Гликоген

Гликоген состоит из единиц глюкозы и является полисахаридом. В организме человека он используется для снабжения и хранения глюкозы. Накопление гликогена называется синтезом гликогена, а его распад - гликогенолизом.

Что такое гликоген?

Гликоген состоит из так называемого гликогенина, центрального белка, к которому прикреплены тысячи строительных блоков глюкозы. Молекулы глюкозы также имеют дополнительную ветвь, так что молекула гликогена может быть синтезирована или сохранена в различных тканях.

К ним относятся мышцы, печень, влагалище, матка и мозг. Однако накопленные углеводы могут быть доступны или мобилизованы только в печени, поскольку в ней может быть обнаружен фермент глюкозо-6-фосфатаза. Гликоген можно рассматривать как накопитель энергии, который используется во время физических нагрузок или при голоде. Если запасы гликогена заканчиваются, то жировые отложения расщепляются. Распад гликогена до глюкозы известен как гликолиз, который можно рассматривать как центральный процесс в энергетическом обмене.

Функция, эффект и задачи

Поставка гликогена используется только самими мышцами; печень накапливает гликоген, а затем делает его доступным для других клеток.

Этот процесс играет важную роль, особенно когда пациент спит, поскольку таким образом клетки мозгового вещества надпочечников или эритроциты могут получать энергию. Кроме того, уровень сахара в крови регулируется с помощью накопления и расщепления гликогена различными [[гормонами]. Глюкагон и адреналин стимулируют расщепление, а накоплению способствует инсулин. Образование глюкагона и инсулина происходит в отдельных частях поджелудочной железы.

С помощью гликогена, который хранится в печени, уровень глюкозы в крови пополняется, а мозг и эритроциты пополняются. Если печень заполнена гликогеном, это орган с самой высокой концентрацией гликогена (100 мг гликогена на грамм печени). С другой стороны, гликоген, который хранится в мышцах, используется только для личного пользования, в результате чего здесь может храниться около 250 г гликогена.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Если крахмал попадает в организм с пищей, фермент альфа-амилаза расщепляет его во рту или в двенадцатиперстной кишке на изомальтозу и мальтозу. Затем они преобразуются в глюкозу другими ферментами. Гликогенин, белок, находящийся в центре молекулы гликогена, необходим для синтеза гликогена.

С помощью этого фермента и глюкозо-6-фосфата боковые цепи сахара удлиняются. Перед этим глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозо-1-фосфат. Гликоген расщепляется с помощью гликогенфосфорилазы. Когда концевые молекулы глюкозы отщепляются, образуется глюкозо-1-фосфат. В организме человека в форме гликогена может храниться в общей сложности 400 г глюкозы. Невозможно хранить отдельные молекулы глюкозы, потому что они втягивают слишком много воды в клетку, которая затем взорвется. Все клетки - за исключением эритроцитов - могут расщеплять или накапливать гликоген. Две системы органов имеют особое значение для хранения гликогена:

• Мышцы: они запасают гликоген только для себя
• Печень: она хранит гликоген, чтобы впоследствии его можно было доставить в организм.

Метаболизм гликогена выполняет разные задачи в мышцах и в печени и поэтому регулируется по-разному. Регулирование происходит либо гормонально, либо аллостерически. Аллостерическая регуляция начинается внутри клетки. АМФ чаще встречается в мышцах, что активирует фосфорилазу. Повышенный распад гликогена компенсирует недостаток АТФ. С другой стороны, глюкозо-6-фосфат и АТФ действуют как ингибиторы.

Они указывают на то, что глюкозы и энергии достаточно, и поэтому разложения не требуется. Такая регуляция невозможна в печени, поскольку глюкоза поступает в другие органы и не используется сама по себе. В печени глюкагон сигнализирует о потребности в глюкозе, а в мышцах за это отвечает адреналин. В обоих случаях наблюдается повышение уровня цАМФ, в результате чего гликоген расщепляется. С другой стороны, инсулин снижает уровень цАМФ и, как следствие, накапливается гликоген.

Заболевания и расстройства

Очень редкое заболевание - это так называемые гликогенозы, которые носят генетический характер. Это врожденная болезнь накопления, характеризующаяся аномальным содержанием гликогена.

При заболеваниях накопления гликогена организм не может преобразовывать гликоген в глюкозу, и производство или использование гликогена иногда нарушается. Можно различать гликогенозы печени и мышц. Одним из симптомов гликогеноза печени является увеличенная печень, в которой накапливается больше жира или гликогена. Кроме того, у пациентов наблюдается низкий рост и гипогликемия. Мышечный гликогенез вызывает мышечное истощение, мышечные судороги или мышечную слабость. В настоящее время известно тринадцать различных типов гликогенеза, которые делятся на мышечные и печеночные формы и обозначаются римскими цифрами.

Заболевания накопления гликогена могут быть прослежены до аутосомно-рецессивного наследования и могут быть обнаружены в утробе матери с помощью анализа околоплодных вод. Гликогенез в основном лечится симптоматически. Терапия включает, например, дыхательную и физиотерапию или рекомендации по специальной диете. В дальнейшем часто необходимо искусственное питание или вентиляция.