糖的生物合成

糖的生物合成

糖的生物合成是生物化学中的一个重要课题，涉及糖异生作用、蔗糖和多糖的生物合成等多个方面。本文将详细介绍这些过程的定义、部位、原料、反应历程以及具体途径和酶的作用机制。

糖异生作用

定义

由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖（原）异生作用。

部位

主要发生在肝脏（主要）及肾脏。

原料

包括生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循环中的有机酸。

反应历程

糖异生途径的大部分反应与糖酵解的逆反应相同，但有两方面不同：

1. 克服糖酵解的三步不可逆反应。
2. 糖酵解在细胞液中进行，糖异生则分别在线粒体和细胞液中进行。

关键酶和反应

• 丙酮酸羧化酶：存在于线粒体中，需乙酰CoA和Mg2+激活。Pyr需经运载系统进入线粒体后才能羧化成OAA，OAA只有在转变为Mal后才能再进入细胞质。
• 二磷酸果糖酯酶：是变构酶，受AMP、2,6-二磷酸果糖变构抑制，但受ATP、柠檬酸变构激活。

意义

1. 在饥饿情况下保证血糖浓度的相对恒定
2. 补充糖原贮备
3. 对维持三羧酸循环的正常进行起主要作用
4. 促进脂肪氧化分解供应能量

蔗糖和多糖的生物合成

单糖基的活化——糖核苷酸的合成

单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物称为糖核苷酸。糖核苷二磷酸（UDPG、ADPG、GDPG等）是高等动植物体合成双糖和多糖的糖基供体。

蔗糖的生物合成

高等植物合成蔗糖的途径有两条：

1. 蔗糖合成酶催化的合成途径：UDPG+果糖→蔗糖+UDP
2. 磷酸蔗糖合成酶催化的合成途径：UDPG+F-6-P→磷酸蔗糖+UDP

淀粉的生物合成

淀粉的生物合成主要通过以下几种酶催化：

1. 淀粉磷酸化酶
2. 淀粉合酶
3. D-酶（加成酶，糖苷转移酶）
4. Q酶（负责支链淀粉的合成）

糖原的生物合成

糖原的生物合成主要通过UDPG作为供体，通过糖原合酶催化生成糖原。