概述
糖原的降解(glycogenolysis)是将储存的[[糖原(glycogen)]](glycogen)分解为可利用的[[C6:葡萄糖(glucose)]]单元的过程。糖原是动物体内主要的多糖储能形式,主要存在于肝脏和骨骼肌中。糖原降解的产物——葡萄糖-1-磷酸(G1P),经异构化为葡萄糖-6-磷酸(G6P)后可进入[[0. 糖酵解(glycolysis)]]或磷酸戊糖途径。
降解步骤
糖原降解包含三个关键酶促反应:
1. **糖原磷酸化酶**(glycogen phosphorylase):催化糖原非还原端的 α-1,4 糖苷键的磷酸化断裂,生成葡萄糖-1-磷酸: $(\text{Glucose})_n + \text{Pi} \to (\text{Glucose})_{n-1} + \text{G1P}$
2. **脱支酶**(debranching enzyme):处理 α-1,6 分支点,具有转移酶和 α-1,6 葡萄糖苷酶双功能
3. **磷酸葡萄糖变位酶**:催化 G1P → G6P 的异构化反应
调控机制
糖原降解是代谢调控的经典范例。糖原磷酸化酶存在两种形态:
• **磷酸化酶 a**(活性态):被磷酸化酶激酶磷酸化Ser14 激活
• **磷酸化酶 b**(低活性态):可被 AMP 别构激活
激素调控链:肾上腺素/胰高血糖素 → cAMP → PKA → 磷酸化酶激酶 → 磷酸化酶 a。胰岛素则通过激活蛋白磷酸酶 1(PP1)促进去磷酸化,抑制降解。肝脏中 G6P 经葡萄糖-6-磷酸酶水解为游离葡萄糖释放入血,维持血糖稳态。
参考资料
• Lehninger, *Principles of Biochemistry*, Chapter 15
• Stryer, *Biochemistry*, Chapter 21