Гликоген где содержится в организме: Гликоген + продукты богатые гликогеном

Гликоген + продукты богатые гликогеном

Стойкость нашего организма к неблагоприятным условиям внешней среды объясняется его умением делать своевременные запасы питательных веществ. Одним из важных «запасных» веществ организма является гликоген – полисахарид, образуемый из остатков глюкозы.

При условии, что человек ежесуточно получает необходимую норму углеводов, то глюкоза, находящаяся в виде гликогена клеток, может быть оставлена про запас. Если же человек испытывает энергетический голод, в таком случае происходит активация гликогена, с его последующей трансформацией в глюкозу.

Продукты богатые гликогеном:

Сахар

Мед

Шоколад

Финики

Пряники

Изюм

Мармелад

Соломка сладкая

Яблочное повидло

Бананы

Соки фруктовые

Арбуз

Хурма

Инжир

Ирга

Общая характеристика гликогена

Гликоген в простонародье называют животным крахмалом. Он представляет собой запасной углевод, который производится в организме животных и человека. Его химическая формула — (C₆H₁₀O₅)_n. Гликоген является соединением глюкозы, которая в виде мелких гранул откладывается в цитоплазме клеток мышц, печени, почек, а также в клетках мозга и белых кровяных тельцах. Таким образом, гликоген представляет собой энергетический резерв, способный восполнить недостаток глюкозы, в случае отсутствия полноценного питания организма.

Это интересно!

Клетки печени (гепатоциты) являются лидерами по накоплению гликогена! Они могут на 8 процентов своего веса состоять из этого вещества. При этом клетки мышц и других органов, способны накапливать гликоген в количестве не более 1 – 1,5%. У взрослых общее количество гликогена печени может достигать 100—120 грамм!

Суточная потребность организма в гликогене

По рекомендации медиков, суточная норма гликогена не должна быть ниже 100 граммов в сутки. Хотя необходимо учесть, что гликоген состоит из молекул глюкозы, и расчет может осуществляться только на взаимозависимом основании.

Потребность в гликогене возрастает:

• В случае повышенных физических нагрузок, связанных с выполнением большого количества однообразных манипуляций. В результате этого, мышцы страдают от недостатка кровенаполнения, а также от нехватки глюкозы в крови.
• При выполнении работ, связанных с мозговой деятельностью. В данном случае, гликоген, содержащийся в клетках мозга, быстро преобразуется в энергию, необходимую для работы. Сами же клетки, отдав накопленное, требуют пополнения запасов.
• В случае ограниченного питания. В данном случае, организм, недополучая глюкозу из продуктов питания, начинает перерабатывать свои запасы.

Потребность в гликогене снижается:

• При употреблении большого количества глюкозы и глюкозоподобных соединений.
• При заболеваниях, связанных с повышенным употреблением глюкозы.
• При болезнях печени.
• При гликогенезах, вызванных нарушением ферментативной деятельности.

Усваиваемость гликогена

Гликоген относится к группе быстро усваиваемых углеводов, с отсрочкой к исполнению. Данная формулировка объясняется так: до тех пор, пока в организме достаточно прочих источников энергии, гликогеновые гранулы будут храниться в нетронутом виде. Но как только мозг подаст сигнал о недостатке энергетического обеспечения, гликоген под воздействием ферментов начинает преобразовываться в глюкозу.

Полезные свойства гликогена и его влияние на организм

Поскольку молекула гликогена представлена полисахаридом глюкозы, то его полезные свойства, а также влияние на организм соответствует свойствам глюкозы.

Гликоген является полноценным источником энергии для организма в период нехватки питательных веществ, необходим для полноценной умственной и физической деятельности.

Взаимодействие с эссенциальными элементами

Гликоген обладает способностью быстро преобразовываться в молекулы глюкозы. При этом он отлично контактирует с водой, кислородом, рибонуклеиновой (РНК), а также дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислотами.

Признаки нехватки гликогена в организме

• апатия;
• ухудшение памяти;
• снижение мышечной массы;
• слабый иммунитет;
• депрессивное настроение.

Признаки избытка гликогена

• сгущение крови;
• нарушения функций печени;
• проблемы с тонким кишечником;
• увеличение массы тела.

Гликоген для красоты и здоровья

Поскольку гликоген является внутренним источником энергии в организме, то его недостаток способен вызвать общее снижение энергетичности всего организма. Это отражается на деятельности волосяных фолликулов, клеток кожи, а также проявляется в потере блеска глаз.

Достаточное же количество гликогена в организме, даже в период острой нехватки свободных питательных веществ, сохранит энергичность, румянец на щеках, красоту кожи и блеск волос!

Мы собрали самые важные моменты о гликогене в этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Внимание! Информация носит ознакомительный характер и не предназначена для постановки диагноза и назначения лечения. Всегда консультируйтесь с профильным врачом!

Рейтинг:

6.3/10

Голосов: 12

Полезность материала 7

Достоверность информации 5

Оформление статьи 7

Другие популярные нутриенты:

Белки87% в желатине

Жиры
99% в рапсовом масле

Углеводы99,9% в сахаре-рафинаде

Вода
96% в огурцах

Лизин
В молоке

Холестерин0,02% в мозгах

Клетчатка44% в ржаных и
пшеничных отрубях

Крахмал
78% в рисе

Омега-319% в рыбьем жире

Глюкоза99,9% в сахаре-рафинаде

Новости

Делимся с спортсменами, любителями бега и здорового образа жизни полезной статьёй, опубликованной на портале

Sports. ru.

Гликоген – это полисахарид (длинная цепочка углеводов), который хранится в печени и скелетных мышцах и является источником глюкозы в периоды мышечной активности или отсутствия пищи.

В 1920-х годах стало очевидно, что углеводы выступают важным источником топлива для тренировки мышц. Чуть позже было доказано, что концентрация глюкозы в крови связана с утомляемостью во время марафонского бега, и что увеличение потребления углеводов перед забегом и питание по ходу дистанции предотвращали слабость и утомляемость. 

Несмотря на эти наблюдения и гораздо более раннее открытие гликогена в 1858 году, связь между содержанием углеводов в рационе, уровнем полисахаридов в мышцах и способностью выполнять больше физической работы подтвердилась лишь в 1960-х годах, когда группа скандинавских ученых воспользовалась методом мышечной биопсии (отсечение небольшого образца ткани для изучения), чтобы установить, что содержание мышечного гликогена оказывает значительное влияние на работоспособность.

Роль гликогена в организме

Способность спортсменов тренироваться день за днем ​​в значительной степени зависит от адекватного восполнения запасов гликогена в организме – процесса, который требует потребления достаточного количества углеводов с пищей и адекватного времени отдыха. Попытка новичков тренироваться несколько раз в день и последующее чувство усталости в том числе связано с исчерпаемостью запасов гликогена, которые дают нам необходимую энергию в процессе тренировок.

При планировании тренировочного процесса важно учитывать не только сами тренировки, но и сбалансированное питание и отдых. Также необходимо понимать, как конкретный вид спорта расходует запасы энергии.

Например, спорт на выносливость (бег, велоспорт, плавание, лыжи) выжигает значительные запасы углеводов и требует особого внимания к правильному питанию после тренировок, особенно длительных и интенсивных.

Где накапливается гликоген и как восполнить его запасы

Гликоген преимущественно накапливается в печени и скелетных мышцах. При этом данные депо (совокупный объем накопленных полисахаридов) выполняют разные функции и по разному питают организм.

Гликоген печени в основном поставляет глюкозу в кровоток во время периодов голодания, а тот, что хранится в скелетных мышцах, обеспечивает глюкозой мышечные волокна во время физической нагрузки. Следовательно, его содержание в печени уменьшается, когда вы долго не употребляете углеводы, а в мышцах концентрация полисахаридов падает после продолжительных и интенсивных тренировок.

Гликоген в печени преимущественно восстанавливается сразу после приема пищи. Этот процесс называется прямым синтезом гликогена. 

С мышцами все немного сложнее. Сразу после физической нагрузки мышечные волокна, которые были задействованы в работе, метаболически подготавливаются к быстрому гликогенезу (процессу синтеза полисахаридов из глюкозы). Проще говоря, использование гликогена во время упражнений запускает его синтез в период восстановления.

Когда после тренировки углеводы попадают в организм с пищей, отработавшие на полную мышцы начинают усиленно поглощать глюкозу из еды, заполняя гликогеновые депо. Эта повышенная чувствительность может длиться до 48 часов. Именно поэтому важно после изматывающей тренировки сразу съесть что-то с высоким содержанием углеводов.

Особенно важно правильное питание во время многодневных соревнований, например, в велогонках. Если у спортсмена есть хотя бы 6 часов отдыха между этапами, то употребление углеводов из расчета 1-1,2г на килограмм веса в час позволит восполнить до 80% опустевших депо к старту следующего отрезка гонки.

Признаки и причины низкого уровня гликогена

Низкий уровень полисахаридов в организме будет выражаться в быстрой утомляемости при выполнении физических упражнений и умственной работе. Решить эту проблему поможет питание, богатое углеводами, и отдых.

Также встречаются метаболические заболевания – гликогенозы, 1 случай на 100-500 тысяч новорожденных. Эти нарушения обмена веществ вызваны дефицитом ферментов, влияющих на синтез гликогена в мышцах и клетках печени. Они проявляются в виде быстрой мышечной утомляемости, судорог при занятиях спортом и даже миопатии (поражениях мышц и нервов).

Можно ли повысить запасы гликогена и как?

Физические упражнения способствуют накоплению гликогена после тренировок. В задействованных в ходе занятий мышцах содержание полисахаридов во время восстановления быстро увеличивается, достигая со временем более высокого уровня, чем до начала тренировок (эффект суперкомпенсации). Соответственно, у регулярно тренирующихся людей запасы гликогена в организме будут выше, чем у нетренированных.

Важно понимать, что продукты питания сами по себе не повышают запасы гликогена, а лишь способствуют его более быстрому восполнению.

Именно поэтому для регулярно тренирующихся или занятых физическим трудом людей важно контролировать достаточное содержание углеводов в рационе.

Какие продукты рекомендовано есть?

В первые часы после тренировки употребление продуктов с высоким гликемическим индексом (ГИ), например, сладостей, выпечки, риса или картофеля может ускорить восстановление гликогена в мышцах.

Также в двух исследованиях было доказано, что при недостатке углеводов в рационе прием дополнительных 0,3-0,4г протеина на килограмм массы тела ускорял восполнение полисахаридов. В некоторых публикациях можно найти доказательства того, что прием креатина положительно влияет на синтез гликогена в мышцах в период отдыха после тренировок.

Еще один важный момент: учитывайте, что избыточное употребление углеводов не ускоряет процесс расширения гликогеновых депо у тренирующихся. Также длительное потребление большого количества углеводов не увеличивает содержание полисахаридов в скелетных мышцах у нетренированных людей. Питайтесь сбалансировано в соответствии с вашими тренировкам.

Подведем итоги:

— Гликоген – это наше топливо в периоды физических нагрузок и наш резервный источник энергии в периоды голодания.

— Он преимущественно накапливается в печени и мышцах.

— Объем запасов полисахаридов можно повысить за счет систематических тренировок и правильного сбалансированного питания.

— Чем выше тренированность, тем большей емкостью обладают гликогеновые депо.

Источник: sports.ru

Что это такое и функция

Что такое гликоген?

Гликоген — это хранимая форма глюкозы, состоящая из множества связанных молекул глюкозы.

Глюкоза (сахар) является основным источником энергии вашего тела. Он поступает из углеводов (макроэлементов) в определенных продуктах и ​​жидкостях, которые вы потребляете. Когда вашему телу не нужна глюкоза из пищи, которую вы едите, для получения энергии немедленно, оно запасает глюкозу в основном в мышцах и печени в виде гликогена для последующего использования.

Ваше тело создает гликоген из глюкозы посредством процесса, называемого гликогенезом. Ваше тело расщепляет гликоген для использования посредством процесса, называемого гликогенолизом. За эти два процесса отвечают несколько разных ферментов.

Фермент — это тип белка в клетке, который действует как катализатор и обеспечивает протекание определенных процессов в организме. В вашем теле есть тысячи ферментов, которые выполняют важные функции.

В чем разница между гликогеном, глюкозой и глюкагоном?

Гликоген, глюкоза и глюкагон связаны с тем, как ваше тело использует основной источник энергии из углеводов, но все они выполняют разные функции.

Вы получаете глюкозу из углеводов в пище, которую вы едите. Глюкоза в крови (сахар в крови) является основным сахаром, содержащимся в крови. Этот сахар является важным источником энергии и обеспечивает питательными веществами органы, мышцы и нервную систему вашего тела. Глюкоза очень важна, потому что это основной источник энергии для вашего мозга. Фактически, постоянная потребность вашего мозга в глюкозе является основной причиной того, что текущая рекомендуемая диетическая норма (RDA) углеводов для всех взрослых составляет не менее 130 граммов в день.

Когда вашему организму не нужна глюкоза сразу, он запасает ее в виде гликогена в печени и мышцах.

Глюкагон — это гормон, вырабатываемый вашей поджелудочной железой, который заставляет гликоген снова превращаться в глюкозу и поступать в кровоток, чтобы ваше тело могло использовать его для получения энергии. Глюкагон и инсулин являются основными естественными гормонами, которые регулируют уровень глюкозы в крови.

Является ли гликоген углеводом?

Гликоген поступает из углеводов (макроэлемент), но технически это не углевод. Когда вы едите пищу и пьете жидкости, содержащие углеводы, ваше тело переваривает их и превращает в глюкозу, чтобы использовать глюкозу в качестве топлива. Гликоген – это запасенная форма глюкозы. Он состоит из множества связанных молекул глюкозы.

Где хранится гликоген?

Ваше тело в основном хранит гликоген в печени и скелетных мышцах (мышцах, прикрепленных к вашим костям и сухожилиям), а также небольшое количество гликогена в вашем мозгу.

Хотя ваша печень хранит большее количество гликогена, чем скелетные мышцы, поскольку общая мышечная масса больше, чем у печени, около трех четвертей всего гликогена вашего тела находится в мышцах.

Во время интенсивных и продолжительных упражнений содержание гликогена в активных мышечных клетках может существенно уменьшиться. Количество гликогена в клетках печени меняется в течение дня в зависимости от определенных факторов, в том числе:

• Количество потребляемых вами углеводов.
• Промежуток времени между приемами пищи.
• Интенсивность и продолжительность недавней физической активности.

После 12-24 часов голодания гликоген печени почти полностью расходуется.

Какова функция гликогена?

Гликоген выполняет разные функции и используется в зависимости от того, где он хранится: в мышцах или в печени.

Функция запасов гликогена в печени

Ваше тело в основном использует запасы гликогена в печени, чтобы регулировать уровень глюкозы (сахара) в крови.

В норме ваш организм тщательно регулирует уровень глюкозы в крови, главным образом, с помощью гормонов глюкагона и инсулина. Когда уровень глюкозы в крови падает слишком низко (гипогликемия), поджелудочная железа выделяет больше глюкагона. Глюкагон, в частности, заставляет гликоген в печени снова превращаться в глюкозу, чтобы она могла попасть в кровоток. Этот процесс называется гликогенолизом. Когда глюкоза находится в кровотоке, клетки всего тела могут использовать ее для получения энергии.

Запасы гликогена в печени также частично помогают при мышечной активности и физических упражнениях. В начале тренировки ваша печень начинает расщеплять гликоген для поддержания уровня глюкозы в крови, поскольку ваши работающие мышцы используют его для получения энергии. Тем не менее, ваши мышцы в основном используют свои собственные запасы гликогена для функционирования.

Функция запасов мышечного гликогена

Мышечный гликоген служит главным образом источником метаболического топлива для ваших мышц.

Ваши мышцы нуждаются в большом количестве энергии, чтобы функционировать, чтобы вы могли двигаться. Если бы ваши мышцы полагались на глюкозу из кровотока для получения этой энергии, ваше тело быстро исчерпало бы глюкозу.

Из-за этого ваше тело хранит три четверти общего количества гликогена во всех скелетных мышцах, поэтому они имеют постоянный запас энергии, особенно во время упражнений, без резкого влияния на уровень глюкозы в крови.

Скорость, с которой уменьшается мышечный гликоген, в первую очередь связана с интенсивностью физической активности: чем выше интенсивность упражнений, тем быстрее истощается мышечный гликоген. В результате высокоинтенсивная деятельность, такая как многократный бег на короткие дистанции, может быстро снизить запасы гликогена в активных мышечных клетках, даже если общее время активности может быть относительно коротким.

Ваши мышцы восстанавливаются за счет гликогена, когда вы потребляете достаточно углеводов.

Что такое болезнь накопления гликогена (GSD)?

Болезнь накопления гликогена (БГН) — это редкое наследственное (передаваемое от родителей к ребенку) состояние, при котором человек рождается без определенных ферментов, необходимых организму для производства и/или расщепления гликогена. Поскольку ваше тело использует множество различных ферментов для обработки гликогена, существует несколько типов GSD. GSD часто приводит к повреждению печени и мышечной слабости. При многих типах GSD симптомы сначала появляются у младенцев или очень маленьких детей.

Какие тесты проверяют уровень гликогена?

Не существует специального теста, который бы просто измерял уровень гликогена, и ваш уровень гликогена постоянно колеблется в зависимости от уровня вашей активности и количества углеводов, которые вы едите в течение дня.

Вместо этого поставщики медицинских услуг используют другие тесты, чтобы определить, может ли быть проблема с тем, как ваш организм вырабатывает и расщепляет гликоген (болезнь накопления гликогена, GSD), если у вас есть определенные симптомы. Эти тесты включают:

• Анализы крови : Панель функций печени и почек может проверить, насколько хорошо работают эти органы. Анализ уровня глюкозы в крови может помочь определить, правильно ли ваш организм использует гликоген. Люди с GSD обычно имеют низкий уровень сахара в крови.
• Ультразвуковое исследование брюшной полости : Этот визуализирующий тест может помочь врачу определить, увеличена ли ваша печень.
• Ткань Биопсия : Ваш врач может взять образец ткани из мышцы или печени для измерения уровня гликогена или присутствующих ферментов.
• Генетическое тестирование : Ваш лечащий врач может порекомендовать генетическое тестирование, чтобы определить, являетесь ли вы носителем гена болезни накопления гликогена.

Записка из клиники Кливленда

Гликоген необходим для регулирования уровня сахара в крови и обеспечения энергии для физических упражнений. К счастью, проблемы, связанные со способностью вашего организма производить и использовать гликоген, встречаются редко. Лучшее, что вы можете сделать для поддержания уровня гликогена, особенно если вы спортсмен, — это убедиться, что вы потребляете достаточно углеводов каждый день. Поговорите со своим лечащим врачом или зарегистрированным диетологом или нутрициологом, если у вас есть вопросы о вашей диете и целях упражнений.

Гликоген – определение, структура, функция и примеры

Гликоген Определение

Гликоген представляет собой большой разветвленный полисахарид, который является основной формой хранения глюкозы у животных и человека. Гликоген является важным резервуаром энергии; когда организму требуется энергия, гликоген расщепляется до глюкозы, которая затем вступает в гликолитический или пентозофосфатный путь или высвобождается в кровоток. Гликоген также является важной формой хранения глюкозы в грибах и бактериях.

Структура гликогена

Гликоген представляет собой разветвленный полимер глюкозы. Остатки глюкозы связаны линейно α-1,4 гликозидными связями, и примерно через каждые десять остатков цепь остатков глюкозы ответвляется через α-1,6 гликозидные связи. α-гликозидные связи образуют спиральную структуру полимера. Гликоген гидратируется тремя-четырьмя частями воды и образует в цитоплазме гранулы диаметром 10-40 нм. Белок гликогенин, участвующий в синтезе гликогена, находится в сердцевине каждой гранулы гликогена. Гликоген является аналогом крахмала, который является основной формой хранения глюкозы в большинстве растений, но крахмал имеет меньше разветвлений и менее компактен, чем гликоген.

На этом рисунке показана структура гликогена. Зеленые кружки представляют связи α-1,6 в точках разветвления, а красные кружки представляют нередуцирующие концы цепи.

Функция гликогена

У животных и человека гликоген содержится главным образом в клетках мышц и печени. Гликоген синтезируется из глюкозы, когда уровень глюкозы в крови высок, и служит готовым источником глюкозы для тканей по всему телу, когда уровень глюкозы в крови снижается.

Клетки печени

Гликоген составляет 6-10% массы печени. При приеме пищи уровень глюкозы в крови повышается, а инсулин, высвобождаемый поджелудочной железой, способствует поглощению глюкозы клетками печени. Инсулин также активирует ферменты, участвующие в синтезе гликогена, такие как гликогенсинтаза. В то время как уровни глюкозы и инсулина достаточно высоки, цепи гликогена удлиняются за счет добавления молекул глюкозы, процесс, называемый гликонеогенезом. По мере снижения уровня глюкозы и инсулина синтез гликогена прекращается. Когда уровень глюкозы в крови падает ниже определенного уровня, глюкагон, высвобождаемый поджелудочной железой, дает сигнал клеткам печени расщеплять гликоген. Гликоген расщепляется путем гликогенолиза до глюкозо-1-фосфата, который превращается в глюкозу и высвобождается в кровоток. Таким образом, гликоген служит основным буфером уровня глюкозы в крови, сохраняя глюкозу, когда она высока, и высвобождая глюкозу, когда уровень низок. Расщепление гликогена в печени имеет решающее значение для снабжения организма глюкозой для удовлетворения энергетических потребностей организма. Помимо глюкагона, кортизол, адреналин и норадреналин также стимулируют расщепление гликогена.

Мышечные клетки

В отличие от клеток печени, гликоген составляет только 1-2% массы мышц. Однако, учитывая большую массу мышц в организме, общее количество гликогена, хранящегося в мышцах, больше, чем в печени. Мышцы также отличаются от печени тем, что гликоген в мышцах обеспечивает глюкозой только сами мышечные клетки. Мышечные клетки не экспрессируют фермент глюкозо-6-фосфатазу, необходимый для высвобождения глюкозы в кровоток. Глюкозо-1-фосфат, образующийся при распаде гликогена в мышечных волокнах, превращается в глюкозо-6-фосфат и обеспечивает энергию для мышц во время упражнений или в ответ на стресс, например, при реакции «бей или беги».

Другие ткани

Помимо печени и мышц, гликоген в меньших количествах содержится в других тканях, включая эритроциты, лейкоциты, почечные клетки и некоторые глиальные клетки. Кроме того, гликоген используется для хранения глюкозы в матке, чтобы обеспечить энергетические потребности эмбриона.

Грибы и бактерии

Микроорганизмы обладают механизмами накопления энергии, чтобы справиться с ограниченными ресурсами окружающей среды, а гликоген представляет собой основную форму хранения энергии. Ограничение питательных веществ (низкий уровень углерода, фосфора, азота или серы) может стимулировать образование гликогена у дрожжей, в то время как бактерии синтезируют гликоген в ответ на легкодоступные источники энергии углерода при ограничении других питательных веществ. Бактериальный рост и спорообразование дрожжей также связаны с накоплением гликогена.

Метаболизм гликогена

Гомеостаз гликогена — строго регулируемый процесс, который позволяет организму накапливать или высвобождать глюкозу в зависимости от его энергетических потребностей. Основными этапами метаболизма глюкозы являются гликогенез, или синтез гликогена, и гликогенолиз, или расщепление гликогена.

Гликогенез

Синтез гликогена требует энергии, которая обеспечивается трифосфатом уридина (UTP). Гексокиназы или глюкокиназа сначала фосфорилируют свободную глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата, который под действием фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-1-фосфат. УТФ-глюкозо-1-фосфат уридилилтрансфераза затем катализирует активацию глюкозы, при которой УТФ и глюкозо-1-фосфат реагируют с образованием УДФ-глюкозы. В de novo синтез гликогена белок гликогенин катализирует присоединение к себе УДФ-глюкозы. Гликогенин представляет собой гомодимер, содержащий остаток тирозина в каждой субъединице, который служит якорем или точкой присоединения глюкозы. Дополнительные молекулы глюкозы впоследствии добавляются к восстанавливающему концу предыдущей молекулы глюкозы, образуя цепь примерно из восьми молекул глюкозы. Затем гликогенсинтаза удлиняет цепь, добавляя глюкозу через α-1,4 гликозидные связи.

Ветвление катализируется амило-(1,4-1,6)-трансглюкозидазой, также называемой ферментом ветвления гликогена. Фермент разветвления гликогена переносит фрагмент из шести-семи молекул глюкозы с конца цепи на С6 молекулы глюкозы, расположенную дальше внутри молекулы гликогена, образуя α-1,6 гликозидные связи.

Гликогенолиз

Глюкоза удаляется из гликогена гликогенфосфорилазой, которая фосфоролитически удаляет одну молекулу глюкозы с невосстанавливающего конца с образованием глюкозо-1-фосфата. Глюкозо-1-фосфат, образующийся при распаде гликогена, превращается в глюкозо-6-фосфат, для этого процесса требуется фермент фосфоглюкомутаза. Фосфоглюкомутаза переносит фосфатную группу с фосфорилированного остатка серина в активном центре на С6 глюкозо-1-фосфата с образованием глюкозо-1,6-бисфосфата. Затем глюкозо-С1-фосфат присоединяется к серину в активном центре фосфоглюкомутазы, и высвобождается глюкозо-6-фосфат.

Гликогенфосфорилаза не способна отщеплять глюкозу от точек ветвления; для разветвления требуется амило-1,6-глюкозидаза, 4-α-глюканотрансфераза или фермент деветвления гликогена (GDE), который обладает глюкотрансферазной и глюкозидазной активностью. Примерно через четыре остатка от точки ветвления гликогенфосфорилаза не может удалить остатки глюкозы. GDE расщепляет последние три остатка ответвления и присоединяет их к C4 молекулы глюкозы на конце другого ответвления, затем удаляет последний α-1,6-связанный остаток глюкозы из точки разветвления. GDE не удаляет α-1,6-связанную глюкозу из точки ветвления фосфорилитически, что означает, что высвобождается свободная глюкоза. Эта свободная глюкоза теоретически может быть высвобождена из мышц в кровоток без действия глюкозо-6-фосфатазы; однако эта свободная глюкоза быстро фосфорилируется гексокиназой, предотвращая ее попадание в кровоток.

Глюкозо-6-фосфат, образующийся в результате распада гликогена, может быть преобразован в глюкозу под действием глюкозо-6-фосфатазы и выпущен в кровоток. Это происходит в печени, кишечнике и почках, но не в мышцах, где этот фермент отсутствует. В мышцах глюкозо-6-фосфат вступает в гликолитический путь и обеспечивает клетку энергией. Глюкозо-6-фосфат также может вступать в пентозофосфатный путь, что приводит к образованию НАДФН и пяти углеродных сахаров.

Упражнения и истощение запасов гликогена

При выполнении упражнений на выносливость у спортсменов может наблюдаться истощение гликогена, при котором большая часть гликогена уходит из мышц. Это может привести к сильной усталости и затруднениям в движении. Истощение гликогена можно уменьшить, постоянно потребляя углеводы с высоким гликемическим индексом (высокая скорость преобразования в глюкозу крови) во время тренировки, что заменит часть глюкозы, используемой во время тренировки. Также могут использоваться специальные режимы упражнений, которые заставляют мышцы использовать жирные кислоты в качестве источника энергии с большей скоростью, тем самым расщепляя меньше гликогена. Спортсмены также могут использовать углеводную загрузку, потребление большого количества углеводов, чтобы увеличить способность к хранению гликогена.

Примеры болезней накопления гликогена

Существуют две основные категории болезней накопления гликогена: болезни, возникающие в результате нарушения гомеостаза гликогена в печени, и болезни, возникающие в результате нарушения гомеостаза гликогена в мышцах. Заболевания, возникающие в результате нарушения накопления гликогена в печени, обычно вызывают гепатомегалию (увеличение печени), гипогликемию и цирроз (рубцевание печени). Заболевания, возникающие в результате дефектного накопления мышечного гликогена, обычно вызывают миопатии и метаболические нарушения. Примеры болезней накопления гликогена включают болезнь Помпе, болезнь Мак-Ардла и болезнь Андерсена.

Болезнь Помпе

Болезнь Помпе вызывается мутациями в гене GAA , который кодирует лизосомальную кислую α-глюкозидазу, также известную как кислая мальтаза, и поражает скелетную и сердечную мышцы. Кислая мальтаза участвует в расщеплении гликогена, а болезнетворные мутации приводят к вредному накоплению гликогена в клетке. Существует три типа болезни Помпе: взрослая форма, ювенильная форма и младенческая форма, которые постепенно становятся более тяжелыми. Инфантильная форма приводит к смерти в возрасте от одного до двух лет, если ее не лечить.

Болезнь Мак-Ардла

Болезнь Мак-Ардла вызывается мутациями в гене PYGM , который кодирует миофосфорилазу, изоформу гликогенфосфорилазы, присутствующую в мышцах. Симптомы часто наблюдаются у детей, но болезнь может не диагностироваться до совершеннолетия. Симптомы включают мышечную боль и усталость, и болезнь может быть опасной для жизни, если ее не лечить должным образом.

Болезнь Андерсена

Болезнь Андерсена вызывается мутацией в гене GBE1 , который кодирует фермент разветвления гликогена и влияет на мышцы и печень. Симптомы обычно наблюдаются в возрасте нескольких месяцев и включают задержку роста, увеличение печени и цирроз. Осложнения заболевания могут быть опасными для жизни.

Тест

1. Что лучше всего описывает функцию гликогена?
A. Обеспечивает структурную поддержку мышечных клеток
B. Фактор транскрипции, регулирующий дифференцировку клеток
C. Запасает глюкозу в растениях
D. Снижает уровень глюкозы в крови и служит быстро мобилизуемым источником энергии

Ответ на вопрос №1

D верно. Гликоген является основной формой хранения глюкозы у животных и человека. Гликоген синтезируется при высоком уровне глюкозы в крови и расщепляется при низком уровне глюкозы в крови, что делает его важным буфером уровня глюкозы в крови. Когда клетке или организму требуется энергия, гликоген служит важным источником энергии, обеспечивая ткани глюкозой по всему телу.

2. Какой основной гормон стимулирует распад гликогена?
A. Glucagon
B. hileroid
C. Инсулин
D. Эстроген

Ответ на вопрос № 2

A является корректом. Глюкагон, который вырабатывается в ответ на низкий уровень сахара в крови, стимулирует расщепление гликогена. Инсулин, вырабатываемый в ответ на высокий уровень сахара в крови, стимулирует поглощение глюкозы и синтез гликогена.

3. Какова возможная судьба глюкозо-1-фосфата, образующегося в результате гликогенолиза?
A.