生物化学/糖原分解和糖原合成
糖原是动物体内的一种葡萄糖储存形式。它具有分支状结构，这赋予糖原两个优势
- 占用更少的空间
- 允许快速分解和构建。这是因为糖原有多个末端，可以同时供多种酶发挥作用。
糖原降解过程称为糖原分解，而从单体葡萄糖构建糖原的过程称为糖原合成。
在糖原中，单体之间通过两种类型的键连接。其中一个是α-1,4键，它连接线性排列的葡萄糖残基。另一个是α-1,6键，它连接两条平行的葡萄糖链。通过α-1,6键可以形成新的分支。因此，它是一种分支连接。
α-1,4键由糖原磷酸化酶（简称磷酸化酶）降解。因此，磷酸化酶可以断裂线性排列的葡萄糖残基之间的相互作用。磷酸化酶将葡萄糖残基分解成葡萄糖1-磷酸，需要进一步处理。需要注意的是，平行链也会被切断，但在图中为了方便说明，没有提到。磷酸化酶会一直作用到α-1,6键附近。在这一点之后，一种具有转移酶和去分支活性的酶会接手剩下的工作。首先，通过其转移酶活性，这种酶将剩余的葡萄糖残基（除了位于分支点上的一个）转移到被降解链连接的链的末端。现在，轮到破坏分支点，意味着破坏α-1,6键。这个过程再次由具有去分支能力的酶完成。通过这种能力，该酶会产生失去一个分支和一个葡萄糖分子的糖原。
通过糖原磷酸化酶获得的葡萄糖1-磷酸被转化为葡萄糖6-磷酸，葡萄糖6-磷酸会被运送到内质网，在那里被分解成无机磷酸 (Pi) 和葡萄糖分子。然后，葡萄糖通过其转运体从内质网释放出来，无机磷酸也是如此。
最后，葡萄糖进入血液，以到达各个器官。
在糖原合成中，NDP-葡萄糖（通常是UDP-葡萄糖）被用作葡萄糖的储存库。
首先，研究在已存在的糖原聚合物上构建一个新的分支时会发生什么。
作为第一步，必须提供一个分支点。在构建了分支点之后，现在就可以插入新的葡萄糖残基了。但是，这种添加是通过将一些现有的残基转移到新形成的链上实现的。之后，新的葡萄糖分子可以通过正常的添加反应加入糖原。前两步包括分支点的构建和转移过程，由一种既具有转移酶活性又具有分支活性的酶完成。分支链的延伸是在糖原合酶的帮助下完成的。
其次，糖原是如何从头合成的？糖原合成始于糖原结合蛋白，它充当新的葡萄糖残基连接的引物。新的葡萄糖残基不断生成，直到链达到 8 个单位。然后，新的分支被构建。糖原结合蛋白在糖原形成后不会离开结构，它保持在糖原内部的位置。
控制酶的活化是调节细胞内事件的一种好方法。糖原分解和合成通过这种方式进行调节。糖原分解利用磷酸化酶，而糖原合成利用糖原合酶。这两种酶都有两种形式，称为 a 和 b，表示它们是活跃的还是被动的，a 表示酶是活跃的，而 b 表示酶处于失活状态。
糖原磷酸化酶：磷酸化酶 a 是磷酸化酶 b 的磷酸化形式。胰高血糖素会使磷酸化酶 b 磷酸化，并将其转化为磷酸化酶 a。与胰高血糖素相反，胰岛素会断开连接到磷酸化酶 a 的磷酸基团，将其转化为 b 形式，在葡萄糖存在的情况下。葡萄糖的职责是结合磷酸化酶 A，以迫使发生构象变化。这种构象改变使磷酸酶（在胰岛素的作用下）能够作用于磷酸化酶 a。除此之外，仅仅是葡萄糖对磷酸化酶 a 的变构结合也会降低磷酸化酶 a 的作用，尽管它没有转化为其 b 形式。
糖原合酶：糖原合酶 b 是糖原合酶 a 的磷酸化形式。因此，与磷酸化酶相反，磷酸化酶的活化形式是磷酸化的，糖原磷酸化酶在其磷酸化形式下是失活的。胰岛素会抑制糖原合酶 a 的磷酸化，而胰高血糖素会促使这种磷酸化。
- Nelson, D. L., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger 生物化学原理。