Glykogen je zdrojem skladování a rezervy glukózy u zvířat. Má malý význam, protože se rychle přemění na kyselinu mléčnou po smrti zvířete; místo toho představuje velmi důležitou energetickou rezervu na podporu metabolismu těla.
Glykogen je rozvětvený polymer glukózy (je tvořen mnoha jednotkami glukózy spojenými s vazbami alfa-1, 4 a větvemi větvení alfa-1, 6, které obsahují každých 8-10 zbytků).
Glykogen má velmi kompaktní strukturu odvozenou ze spirálového vinutí polysacharidových řetězců.
Zásoby glukózy snadno využitelné tkáněmi pro energetické účely se nacházejí hlavně v játrech a kosterních svalech. Zatímco zásoby glukózy obsažené v játrech se používají k zásobování různých tkání, ty, které jsou obsaženy ve svalech, se používají pouze lokálně.
Hlavní spotřebitelé glukózy jsou mozek a kosterní svalstvo aerobním způsobem. Zbývající glukóza je spotřebována erytrocyty (červené krvinky) a srdečním svalem.
Tělo získává díky stravě glukózu díky aminokyselinám v glukoneogenetické dráze a díky přeměně laktátu na glukózu (Coriho cyklus).
Pozn .: Mastné kyseliny nelze převést na glukózu.
Glukóza se nachází v našem těle ve dvou formách: ve volné formě v krevním řečišti a v rozvětvené formě v játrech a svalech (zásoby).
Glykogenolýza (DEGRADACE GLYKOGÉNU NA GLUKÓZU)
Degradace zásob glykogenu vyžaduje hlavní působení enzymu glykogen fosforylázy. Tento enzym odděluje monomery glukózy od formy 1-4 za získání monomerů glukózy 1 fosfátu. Výhodou tohoto procesu je, že získaná glukóza je již částečně aktivována a že reakce je silně pozitivní a proto nevyžaduje ATP. (viz Krebsův cyklus)
Nicméně glykogen fosforyláza není schopna eliminovat zbytky glukózy z a-1.6 větvící formy. Pak enzym, který způsobuje odštěpení, může štěpit vazby na -1, 6 v glukóze (10%) a v fosfátu 1 fosfátu.
Fosfát glukózy 1, vyrobený působením fosforylázy, musí být díky fosfoglukomutáze přeměněn na fosfát 6 fosfátu.
Víme, že v glykolýze je enzym schopný transformovat glukózu na fosfát 6 glukózy hexokinasou a že tento enzym je inhibován nadbytkem produktu. Enzym glukokináza je přítomen v játrech a má podobnou funkci jako aokináza přítomná ve svalech, ale je méně podobná glukóze. Je to proto, že játra používají jako svůj hlavní zdroj energie mastné kyseliny a zavazují se používat cukry pouze po doplnění všech ostatních tkání (velkorysý orgán par excellence).
EPINEFRINY V LIVER GLUCAGON MUSCLES stimulují aktivaci glykogen fosforylázy, která bude inhibována nadbytkem ATP a aktivována vysokými koncentracemi AMP. Vysoké hladiny c-amp a Ca2 + napomáhají degradaci glykogenu v hepatocytu. Enzym glykogenofosforyláza existuje ve dvou odlišných formách: v takzvané T (méně aktivní napjaté) formě a v R (uvolněné, aktivnější) formě.
Glykogen fosforyláza je schopna vázat se na glykogen, když je ve stavu R.
Tato konformace R je umožněna vazbou na AMP, zatímco je inhibována vazbou na ATP nebo fosfát 6 glukózy.
Tento enzym je také podroben kontrole dané jeho fosforylací.
Poznámka: v játrech je enzym nepřítomný v kosterním svalu nazývaný fosfatáza glukózy 6, která transformuje fosfát glukózy 6 na glukózu. Tento enzym umožňuje generování jednotlivých glukózových jednotek pro udržení optimální hladiny glukózy v krvi
Zajímavý je také glukózový alaninový cyklus, ve skutečnosti se tato aminokyselina přítomná v hojnosti ve svalové glukóze může získat v játrech.
Když se snižuje dostupnost glykogenu ve svalech, počínaje aminokyselinami s rozvětveným řetězcem transaminací (proces, ve kterém aminoskupina aminokyselin přechází z jedné aminokyseliny na jinou látku tvořící novou aminokyselinu) vzniká alanin; Ten přechází do jater, kde je aminoskupina odstraněna (deamminace), čímž se získá amoniak a uhlíkový skelet, ze kterého se získá glukóza, která může být použita jako zdroj energie.
SYNTÉZA GLYKOGÉNU
nebude regulována fosforylázou, ale glykogen syntázou, enzymem, který potřebuje vysoké koncentrace UDP. Glykogenosyntéza tedy není přesným opakem glykogenolýzy
Ve skutečnosti, aby glukóza mohla být použita glykogen syntázou, musí být aktivována enzymem nazývaným UDP-glukóza pyrofosforyláza. Tento enzym vyměňuje fosfor v poloze 1 fosfát 1 fosfátu s UDP. Tak vzniká UDP-glukóza, která se používá glykogen syntázou. Klíčovým spouštěčem této reakce je glykogenin, aminokyselina, která díky zbytku tyrosinu přenáší jednotku glukózy.
Konečně konečně existuje rozvětvující enzym, který vytváří správné větve mezi různými glukózovými jednotkami (alfa 1-4 a alfa 1-6).
POKRAČOVAT: In-hloubkové studium metabolismu glykogenu »
