enzyme)(Debranching enzyme) 去分支水解酵素去分支水解酵素 物是產物是產 glucoseglucose ，不是，不是 G-1-PG-1-P αα-1,6 glucosidase-1,6 glucosidase
- 24. Epimer ( 表異構物 ) ： Gal Glc G-6-P Glycolysis pathway Phosphoglucomuta se Gal-1-P G-1-P 轉移帶有磷酸根的 uridine 到 Gal-1-P 原本的 UDP-glucose 轉變成 G-1-P 與醣類代謝路徑接軌 的酵素
- 30. Glycogen phosphorylase 的活性調控 Insulin 胰島素 Epinephri ne 腎上腺素 Glucagon 昇糖激素 Regulation Glycogen MetabolismRegulation Glycogen Metabolism
- 31. Muscle Liver Glycogen phosphorylase 的活性調控 產生能量供 Muscle 利用 維持全身組織 glucose 的恒定
- 32. Muscle Glycogen Phosphorylase Phosphorylase a Relaxed state 不受 AMP 、 ATP 與 G-6-P 影響，一直具有活性 Phosphorylase b 常以 Tense state High AMP conc. 時有活性 R stat High ATP conc. 低活性 T state High G-6-P 抑制活性 T stateEpinephrine ↑ 興奮、恐懼、運動 Phosphorylase kinase
- 33. 平衡時以平衡時以 Tense stateTense state 存在，不具有活存在，不具有活 性。性。 AMP↑AMP↑ ATP↑ATP↑ Phosphorylase kinase Phosphorylase kinase 具有活性 具有活性 Epinephrine ↑ 興奮、恐懼、運動 G-6-P↑G-6-P↑
- 35. LiverLiver 中 Phosphorylase 的調 控方式— 當血糖濃度低時活性增加。 不具有活不具有活 性性 具有活性具有活性 GlucoseGlucose 充充 足，足， GlycogenGlycogen 沒有沒有 必要分解產生必要分解產生 glucoseglucose 不受不受 AMPAMP 影響，影響， 因為因為 liverliver 中不如中不如 肌肉中會有劇烈的能肌肉中會有劇烈的能
- 36. 增加 Ca2+ 含量 磷酸化 β-subunit 被磷酸化 δ-subunit 被鈣離子化 得到最大活性 Phosphorylase kinase
- 41. 1. Epinephrine 與 Glucagon 進入 transmenbrane 與特定 receptor 結合 。 2. 結合後活化 Gs protein ，然 後活化 G-protein 。 3. GTP Gs subunit 活 化 adenylate cyclase 。 1. Epinephrine 與 Glucagon 進入 transmenbrane 與特定 receptor 結合 。 2. 結合後活化 Gs protein ，然 後活化 G-protein 。 3. GTP Gs subunit 活 化 adenylate cyclase 。 GTPase 終止肝醣分解
- 42. Regulatory Cascade for Glycogen Breakdown. 1.Glycogen degradation is stimulated by hormone binding to 7TM receptors. 2.Hormone binding initiates a G-protein-dependentG-protein-dependent signal-transduction pathwaysignal-transduction pathway 3.that results in the phosphorylation and activationactivation of glycogen phosphorylase.of glycogen phosphorylase.
- 45. (Uridine triphosphate) (UDP-Glucose pyrophosphoryla se) UDP-glucose, the glucose donor in the biosynthesis of glycogenglucose donor in the biosynthesis of glycogen, is an activated form of glucoseactivated form of glucose, just as ATP and acetyl CoA are activated forms of orthophosphate and acetate, respectively. hydroxyl group is esterified to thehydroxyl group is esterified to the diphosphate moiety of UDP.diphosphate moiety of UDP.
- 47. Glycogen synthase Glycogen 合成的關鍵酵素— 只能作用在超過 4 個殘基的多醣鏈 上
- 48. Glycogenin ( 肝醣合成蛋白 ) 分支 α-1,6 由 branching enzyme 轉移合成 A Branching Enzyme Forms α-1,6 Linkages
- 49. Branching is important because it increases the solubility of glycogen. Furthermore, branching creates a large number of terminal residues, the sites of action of glycogen phosphorylase and synthase Thus, branching increases thebranching increases the rate of glycogen synthesis and degradation.
- 50. Glycogen branching requires a single transferase activity. Glycogen debranching requires two enzyme activities: a transferase and an α -1,6 glucosidase.
- 51. Synthase a 不受 G-6-P 影響 ，一直具有活性 Synthase b 不具活性 Glycogen sythatase kinase / Protein kinase A High G-6-P concentration 合成肝醣
- 52. G-6-P G-1-P UTP UDP-glucose PPi H2O Pi Glycogen (n) Glycogen (n+1) UDP ATP ADP Glycogen synthesis pathway
- 55. 使 GM 磷酸 化 與 PP1 分離 肌肉中肝醣結合 位置 肌肉中的小分子 protein 運動過程中，使 Protein Phosphotase 1 (PP1) 失去活性以抑制肝醣生成之作用機 制
- 56. Insulin 對於 Glycogen synthesis 的調控— Glycogen synthase kinase
- 59. (Insulin receptor substrate)(Insulin receptor substrate) Insulin 活化 Glycogen sythase kinase 活性以 促進 Glycogen synthesis 作用在使作用在使 GlycogenGlycogen synthesissynthesis 維持在不維持在不 活化的狀態活化的狀態 不活化狀態不活化狀態 活化狀態活化狀態 活化狀態活化狀態 不活化狀態不活化狀態