Свойства гликогена: Гликоген. Структура. Физические и химические свойства

Гликоген. Структура. Физические и химические свойства

1. Гликоген

Выполнила
ученица 10 класса
Карпенко Екатерина

2. Гликоген

Гликоген — полисахарид состава (C6h20O5)n,
образованный остатками глюкозы,
соединёнными связями α-1→4 (в местах
разветвления — α-1→6).

3. История

Гликоген был обнаружен Клодом Бернардом. Его
эксперименты показали, что в печени содержится
вещество, которое может привести к восстановлению
сахара под действием «фермента» в печени. К 1857
году он описал выделение вещества, которое он
назвал «la matière glycogène», или
«сахарообразующее вещество». Вскоре после
открытия гликогена в печени, А. Сансон обнаружил,
что мышечная ткань также содержит гликоген.
Эмпирическая формула для гликогена (C6h20O5)n
был установлен Кекуле в 1858 году.

4. Структура

Гликоген представляет собой разветвленный
биополимер, состоящий из линейных цепей
глюкозных остатков с дальнейшими цепями,
разветвляющимися каждые 8-12 глюкоз или
около того. Глюкозы связаны линейно с помощью
α (1 → 4) гликозидных связей от одной глюкозы к
следующей. Ветви связаны с цепями, от которых
они отделяются гликозидными связями α (1 → 6)
между первой глюкозой новой ветви и глюкозой
в цепочке стволовых клеток . Из-за того, как
синтезируется гликоген, каждая гликогенная
гранула имеет в своем составе гликогениновый
белок. Гликоген в мышцах, печени и жировых
клетках хранится в гидратированной форме,
состоящей из трех или четырех частей воды на
часть гликогена, связанной с 0,45 миллимолями
калия на грамм гликогена.

5. Физические свойства

Очищенный гликоген – белый аморфный порошок.
Растворяется в воде с образованием опалесцирующих растворов,
в диметилсульфоксиде. Осаждается из растворов этиловым
спиртом или (Nh5)2SO4 (сульфат аммония).
Гликоген – полимолекулярный полисахарид с широким
молекулярно-массовым распределением. Молекулярная масса
образцов гликогена, выделенного из различных природных
источников, варьирует в пределах М= 103- 107кДа. Молекулярномассовое распределение гликогена зависит от функционального
состояния ткани, времени года и др. факторов.
Гликоген является оптически активным полисахаридом.
Характеризуется положительной величиной удельного
оптического вращения .

6. Химические свойства

Гликоген довольно устойчив к действию
концентрированных растворов щелочей. Гидролизуется
в водных растворах кислот.
Гидролиз гликогена в кислой среде.
Промежуточными продуктами реакции являются
декстрины, конечным продуктом – α-D-глюкоза:
Ферментативная деструкция гликогена. Ферменты,
расщепляющие гликоген называются фосфорилазами.
Фосфорилаза была обнаружена в мышцах и в других
тканях животных.

7. В организме ферментативная биодеградация гликогена протекает по двум направлениям.

В процессе пищеварения под действием ферментов амилаз
происходит гидролитическое расщепление гликогена, содержащегося в
поступившей в организм пище. Процесс начинается в ротовой полости
и заканчивается в тонком кишечнике(при рН = 7 — 8) с образованием
декстринов, а затем мальтозы и глюкозы. Образующаяся глюкоза
поступает в кровь. Избыток глюкозы в крови приводит к ее участию в
биосинтезе гликогена, который и откладывается в тканях различных
органов.
В клетках тканей также возможно гидролитическое расщепление
гликогена, но оно имеет меньшее значение. Основной путь
внутриклеточного превращения гликогена – фосфоролитическое
расщепление, происходящее под влиянием фосфорилазы и
приводящее к последовательному отщеплению от молекулы гликогена
остатков глюкозы с одновременным их фосфорилированием.
Образующийся при этом глюкозо-1-фосфат может вовлекаться в
процесс гликогенолиза.

8. Качественная реакция гликогена

Водные растворы гликогена
окрашиваются йодом в фиолетовокоричневый – фиолетово-красный
цвет с максимумом поглощения
зависимости А = f(λ) при длине
волны λмах= 410 — 490 нм.

9. Получение

Гликоген из тканей биомассы животного происхождения можно выделить
экстракцией кипящим 60%-ным водным раствором щелочи, водой или
разбавленным холодным раствором трихлоруксусной кислоты. В последнем
случае получаются препараты гликогена с высоким значением молекулярной
массы и с узким молекулярно-массовым распределением. Поскольку
трихлоруксусная кислота осаждает белки, в получаемом экстракте
присутствуют гликоген и некоторые низкомолекулярные соединения. В
дальнейшем раствор очищают различными способами: диализом,
хроматографическими методами и др. Гликоген из очищенного экстракта
получают избирательным осаждением этиловым спиртом. Полученный
препарат гликогена повторно растворяют в трифторуксусной кислоте и
переосаждают спиртом. Получаемый в данных условиях гликоген частично
деструктирует. Нативный гликоген выделяют из биомассы экстракцией водой
на холоду в присутствии солей Hg.

10. Баланс гликогена

В организме человека может содержаться до 450 г гликогена,
треть из которого накапливается в печени, а остальное –
главным образом в мышцах. Содержание гликогена в других
органах незначительно.
Гликоген печени служит прежде всего для поддержания
уровня глюкозы в крови в фазе пострезорбции. Поэтому
содержание гликогена в печени варьирует в широких пределах.
При длительном голодании оно падает почти до нуля, после
чего начинается снабжение организма глюкозой с помощью
глюконеогенеза.
Гликоген мышц служит резервом энергии и не участвует в
регуляции уровня глюкозы в крови. В мышцах отсутствует
глюкозо-6-фосфатаза, поэтому гликоген мышц не может быть
источником глюкозы в крови. По этой причине колебания
содержания гликогена в мышцах меньше, чем в печени.

11. Биологическая роль

Гликоген является резервным питательным материалом,
служащим источником для получения живым организмом
низкомолекулярных углеводов. Гликоген пополняет убыль сахара в
крови, т.е. поддерживает его процентное содержание на
определенном более или менее постоянном уровне. Функция
мышечного гликогена заключается в предоставлении гексозных
единиц, используемых в ходе гликолиза. Гликоген печени
используется главным образом для поддержания физиологических
концентраций глюкозы в крови, прежде всего в промежутках между
приемами пищи. Через 12 — 18 ч после приема пищи запас гликогена
в печени почти полностью истощается. Содержание мышечного
гликогена заметно снижается после продолжительной и
напряженной физической работы.
Нарушение обмена гликогена приводит к заболеваниям
(гликогенозам), связанным с накоплением этого полисахарида в
организме в больших количествах (главным образом в печени и
сердце), что приводит к образованию молекул с отклонениями в
строении (мутагенез).

Баланс гликогена

В организме человека может содержаться до 450 г гликогена, треть из которого накапливается в печени, а остальное – главным образом в мышцах (рис.4). Содержание гликогена в других органах незначительно.

Рис.4.Схема, поясняющая баланс гликогена в живом организме.

Гликоген печенислужит прежде всегодля поддержания уровня глюкозы в кровив фазе пострезорбции (см. рис.3). Поэтому содержание гликогена в печени варьирует в широких пределах. При длительном голодании оно падает почти до нуля, после чего начинается снабжение организма глюкозой с помощью глюконеогенеза.

Гликоген мышц служитрезервом энергиии не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови (см. рис.3). В мышцах отсутствует глюкозо-6-фосфатаза, поэтому гликоген мышц не может быть источником глюкозы в крови. По этой причине колебания содержания гликогена в мышцах меньше, чем в печени.

Физические свойства

Очищенный гликоген – белый аморфный порошок. Растворяется в воде с образованием опалесцирующих растворов, в диметилсульфоксиде. Осаждается из растворов этиловым спиртом или (NH₄)₂SO₄.

Гликоген – полимолекулярныйполисахарид с широким молекулярно-массовым распределением. Молекулярная масса образцов гликогена, выделенного из различных природных источников, варьирует в пределахМ= 10³— 10⁷кДа. Молекулярно-массовое распределение гликогена зависит от функциональногосостоянияткани, времени года и др. факторов.

Гликоген является оптически активным полисахаридом. Характеризуется положительной величиной удельного оптического вращения .

В таблице представлены такие важнейшие характеристики гликогена, выделенного из разных сырьевых источников, как молекулярная масса и удельное оптическое вращение водных растворов.

Таблица

Характеристика гликогена различных источников

Источник	Молекулярная масса М∙10-6	Метод определенияМ	Оптическое вращение водных растворов , град
Печень кошки Печень плода овцы Акула Простейшее Tetrachymena Моллюск Anodonta Моллюск Mutilus edulis Бактерии Aerobacter aerogenes Дрожжи	10.0 14.8 3.6 9.8 6.1 3.8 9.2 2.4	Светорассеяние Светорассеяние Светорассеяние Осмометрия Седиментация Седиментация Седиментация	+193 +196 +195 +195 +192 +196 +200 +198

Гликоген образует комплексы со многими белками, например с альбумином и конканавалином А.

Качественная реакция гликогена

Водные растворы гликогена окрашиваются йодом в фиолетово-коричневый – фиолетово-красный цвет с максимумом поглощения зависимости А = f(λ) при длине волны λ_мах= 410 — 490 нм.

Химические свойства

Гликоген довольно устойчив к действию концентрированных растворов щелочей. Гидролизуется в водных растворах кислот.

Гидролиз гликогена в кислой среде. Промежуточными продуктами реакции являются декстрины, конечным продуктом – α-D-глюкоза:

Ферментативная деструкция гликогена. Ферменты, расщепляющие гликоген называютсяфосфорилазами. Фосфорилаза была обнаружена в мышцах и в других тканях животных. Механизм реакции ферментативной деструкции гликогена см. в разделе «Метаболизм гликогена».

В организмеферментативная биодеградация гликогена протекает по двум направлениям.

В процессе пищеваренияпод действием ферментовамилазпроисходит гидролитическое расщепление гликогена, содержащегося в поступившей в организм пище. Процесс начинается в ротовой полости и заканчивается в тонкомкишечнике(при рН = 7 — 8) собразованиемдекстринов, а затеммальтозыиглюкозы. Образующаяся глюкоза поступает в кровь. Избыток глюкозы в крови приводит к ее участию в биосинтезе гликогена, который и откладывается в тканях различных органов.

В клетках тканейтакже возможно гидролитическое расщепление гликогена, но оно имеет меньшеезначение. Основной путь внутриклеточногопревращениягликогена – фосфоролитическое расщепление, происходящее под влияниемфосфорилазыи приводящее к последовательному отщеплению отмолекулыгликогена остатков глюкозы с одновременным ихфосфорилированием. Образующийся при этом глюкозо-1-фосфат может вовлекаться впроцессгликогенолиза.

Гликоген — свойства, получение и применение

Гликоген — полисахарид состава_n, образованный остатками глюкозы, соединёнными связями α-1→4. В клетках животных служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы. Откладывается в виде гранул в цитоплазме в клетках многих типов.

Гликоген
Хим. формула	C24H42O21 и (C6H10O5)ₙ
Рег. номер CAS	9005-79-2
PubChem	439177
Рег. номер EINECS	232-683-8
SMILES	C(C1C(C(C(C(O1)OCC2C(C(C(C(O2)OC3C(OC(C(C3O)O)O)CO)O)O)OC4C(C(C(C(O4)CO)O)O)O)O)O)O)O
InChI	1S/C24h52O21/c25-1-5-9(28)11(30)16(35)22(41-5)39-4-8-20(45-23-17(36)12(31)10(29)6(2-26)42-23)14(33)18(37)24(43-8)44-19-7(3-27)40-21(38)15(34)13(19)32/h5-38H,1-4h3/t5-,6-,7-,8-,9-,10-,11+,12+,13-,14-,15-,16-,17-,18-,19-,20-,21+,22+,23-,24-/m1/s1 BYSGBSNPRWKUQH-UJDJLXLFSA-N
ChEBI	28087
ChemSpider	388322

Описание

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин — компонент растительного крахмала. Отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой, не дает синего цвета при окраске йодом.

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоциты), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. Содержание гликогена в печени при увеличении его синтеза может составить 5-6 % от массы печени. Общая масса гликогена в печени может достигать 100—120 граммов у взрослых. В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах. Небольшое количество гликогена обнаружено в почках, и ещё меньшее — в определённых видах клеток мозга (глиальных) и белых кровяных клетках.

В качестве запасного углевода гликоген присутствует также в клетках грибов.

Он содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме.

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами. Наследственные дефекты ферментов, участвующих в синтезе или расщеплении гликогена, приводят к развитию редких синдромов — гликогенозов.

Роль в спорте

Запасы гликогена в силу своей легкодоступности служат главным источником энергии для работающей мускулатуры. Однако запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение результатов, а в перспективе — ослабление иммунитета и повышение риска заболеваний.

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Гликоген, вещество, синтез и расщепление.

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена

Физические свойства гликогена

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген представляет собой разветвленный биополимер, состоящий из линейных цепей глюкозных остатков с дальнейшими цепями, разветвляющимися  каждый 8-12 остатков глюкоз или около того. Остатки глюкозы связаны линейно с помощью α-(1→4) глюкозидных связей от одной глюкозы к следующей. Ветви связаны с цепями, от которых они отделяются глюкозидными связями α-(1→6) между первой глюкозой новой ветви и глюкозой в цепочке стволовых клеток. Ядро биополимера состоит из гликогенинового белка.

Рис. 1. Строение гликогена (в центре — молекула гликогенина)

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Гликоген – это многоразветвленный полисахарид глюкозы, который служит формой накопления энергии у животных, грибов и бактерий.

В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы в организме.

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин – компонент растительного крахмала. Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой и не дает синего цвета при окраске йодом. Водные растворы гликогена окрашиваются йодом в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Химическая формула гликогена (C₆H₁₀O₅)_n.

Строение молекулы гликогена, структурная формула гликогена:

Гликоген содержит от 6 000 до 30 000 остатков глюкозы.

По внешнему виду гликоген представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.

Гликоген растворяется в воде.

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена:

Гликоген функционирует как одна из двух форм долгосрочных энергетических резервов животного организма, причем другая форма – это триглицериды, которые хранятся в жировой ткани (т.е. жировые отложения).

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров).

Гликоген содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме в клетках многих типов.

У человека гликоген вырабатывается и хранится преимущественно в клетках печени (гепатоцитах) и скелетных мышцах. В клетках печени гликоген может составлять 5-6 % от массы органа, а печень взрослого человека весом 1,5 кг может хранить примерно 100-120 граммов гликогена. В скелетных мышцах гликоген находится в меньшей концентрации – 1-2 % от массы мышцы. В скелетных мышцах взрослого человека весом 70 кг хранится примерно 400 граммов гликогена. Количество гликогена, хранящегося в организме – особенно в мышцах и печени – в основном зависит от его физической подготовки, метаболизма и привычек питания. Однако только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. В организм человека гликоген из клеток печени поступает через кровь. В то время как в скелетных мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления. Небольшие количества гликогена также присутствуют в других тканях и клетках организма, в том числе в почках, эритроцитах, лейкоцитах и глиальных клетках в головном мозге.

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. И наоборот, излишки глюкозы запасаются в виде гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами.

Гликоген печени служит прежде всего для поддержания более или менее постоянного уровня глюкозы в крови, а гликоген мышц, наоборот, не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови. В связи с этим колебания уровня гликогена в печени варьируются в широких пределах. При длительном голодании (например, через 12-18 часов после приема пищи) уровень гликогена в печени падает до нуля. Содержание мышечного гликогена заметно снижается после продолжительной и напряженной физической работы.

Следует иметь в виду, что запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение выносливости.

Физические свойства гликогена:

Наименование параметра:	Значение:
Цвет	белый
Запах	без запаха
Вкус	без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое аморфное вещество

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена:

Основные химические реакции гликогена следующие:

1. 1. реакция гидролиза гликогена в кислой среде:

(C₆H₁₀O₅)_n → (C₆H₁₀O₅)_y → C₆H₁₂O₆ (H₂O, Н⁺).

Важнейшее свойство гликогена – способность подвергаться гидролизу в водных растворах кислот.

Гидролиз протекает ступенчато. Из гликогена ((C₆H₁₀O₅)_n) сначала образуется декстрин ((C₆H₁₀O₅)_y, при этом y < n), который гидролизуется до глюкозы (С₆Н₁₂O₆).

1. 2. качественная реакция на гликоген (реакция гликогена с йодом):  

В результате реакции раствора гликогена с раствором йода происходит окрашивание гликогена в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

карта сайта

Коэффициент востребованности 0

Ссылка на источник

Читайте также

Гликоген — что это и где запасается? Функции для работы мышц

Гликоген — это накапливаемый в мышцах (и в печени) резерв углеводов, используемый в качестве первичного источника энергии при физических тренировках. Источником гликогена являются употребляемые с пищей (или со спортивными напитками) углеводы.

По сути, чем больше человек занимается спортом, тем эффективнее его организм запасает углеводы в мышцах в виде гликогена — тогда как при малоподвижном образе жизни они отправляются в жир. Кроме этого, сжигание жира также достигается после опустошения гликогеновых депо.

// Гликоген — что это?

Гликоген — это тип углеводов, накапливаемый в организме человека. Вещество иногда называют «животным крахмалом», поскольку по своей структуре гликоген похож на обычный крахмал и состоит из сотен и тысяч связанных между собой молекул глюкозы.

Источником для гликогена являются углеводы из продуктов питания. Напомним, что в чистом виде организм не может хранить глюкозу — ее высокое содержание в клетках создает гипертоническую среду, приводя к притоку воды и развитию сахарного диабета. В свою очередь, гликоген не растворим в воде.

После того, как уровень глюкозы в крови снижается (например, через несколько часов после приема пищи или при физических тренировках), организм начинает расщеплять накопленный в мышах гликоген до глюкозы, становясь источником для быстрой энергии.

// Функции гликогена:

• продукт пищеварения углеводов
• главное топливо для работы мышц
• источник быстрой энергии для организма

// Читать дальше:

Гликоген и гликемический индекс еды

В процессе пищеварения углеводы из продуктов питания расщепляются до глюкозы (жиры и белки в нее конвертироваться не могут) — после чего она попадает в кровь. Глюкоза может быть использована телом либо для текущих нужд метаболизма, либо быть преобразованной в гликоген — или в жир.

Чем ниже гликемический индекс пищи, тем лучше содержащиеся в ней углеводы конвертируются в гликоген. Несмотря на то, что простые углеводы максимально быстро повышают уровень глюкозы в крови, значительная их часть конвертируется в жировые запасы.

В свою очередь, энергия сложных углеводов, получаемся организмом постепенно, более полно конвертируется в гликоген, содержащийся в мышцах. Именно поэтому диета для набора сухой массы подразумевает употребление углеводов с низким и средним ГИ.

// Читать дальше:

Где накапливается гликоген?

В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г) и в мышечной ткани (от 200 до 600 г)¹. Считается, что примерно 1% от общего веса мышц приходится именно на это вещество. Неспортивный человек может иметь запасы гликогена в 200-300 г, мускулистый спортсмен — до 600 г.

Также важно, что если запасы гликогена в печени используются для покрытия энергетических потребностей в глюкозе по всему телу, тогда как запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального потребления. Говоря простыми словами, во время приседаний тело использует депо мышц ног, а не бицепса.

Функции гликогена в мышцах

Говоря более точно, гликоген накапливается не в самих мышечных волокнах, а в саркоплазме — окружающей их питательной жидкости. Рост мускулатуры связан с увеличением объема именно этой питательной жидкости — по своей структуре мышцы похожи на губку, впитывающей саркоплазму для увеличения размера.

Регулярные силовые тренировки положительно влияют на размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, делая мышцы визуально более большими и объемными. При этом число мышечных волокон задается прежде всего типом телосложения и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок — меняется лишь способность организма накапливать больше гликогена.

// Читать дальше:

Гликоген в печени

Печень — это главный фильтрующий орган организма. В том числе, он перерабатывает поступающие с пищей углеводы — однако за раз печень способна переработать не более 100 г глюкозы. В случае хронического избытка быстрых углеводов в питании, эта цифра повышается.

В результате клетки печени могут превращать сахар в жирные кислоты. В этом случае исключается стадия гликогена, и начинается жировое перерождение печени.

Влияние на мышцы — биохимия

Успешная тренировка для набора мускулатуры требует двух условий — во-первых, наличия достаточного содержания запасов гликогена в мышцах до тренировки, а, во-вторых, успешное восстановление гликогеновых депо по ее окончанию.

Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена (или без подпитки аминокислотами BCAA) в надежде «просушиться», вы вынуждаете тело сжигать мышцы. Для роста мышц важно не столько употребление белка, сколько наличие в рационе существенного количества углеводов.

В особенности, достаточное потребление углеводов сразу по окончанию тренировки в период “углеводного окна” — это нужно для восполнения запасов гликогена и остановки катаболических процессов. В противоположность этому, на безуглеводной диете нарастить мышцы нельзя.

// Читать дальше:

Как повысить запасы гликогена?

Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов в виде мальтодекстрина). Как мы уже упоминали выше, в процессе пищеварения сложные углеводы расщепляются до простых; сперва они попадают в кровь в виде глюкозы, а затем переработаются организмом до гликогена.

Чем ниже гликемический индекс конкретного углевода, тем медленнее он отдает свою энергию в кровь и тем выше его процент конвертации именно в гликогеновые депо, а не в подкожную жировую клетчатку. Особенную важность это правило имеет в вечернее время — к сожалению, простые углеводы, съеденные за ужином, пойдут прежде всего в жир на животе.

// Что повышает содержание гликогена в мышцах:

• Регулярные силовые тренировки
• Употребление углеводов с низким гликемическим индексом
• Прием гейнера после тренировки
• Восстанавливающий массаж мышц

Влияние на сжигание жира

Если вы хотите сжечь жир с помощью тренировок, помните о том, что тело сперва расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Именно на этом факте и строится рекомендация о том, что эффективная жиросжигающая тренировка должна проводиться не менее 40-45 минут при умеренном пульсе — сперва организм тратит гликоген, затем переходит на жир.

Практика показывает, что жир быстрее всего сгорает при кардиотренировках утром на пустой желудок или использовании интервального голодания. Поскольку в этих случаях уровень глюкозы в крови уже находится на минимальном уровне, с первых минут тренинга тратятся запасы гликогена из мышц (а затем и жира), а вовсе не энергия глюкозы из крови.

***

Гликоген является основной формой хранения энергии глюкозы в животных клетках (в растениях гликогена нет). В теле взрослого человека накапливается примерно 200-300 г гликогена, запасаемого преимущественно в печени и в мышцах. Гликоген тратится при силовых и кардиотренировках, а для роста мышц чрезвычайно важно правильно восполнять его запасы.

Научные источники:

1. Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes, source

В продолжение темы

Дата последнего обновления материала —  8 июня 2020

Гликоген, строение — Справочник химика 21

    Гликоген, или животный крахмал, по составу и строению подобен крахмалу, накапливается в тканях, особенно в печени [c.173]

    Гликоген еще более разветвлен, чем амилопектин. Строение молекулы гликогена можно изобразить схемой, приведенной на рис. 45, а строение части молекулы, обведенной ва этой схеме четырехугольником, — формулой, приведенной ниже  [c.712]

    Гликоген имеет сходное строение, но его молекула более компактна и сильнее разветвлена. В. Строение точки ветвления цепи. [c.313]

    Гликоген является резервным полисахаридом животных организмов. Он представляет собой разветвленный полисахарид, по строению близкий к амилопектину. Основная цепь его состоит из ангидридов глюкопиранозы, связанных а-глюкозидными связями в положении — -4, и содержит большое число ответвлений, присоединенных к основной цепи в положении 1- 6. Молекулярная масса гликогена колеблется от 300 ООО до 3 ООО ООО. [c.344]

    По составу и строению гликоген подобен крахмалу и при гидролизе образует О-глюкозу но цепи его молекул, построенные из а-глюкопиранозных остатков, сильно разветвлены (еще больше, чем в амилопектине). Число циклических глюкозных звеньев в молекулах гликогена во много раз больше, чем в крахмале (6000— 24 ООО), и молекулярная масса его значительно выше (1 ООО ООО— 4 ООО ООО). [c.263]

    Амилопектин — сильно разветвленный полисахарид крахмала, построенный из 600—6000 остатков а О-глюко-зы, связанных между собой а—1,4-, а в местах ветвлений —1,6-глюкозидными связями. Молекулярная масса амилопектина 100 000— 1000 ООО, но может достигать 20-10 и даже — 5-10 . По строению амилопектин похож иа гликоген. [c.32]

    Сходное с амилопектином строение имеет гликоген (животный крахмал). [c.310]

    Сходное строение с амилопектином имеет животный полисахарид гликоген, разветвленность которого больше, чем амилопектина На рис. 15.7 схематично изображена структура амилопектина, где белыми кружками показаны остатки а-О-глюкопиранозы, связанные [c.405]

    Классическими методами анализа, например метилированием, показано, что гликоген состоит из а-(1- 4)-связанных остатков О-глюкозы, и имеет а-(1,4,6)-связанные точки ветвления. Применение амилолитических ферментов для определения тонкой структуры гликогена показало, что он имеет ветвистое строение (см. рис. 26.3.5, й), причем каждая цепь состоит из 12 остатков D-глю-козы. Столь малая длина цепей в соединении, имеющем молекулярную массу порядка 10 —10 , свидетельствует о высокоразветвленной структуре, вследствие чего молекула гликогена поглощает Иод в еще меньшем количестве, чем молекула амилопектина. Области густого ветвления, устойчивые к действию а-амилазы, распределены по молекуле статистически [160]. С доступностью паракристаллического гликогена стало возможным применение физических методов для более детального изучения его строения 161]. Нахождению в природе, выделению, строению и ферментативному расщеплению гликогена посвящены обзоры [162—164]. [c.257]

    Строение гликогена. Гликоген, запасной полисахарид животных организмов, очень сходен с амилопектином. В отличие от последнего он легко растворим в воде и не образует клейстера. С йодом он дает красно-коричневую окраску (причем некоторые гликогены вовсе пе окрашиваются). [c.316]

    Гликоген. По строению он напоминает амилопектин, но степень разветвления значительно выше. Гликоген накапливается в организмах животных (преимущественно в печени и мышцах) как резервное вещество. Гтикоген легко расщепляется с образованием глюкозы и снабжает ею организм животных при физических нагрузках и в промежутках между приемами пишц. Кстати, одной из основных причин проблемы г ,чности людей является го, что ткани способны накапливать гликоген ишь в ограниченном количестве. Как только содержание гликогена на ( кт ткани достигнет 50…60 г, он перестает синтезироваться, а глюкоза испо ппьзуется уже щя образования жиров, [c.265]

    Полисахариды гомо- и гетсрополисахарнды. Крахмал, химическое строение, химические и физико-химические свойства. Реакция с иодом. Расщепление крахмала. Пектиновые вещества, амилоза и амилопектин. Биологическая роль крахмала. Инулин, гликоген (животный крахмал). Целлюлоза как полимер глюкозы. Отличие целлюлозы от крахмала. Физические и химические свойства целлюлозы. [c.248]

    Гликоген, или животный крахмал, имеет такое же разветвленное строение и такую же химическую структуру, как и амилопектин, но отличается от него морфологией макромолекулы. У амилопектина расстояния (средние) между ветвлениями составляют в средней части макромолекулы 8—9 глюкозных звеньев, а на ее внешней поверхности ( бахрома внешних групп) 15—18. У гликогена внутренние расстояния между ветвлениями составляют в среднем 3 глюкозных цикла, а внешняя бахрома 6—7. [c.35]

    Результаты этих определений дают при исследовании неизвестного полисахарида лишь самое общее представление о его структуре. Измерение расхода окислителя в данном случае имеет смысл главным образом для установления конца реакции. Однако в случае полисахаридов хорошо изученного типа оно может давать дополнительные сведения о строении. Так, например, измерение расхода перйодата и образования муравьиной кислоты служит наиболее быстрым и удобным способом определения степени разветвления амилопектинов и гликогенов, полученных из различных биологических объектов . [c.498]

    УГЛЕВОДЫ (глюциды, глициды)—важнейший класс органических соединений, распространенных в природе, состав которых соответствует общей формуле С (НзО) — По химическому строению У.— альдегидо- или кетоноспирты. Различают простые У.— моносахариды (сахара), например глюкоза, фруктоза, и сложные—полисахариды, которые делят на низкомолекулярные У.— дисахариды (сахароза, лактоза и др.) и высокомолекулярные, такие, например, как крахмал, клетчатка, гликоген. Характерным для У. является то, что моносахариды не гидролизуют, а молекулы полисахаридов при гидролизе расщепляются на две молекулы (дисахариды) или на большее число молекул (крахмал, клетчатка) моносахаридов. У. имеют огромное значение в обмене веществ организмов, являясь главным источником [c.255]

    Очень близок по строению к амилопектину важнейший гомополиса-ларид животного происхождения — гликоген. Гликоген играет в животном организме роль резервного полисахарида. При избытке углеводов пище он, образуясь из избыточной глюкозы, откладывается в печени. Напротив, при недостатке углеводов в пище он распадается, и образующаяся при этом глюкоза поступает в кровь. [c.159]

    Гликоген, запасный полисахарид животных, накапливающийся в печени, мышечных тканях, имеет молекулярную массу 1-15 млн и очень напоминает по строению амилопектин, но более разветвлен Разветвления, построенные по 1-6 типам, повторяются через каждые 8-16 остатков глюкозы Гликоген запасается в тканях в ограниченном количестве (50-60 г на 1 кг ткани) По достижении этого предела гликоген перестает синтезироваться, а глюкоза далее переводится животным организмом в жиры По этой причине избыточное потребление углеводов приводит к ожирению Строение крахмалоподобных сахаридов показано схематически на рис 23 2 [c.789]

    Гликоген содержится в мускульной ткани и в пече1Ш. Он также принадлежит к числу резервных полисахаридов. Его относительная молекулярная масса составляет 5—15 миллионов. Гликоген по своему химическому строению напоминает крахмал, но имеет существенно большее число разветвлений, чем амилопектин. Разветвления повторяются через каждые 8—16 остатков глюкозы. [c.643]

    В гликогене молекулы построены по типу амилопектина, но обладают более короткими и частыми боковыми ветвями. Молекулярный вес гликогена составляет 1—4 млн. Строение и свойства гликогена подробно изучали Степаненко, Е. Розенфельд и др. [c.240]

    Молекулярный вес гликогена порядка 10 . Поэтому принимают, что гликоген имеет строение, аналогичное строению амилопектина, но более разветвленное, включающее более короткие цепи. Ферментативное исследование подтверждает это строение. [c.317]

    Биосинтез П. в живой клетке идет сложными путями, различными для разных П. характерным для этого процесса является ферментативный перенос гли-козильных остатков с участием уриди-новых коферментов. Синтез П., близких по строению гликогену, удалось осуществить вне организма, исходя из фосфорилированной глюкозы с применением системы специфич. ферментов. П.— основной источник углеводов в питании. [c.20]

    Гликоген — это эквивалент крахмала, синтезируем ый в животном организме, т. е. это тоже резервный полисахарид, молекулы которого построены из больного числа остатков а-глюкозы. Содержится гликоген главным образом в печени и мышцах. По своему строению он очень 6.ЛИЧ0К амилопектину. [c.626]

    Для иллюстрации рассмотрим строение одного из простейших представителей такого класса — амилопек-тина, полисахарида, который вместе с амилозой составляет крахмал. Аналогично амилопектину устроен животный крахмал (гликоген). Все цепи этих полисахаридов — и основная, и боковые, и разветвления в разветвлениях и т. д. — построены однотипно и состоят из а-1- 4-связан-ных остатков В-глюкопиранозы. Все узлы разветвлений — точки ветвления — построены также единообразно боковые цепи присоединены к другой цепи гликозидной связью в положение 6 остатка глюкозы (см. схему, с. 37). [c.36]

    Гликоген но своему строению и свойствам очен , близок к компоненту крахмала — амилонектину. Он состоит из остатков — >-глюкозы, связанных в положении 1,4, а в местах разветвления — 1,6. [c.216]

    Гликоген — еще один очень важный природный гомополисахарид, по строению сходный с крахмалом, поэтому его часто называют животный крахмал . Гликоген — разветвленная молекула полиглюкозы, аналогичная амилопектиновой части крахмала, но гликоген сильнее разветвлен и точки ветвления в нем встречаются в два-три раза чаще, чем в крахмале, а именно через каждые 8-10 остатков вдоль а-(1- 4)-цепи. В амилопектине крахмала точки ветвления встречаются через каждые 25-30 остатков. [c.69]

    На рис. 2.12 изображена схема строения амилозы, состоящей из повторяющихся мальтозных (диглюкозных) единиц. Цепи амилопектина, в отличие от амилозы, разветвлены. Ту же роль, которую крахмал играет в растениях, в организмах животных выполняет гликоген, также построенный из глюкозных единиц, но имеющий сильно разветвленную структуру. Целлюлоза построена из повторяющихся единиц целлобиозы. [c.92]

    Примером такого рода полисахаридов может служить гликоген из дрожжей (Sa haromy es erevisiae) При кислотном гидролизе его получена глюкоза с выходом 96% определение молекулярного веса ультрацентрифугированием дает значения порядка 2-10 . Результаты метилирования, периодатного окисления, частичного кислотного гидролиза и ферментативного гидролиза под действием а-амилазы и 3-амилазы указывают на высокоразветвленную структуру гликогена со средней длиной цепи 11 —13 остатков глюкозы внешние цепи содержат в среднем восемь остатков глюкозы. Близкие по строению полисахариды выделены из микроорганизмов самых различных классов. [c.545]

    Гликоген. В животных организмах этот полисахари является структурным и функциональным аналого растительного крахмала. По строению подобен амиле X. пектину, но имеет еще большее разветвление цепе  [c.416]

    Аналогично гликогену в животных организмах, в растениях гакую же роль резервного полисахарида выполняет амилопектин, имеющий менее разветвленное строение. Это связано с тем, что в растениях значительно медленнее протекают метаболические про-.цессы и не требуется быстрый приток энергии, как это иногда бывает необходимо животному организму (стрессовые ситуации, физическое или умственное напряжение). [c.417]

    Полисахариды по строению делятся на линейные и разветвленные, а по составу — на гетерополисахариды, которые состоят из различных моносахаридов, и гомополисахариды, которые состоят из фрагментов одного и того же моносахарида. В случае глюкозы такие гомополисахариды называют глюканами крахмал, гликоген, целлюлоза. [c.494]

    Гликоген (животный крахмал) имеет тот же состав, что и крахмал растений по строению подобен анилопектину (25 000 90 000 глюкозных остатков). Гидролизуется аналогично крахмалу. Гликоген выполняет ту же функцию в живых организмах, что крахмал в растениях. Все жизненные процессы сопровождаются и энергетически обеспечиваются биологическим расщеплениеи этого полисахарида, приводящим к образованию (+)-молочной кислоты. Гликоген содержится во всех клетках живого организма, наиболее богаты им печень и мышцы. [c.511]

    Инсулин — белково-пептидный гормон, вырабатываемый островками поджелудочной железы. Является регулятором углеводного обмена в органиа-ме — стимулирует усвоение глюкозы и ее превращение в гликоген, при введении в организм понижает содержание сахара в крови. Молекула инсулина включает не менее 707 атомов и состоит из двух пептидных цепей, включающих 21 и 30 остатков аминокислот, цепи соединены двумя мостиками —8—5—, а один дисульфидный мостик имеется в более короткой цепи. Молекулы инсулина склонны к агрегации (с обраэованц от димеров до гексамеров) в присутствии ионов 2п +. Инсулин — первый белок, строение которого было расшифровано и воспроизведено в лаборатории. Используется для лечения диабета (сахарной болезни), [c.557]

    Целлюлоза является линейным, нераз-ветвленным гомополисахаридом, состоящим из 10000 и более остатков В-глю-козы, связанных друг с другом (1 -+4)-гликозидными связями в этом отношении она сходна с амилозой и линейными участками цепей гликогена. о между этими полисахаридами существует одно очень важное различие в целлюлозе (1 4)-связи имеют р-кон-фйгурацию, а в амилозе, амилопектине и гликогене-а-конфигурадию. Это, казалось бы, незначительное различие в строении целлюлозы и амилозы приводит к весьма существенным различиям в их свойствах (рис. 11-16). Благодаря геометрическим особенностям а(1 -> — 4)-связей лийейные участки полимерных цепей в молекулах гликогена и крахмала стремятся принять скрученную, спиральную конформацию, что способствует образованию плотных гранул, которые и обнаруживаются в больщин-стве животных и растительных клеток. [c.315]

---

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:

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:

Рейтинг:

5.1/10

Голосов: 9

Другие популярные нутриенты:

Гликоген — определение, структура, функция и примеры

Определение гликогена

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

Структура гликогена

Гликоген — это разветвленный полимер глюкозы. Остатки глюкозы линейно связаны α-1,4-гликозидными связями, и примерно через каждые десять остатков цепь остатков глюкозы разветвляется через α-1,6-гликозидные связи. Α-гликозидные связи образуют спиральную полимерную структуру. Гликоген гидратируется с помощью трех-четырех частей воды и образует в цитоплазме гранулы диаметром 10-40 нм. Белок гликогенин, который участвует в синтезе гликогена, находится в ядре каждой гранулы гликогена.Гликоген является аналогом крахмала, который является основной формой хранения глюкозы в большинстве растений, но крахмал имеет меньше ответвлений и менее компактен, чем гликоген.

На этих рисунках показана структура гликогена. Зеленые кружки представляют связи α-1,6 в точках ветвления, а красные кружки представляют невосстанавливающие концы цепи.

Функция гликогена

У животных и людей гликоген находится в основном в мышечных клетках и клетках 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% от веса печени. Когда пища попадает в организм, уровень глюкозы в крови повышается, а инсулин, выделяемый поджелудочной железой, способствует усвоению глюкозы клетками печени. Инсулин также активирует ферменты, участвующие в синтезе гликогена, такие как гликогенсинтаза. Хотя уровни глюкозы и инсулина достаточно высоки, цепи гликогена удлиняются за счет добавления молекул глюкозы, этот процесс называется гликонеогенезом. По мере снижения уровня глюкозы и инсулина синтез гликогена прекращается.Когда уровень глюкозы в крови падает ниже определенного уровня, глюкагон, выделяемый поджелудочной железой, подает сигнал клеткам печени о расщеплении гликогена. Гликоген расщепляется посредством гликогенолиза на глюкозо-1-фосфат, который превращается в глюкозу и попадает в кровоток. Таким образом, гликоген служит основным буфером уровней глюкозы в крови, сохраняя глюкозу, когда ее уровень высокий, и высвобождая глюкозу, когда уровень низкий. Распад гликогена в печени имеет решающее значение для поставки глюкозы для удовлетворения энергетических потребностей организма.Помимо глюкагона, расщепление гликогена также стимулируют кортизол, адреналин и норадреналин.

Мышечные клетки

В отличие от клеток печени, гликоген составляет всего 1-2% от веса мышц. Однако, учитывая большую мышечную массу в теле, общее количество гликогена, хранящегося в мышцах, больше, чем в печени. Мышцы также отличаются от печени тем, что гликоген в мышцах поставляет глюкозу только мышечным клеткам. Мышечные клетки не экспрессируют фермент глюкозо-6-фосфатазу, который необходим для выброса глюкозы в кровоток.Глюкозо-1-фосфат, образующийся при расщеплении гликогена в мышечных волокнах, превращается в глюкозо-6-фосфат и обеспечивает мышцы энергией во время тренировки или в ответ на стресс, например, в реакции «бей или беги».

Другие ткани

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

Грибы и бактерии

Микроорганизмы обладают механизмами для хранения 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 в дрожжах, в то время как бактерии синтезируют гликоген в ответ на легкодоступные источники углеродной энергии с ограничением других питательных веществ. Рост бактерий и спорообразование дрожжей также были связаны с накоплением гликогена.

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

Гликогенез

Для синтеза гликогена требуется энергия, которую обеспечивает уридинтрифосфат (UTP). Гексокиназы или глюкокиназа сначала фосфорилируют свободную глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата, который фосфоглюкомутазой превращается в глюкозо-1-фосфат.Затем UTP-глюкозо-1-фосфатуридилилтрансфераза катализирует активацию глюкозы, при которой UTP и глюкозо-1-фосфат реагируют с образованием UDP-глюкозы. В синтезе гликогена de novo белок гликогенин катализирует присоединение UDP-глюкозы к самому себе. Гликогенин представляет собой гомодимер, содержащий остаток тирозина в каждой субъединице, который служит якорем или точкой присоединения глюкозы. Затем к восстанавливающему концу предыдущей молекулы глюкозы добавляются дополнительные молекулы глюкозы, чтобы сформировать цепочку примерно из восьми молекул глюкозы.Затем гликогенсинтаза удлиняет цепь, добавляя глюкозу через α-1,4-гликозидные связи.

Разветвление катализируется амило- (1,4-1,6) -трансглюкозидазой, также называемой ферментом разветвления гликогена. Фермент разветвления гликогена переносит фрагмент из шести-семи молекул глюкозы от конца цепи к C6 молекулы глюкозы, расположенной дальше внутри молекулы гликогена, образуя α-1,6 гликозидные связи.

Гликогенолиз

Глюкоза удаляется из гликогена с помощью гликогенфосфорилазы, которая фосфоролитически удаляет одну молекулу глюкозы с невосстанавливающего конца, давая глюкозо-1-фосфат.Глюкозо-1-фосфат, образующийся при расщеплении гликогена, превращается в глюкозо-6-фосфат, процесс, для которого требуется фермент фосфоглюкомутаза. Фосфоглюкомутаза переносит фосфатную группу с фосфорилированного серинового остатка в активном центре на C6 глюкозо-1-фосфата, продуцируя глюкозо-1,6-бисфосфат. Затем глюкозо-C1-фосфат присоединяется к серину активного центра в фосфоглюкомутазе, 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, разветвляющий гликоген (GDE), который обладает активностью глюкотрансферазы и глюкозидазы.Примерно через четыре остатка от точки ветвления гликогенфосфорилаза не может удалить остатки глюкозы. GDE отщепляет последние три остатка разветвления и присоединяет их к C4 молекулы глюкозы на конце другой ветви, затем удаляет последний α-1,6-связанный остаток глюкозы из точки разветвления. GDE не удаляет α-1,6-связанную глюкозу из точки разветвления фосфорилитически, что означает, что высвобождается свободная глюкоза. Эта свободная глюкоза теоретически могла бы высвобождаться 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 превращаться в глюкозу под действием глюкозо-6-фосфатазы и попадать 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 выработке НАДФН и пяти углеродных сахаров.

Упражнения и истощение гликогена

При упражнениях на выносливость спортсмены могут испытывать истощение гликогена, при котором большая часть гликогена истощается из мышц.Это может привести к сильной усталости и затруднениям при движении. Истощение запасов гликогена можно уменьшить, постоянно потребляя углеводы с высоким гликемическим индексом (высокая скорость превращения в глюкозу в крови) во время упражнений, которые заменят часть глюкозы, потребляемой во время упражнений. Также можно использовать специальные режимы упражнений, которые заставляют мышцы использовать жирные кислоты в качестве источника энергии с большей скоростью, тем самым разрушая меньше гликогена. Спортсмены также могут использовать углеводную загрузку, потребление большого количества углеводов, чтобы увеличить способность к хранению гликогена.

Примеры болезней накопления гликогена

Есть две основные категории болезней накопления гликогена: те, которые возникают в результате дефектного гомеостаза гликогена в печени, и те, которые возникают в результате дефектного гомеостаза гликогена в мышцах. Заболевания, вызванные недостаточным хранением гликогена в печени, обычно вызывают гепатомегалию (увеличение печени), гипогликемию и цирроз (рубцевание печени). Заболевания, вызванные недостаточным хранением гликогена в мышцах, обычно вызывают миопатии и нарушение обмена веществ.Примеры болезней накопления гликогена включают болезнь Помпе, болезнь Макардла и болезнь Андерсена.

Болезнь Помпе

Болезнь Помпе вызывается мутациями в гене GAA , который кодирует лизосомальную кислую α-глюкозидазу, также называемую кислой мальтазой, и поражает скелетные и сердечные мышцы. Кислая мальтаза участвует в распаде гликогена, а мутации, вызывающие заболевание, приводят к пагубному накоплению гликогена в клетке. Существует три типа болезни Помпе: взрослая форма, ювенильная форма и младенческая форма, которые становятся все более тяжелыми.Инфантильная форма приводит к смерти в возрасте от одного до двух лет, если ее не лечить.

Болезнь Макардла

Болезнь Макардла вызывается мутациями в гене PYGM , который кодирует миофосфорилазу, изоформу гликогенфосфорилазы, присутствующую в мышцах. Симптомы часто наблюдаются у детей, но болезнь может быть диагностирована только в зрелом возрасте. Симптомы включают мышечную боль и усталость, и заболевание может быть опасным для жизни, если не лечить должным образом.

Болезнь Андерсена

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

Тест

1. Что лучше всего описывает функцию гликогена?
A. Обеспечивает структурную поддержку мышечным клеткам
B. Фактор транскрипции, регулирующий дифференцировку клеток
C. Хранит глюкозу в растениях
D. Буферизует уровни глюкозы в крови и служит легко мобилизуемым источником энергии

Ответ на вопрос № 1

D правильный.Гликоген — это основная форма хранения глюкозы у животных и людей. Гликоген синтезируется при высоком уровне глюкозы в крови и расщепляется при низком уровне глюкозы в крови, что делает его важным буфером уровней глюкозы в крови. Когда клетке или организму требуется энергия, гликоген служит важным источником энергии, обеспечивая глюкозой ткани по всему телу.

2. Какой главный гормон стимулирует распад гликогена?
А. Глюкагон
Б. Щитовидная железа
C. Инсулин
D. Эстроген

Ответ на вопрос № 2

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

3. Какова возможная судьба глюкозо-1-фосфата, производимого гликогенолизом?
A. Превращение в глюкозо-6-фосфат с последующим вступлением в гликолитический путь
B. Превращение в глюкозо-6-фосфат с последующим вступлением в пентозофосфатный путь
C. Превращение в глюкозу с последующим высвобождением в кровоток
D. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D правильный. В мышечных клетках глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат фосфоглюкомутазой, после чего он может попасть в гликолитический или пентозофосфатный пути. В клетках печени глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозу глюкозо-6-фосфатазой и попадает в кровоток.

Ссылки

• Eicke, S., Seung, D., Egli, B., Devers, EA, и Streb, S. (2017) «Повышение способности растений хранить углеводы путем создания пула гликогеноподобных полимеров. в цитозоле ». Метаболическая инженерия. 40: 23-32.
• Харгривз, М. и Рихтер, Э.А. (1988) «Регулирование гликогенолиза скелетных мышц во время упражнений». Канадский журнал спортивных наук. 13 (4): 197-203.
,
• Айви, Дж. Л. (1991). «Синтез мышечного гликогена до и после тренировки.» Спортивная медицина. 11 (1): 6-19.

Свойства гликогеноподобного полисахарида, продуцируемого мутантом Escherichia coli, лишенным гликогенсинтазы и мальтодекстринфосфорилазы

Основные моменты

•

Были проанализированы характеристики 3 полисахаридов (PSs) Escherichia 900 из Escherichia 900 из a.

•

ПС имели меньшую молекулярную массу и более короткие боковые цепи, чем гликогены.

•

Максимальная растворимость PS в воде составила 230 мг / мл при комнатной температуре.

•

В эксперименте по гидролизу амилаз ФС значительно снизили усвояемость по сравнению с амилопектином.

•

ФС проявляли иммуностимулирующее действие на макрофагальные клетки мыши.

Abstract

Мутант Escherichia coli TBP38 лишен гликогенсинтазы (GlgA) и мальтодекстринфосфорилазы (MalP).При выращивании на мальтозе в периодической ферментации с подпиткой TBP38 накапливал более чем в 50 раз больше полисахаридов гликогенового типа, чем его родительский штамм. Полисахариды экстрагировали на разных стадиях роста и мигрировали в виде одного пика при эксклюзионной хроматографии. TBP38 продуцировал полисахариды в диапазоне 2,6 × 10 ⁶ –4,6 × 10 ⁶ Да. Соотношение коротких боковых цепей (DP 12) в полисахаридах превышало 50%, а среднечисленная степень полимеризации варьировалась от 9.8 к 8.4. Полисахариды показали в 70–290 раз большую растворимость в воде, чем амилопектин. K _m значения при использовании α-амилаз поджелудочной железы свиньи и человека с полисахаридами были в 2–4 раза выше, чем для амилопектина. k _cat значения были одинаковыми для обеих α-амилаз. Полисахариды TBP38 имели на 40-60% более низкую перевариваемость амилоглюкозидазой, чем амилопектин. Интересно, что полисахариды показали сильные иммуностимулирующие эффекты на макрофагальные клетки мыши, сравнимые с липополисахаридами.Уровни загрязнения липополисахаридами были слишком низкими, чтобы учесть этот эффект.

Ключевые слова

Escherichia coli мутант

Внутриклеточный полисахарид

Гликоген

Амилаза

Кинетика усвояемости

Растворимость в воде

00050004

0004 Рекомендуемый текст статьи 9CV

. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

ГЛИКОГЕН | 9005-79-2

Свойства гликогена

Температура плавления:

270-280 ° C (разл.)

альфа

D25 +196 до + 197 °

Плотность

1,629 г / см3 (Температура: -5 ° C)

темп хранения.

2-8 ° С

растворимость

H ₂ O: 20 мг / мл, от прозрачного до мутного, бледно-желтого

форма

жидкость

цвет

Беловатый порошок

Запах

Без запаха

Растворимость в воде

Растворим в воде

Мерк

4496

Ссылка на базу данных CAS

9005-79-2 (Ссылка на базу данных CAS)

Оценки продуктов питания EWG

1

FDA UNII

309GSC92U1

Система регистрации веществ EPA

Гликоген (9005-79-2)

БЕЗОПАСНОСТЬ

• Заявление о рисках и безопасности

Заявление о рисках	36/37/38
Заявления о безопасности	24 / 25-26
WGK Германия	3
RTECS	MC2700000
Ф	3-10
TSCA	Есть
Код ТН ВЭД	300
NFPA 704

Производитель	Номер товара	Описание продукта	Номер CAS	Упаковка	Цена	Обновлено	Купить
Сигма-Олдрич	G0885	Гликоген из бычьей печени Тип IX	9005-79-2	1 г	46 долларов.3	2020-08-18	Купить
Сигма-Олдрич	10 3001	Гликоген из мидий		1 мл	$ 163	2021-03-22	Купить
Сигма-Олдрич	G1767	Гликоген из Mytilus edulis (Голубая мидия) для осаждения ДНК		1 флакон	$ 195	2021-03-22	Купить
Сигма-Олдрич	G0885	Гликоген из бычьей печени Тип IX	9005-79-2	5 г	489 долл. США	2020-08-18	Купить
Сигма-Олдрич	G1765	Гликоген из устриц типа XI		25 мг	$ 583	2021-03-22	Купить

ГЛИКОГЕН Химические свойства, применение, производство

Химические свойства

Порошок от белого до кремового

использует

Инертный носитель, который значительно увеличивает эффективность экстрагирования ДНК и РНК путем осаждения этанолом.

использует

гликоген — это кондиционирующее средство для кожи. Это высокомолекулярный полимер, распределенный по протоплазме клетки.

Определение

А полисахарид, который является основным углеводом магазин животных. Он состоит из многие единицы глюкозы связаны аналогичным образом крахмал. Гликоген легко гидролизуется в поэтапный способ к самой глюкозе. это хранится в основном в печени и мышцах, но широко распространен в организме.

Определение

Полисахарид глюкозы, запасной углевод организма животных, особенно находящийся в печени и отдохнувших мышцах.

Методы очистки

Отфильтровывают 5% водный раствор (уголь) D (+) — гликогена и добавляют равный объем EtOH. После выдерживания в течение ночи при 30 ° С осадок собирают центрифугированием, промывают абсолютным EtOH, затем EtOH / диэтиловым эфиром (1: 1) и диэтиловым эфиром и сушат.[Sutherland & Wosilait J Biol Chem 218 459 1956.]

Продукты и сырье для приготовления гликогена

Сырье

Препараты

---

Глобальные (141) Поставщики Бельгия 1 Китай 81 Европа 3 Германия 5 Индия 3 Япония 3 Швейцария 3 Великобритания 6 США 36 В мире 141

---

Посмотреть последнюю цену от производителей гликогена

---

---

9005-79-2 (ГЛИКОГЕН) Поиск по теме:

Кобальт этилендиамина хлорид Ацетилацетонат алюминия ФЕНИЛСЕЛЕНОЛ САЛЬКОМИН 2,4-ПЕНТАНДИОН, СЕРЕБРЯНОЕ ПРОИЗВОДНОЕ 1,1,3,3-ТЕТРАМЕТИЛБУТИЛИЗОЦИАНИД МЕТИЛИЗОЦИАНОАЦЕТАТ-N-БУТИЛИЗОЦИАН-ТРИЗОЦИАН-3,5 (III) Тозилметилизоцианид ТЕРТ-БУТИЛИЗОЦИАНИД Трис (2,4-пентандионато) хромом (III) ДИХЛОРО (ЭТИЛЕНДИАМИН) ПЛАТИН (II) Ацетилацетонат меди Ацетилацетонат железа ТРИС (2,2,6,6-ТЕТРАМЕТИОН-ТРИС- ) БЕНЗИЛИЗОЦИАНИД ЕВРОПИЯ (III) Этилизоцианоацетат

---

• Гликоген (Ⅲ) из печени кролика
• (2S, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 — [[(2R, 3S, 4R, 5R, 6R) -4,5-дигидрокси-3 — [(2R, 3R, 4S, 5S, 6R) — 3,4,5-тригидрокси-6- (гидроксиметил) оксан-2-ил] окси-6 — [(2R, 3S, 4R, 5R, 6S) -4,5,6-тригидрокси-2- (гидроксиметил) оксан -3-ил] оксиоксан-2-ил] метокси] -6- (гидроксиметил) оксан-3,4,5-триол
• Гликоген из oyster Vetec ™ реактивная чистота, тип II
• Гликоген из устриц типа II
• Раствор гликогена (20 мг / мл) от Oyster, проверено нуклеазой
• животный крахмал
• Тип гликогенаIX
• лиогликоген
• Гликоген типа III
• ГЛИКОГЕНОВАЯ ВЕЧКА
• ГЛИКОГЕНОВЫЕ УСТРИЦЫ
• ГЛИКОГЕН, ГОВЯДИНА
• ГЛИКОГЕН, D — (+)
• ГЛИКОГЕН, ИЗ БЫЧЬЕЙ ПЕЧЕНИ
• ГЛИКОГЕН EX OYSTER
• GLYCOGEN EX ПЕЧЕНЬ КРОЛИКА
• ГЛИКОГЕН (ИЗ УСТРИЦ)
• ГЛИКОГЕН (ПЕЧЕНЬ Млекопитающих)
• ГЛИКОГЕН, МИДИЯ
• ГЛИКОГЕН
• D — (+) — ГЛИКОГЕН
• ГЛИКОГЕН ТИПА IX ИЗ БЫЧЬЕЙ ПЕЧЕНИ
• Гликоген из печени млекопитающих
• ГЛИКОГЕН ТИПА III ИЗ ПЕЧЕНИ КРОЛИКА
• ГЛИКОГЕН ТИПА XI ИЗ УСТРИЦ
• ГЛИКОГЕН ИЗ CREPIDULA FORNICATA (SLIPPER LIMPET), ТИП VIII
• ГЛИКОГЕН ТИПА II ИЗ OYSTER
• ГЛИКОГЕН ТИПА VII ИЗ МИДИИ
• ГЛИКОГЕН ИЗ ПЕЧЕНИ КРОЛИКА
• ГЛИКОГЕН (ВНЕШНИЙ) БИОСИНТ
• ГЛИКОГЕН, МОЛЕКУЛЯРНЫЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕАГЕНТ
• ГЛИКОГЕН ИЗ ВЕЧНИЦЫ
• ГЛИКОГЕН, D — (+) — (RG)
• Гликоген типа II
• Тип гликогена Ⅱ / Ⅲ
• печеночный крахмал
• Гликоген для биохимии
• GlycogenExOysterA.Р.
• гликоген из crepidula fornicata (тапочки)
• гликоген из mytilus edulis (голубая мидия)
• ГЛИКОГЕН, ПОРОШОК
• (2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 — [(2R, 3S, 4R, 5R, 6R) -4,5-дигидрокси-6 — [(2R, 3S, 4R, 5R, 6S) -4 , 5,6-тригидрокси-2- (гидроксиметил) оксан-3-ил] окси-2 — [[(2S, 3R, 4S, 5S, 6R) -3,4,5-тригидрокси-6- (гидроксиметил) оксан -2-ил] оксиметил] оксан-3-ил] окси-6- (гидроксиметил) оксан-3,4,5-триол
• Гликоген из устриц типа Ⅱ
• Гликоген, ≥90%
• Гликоген — из устрицы для молекулярной биологии
• C: C и B45
• Гликоген из устриц типа Ⅱ
• 9005-79-2
• Углеводы
• Биохимические продукты и реагенты
• Биохимия
• Сахар
• Полисахариды
• Полисахарид
• Биохимия
• Полисахариды
• Сахар
• Декстрины 、 Сахар и углеводы

Разница между крахмальной целлюлозой и гликогеном

Основное различие — крахмал против целлюлозы против гликогена

Крахмал, целлюлоза и гликоген — три типа полимерных углеводов, обнаруженных в живых клетках.Автотрофы производят глюкозу в виде простого сахара во время фотосинтеза. Все эти углеводные полимеры, крахмал, целлюлоза и гликоген состоят из соединения мономерных единиц глюкозы с помощью различных типов гликозидных связей. Они служат источниками химической энергии, а также структурными компонентами клетки. Основное различие между и крахмалом, целлюлозой и гликогеном заключается в том, что крахмал является основным запасным источником углеводов в растениях , тогда как целлюлоза является основным структурным компонентом клеточной стенки растений и гликоген является основным запасным углеводным источником энергии для грибы и животные.

В этой статье исследуется

1. Что такое крахмал
— Структура, свойства, источник, функция
2. Что такое целлюлоза
— Структура, свойства, источник, функция
3. Что такое гликоген
— Структура , Свойства, Источник, Функция
4. В чем разница между крахмальной целлюлозой и гликогеном

Что такое крахмал

Крахмал — это полисахарид, синтезируемый зелеными растениями в качестве основного запаса энергии.Глюкоза производится фотосинтезирующими организмами как простое органическое соединение. Для хранения он превращается в нерастворимые вещества, такие как масла, жиры и крахмал. Нерастворимые запасные вещества, такие как крахмал, не влияют на водный потенциал внутри клетки. Они не могут отходить от мест хранения. В растениях глюкоза и крахмал превращаются в структурные компоненты, такие как целлюлоза. Они также превращаются в белки, необходимые для роста и восстановления клеточных структур.

Растения хранят глюкозу в основных продуктах питания, таких как фрукты, клубни, например картофель, семена, например, рис, пшеница, кукуруза и маниока.Крахмал находится в гранулах, называемых амилопластами, которые образуют полукристаллические структуры. Крахмал состоит из двух типов полимеров: амилозы и амилопектина. Амилоза представляет собой линейную и спиральную цепь, а амилопектин — разветвленную. Около 25% крахмала в растениях составляет амилоза, а остальное — амилопектин. Глюкозо-1-фосфат сначала превращается в АДФ-глюкозу. Затем АДФ-глюкоза полимеризуется через 1,4-альфа-гликозидную связь ферментом крахмал-синтазой. В результате этой полимеризации образуется линейный полимер амилоза.1,6-альфа-гликозидные связи вводятся в цепь ферментом разветвления крахмала, который продуцирует амилопектин. Гранулы рисового крахмала показаны на цифре на рисунке 1 .

Рисунок 1: Гранулы крахмала в рисе

Что такое целлюлоза

Целлюлоза — это полисахарид, который состоит из сотен и многих тысяч единиц глюкозы. Это основной компонент клеточной стенки растений. Многие водоросли и оомицеты также используют целлюлозу для формирования своей клеточной стенки.Целлюлоза представляет собой полимер с прямой цепью, в котором 1,4-бета-гликозидные связи образуются между молекулами глюкозы. Водородные связи образуются между несколькими гидроксильными группами одной цепи с соседними цепями. Это позволяет прочно удерживать две цепи вместе. Точно так же несколько цепей целлюлозы участвуют в образовании целлюлозных волокон. Целлюлозное волокно, состоящее из трех целлюлозных цепей, показано на рис. 2 . Водородные связи между цепями целлюлозы показаны линиями голубого цвета.

Рисунок 2: Целлюлозное волокно

Что такое гликоген

Гликоген — запасной полисахарид животных и грибов. Это аналог крахмала у животных. Гликоген структурно похож на амилопектин, но сильно разветвлен, чем последний. Формы линейной цепи через 1,4-альфа-гликозидные связи и разветвления происходят через 1,6-альфа-гликозидные связи. Ветвление происходит в каждых 8–12 молекулах глюкозы в цепи. Его гранулы находятся в цитозоле клеток. Клетки печени, а также мышечные клетки хранят гликоген у человека.При необходимости гликоген расщепляется на глюкозу гликогенфосфорилазой. Этот процесс называется гликогенолизом. Глюкогон — это гормон, стимулирующий гликогенолиз. 1,4-альфа-гликозидные и 1,6-альфа-гликозидные связи гликогена показаны на фиг.3 .

Рисунок 3: Связи в гликогене

Разница между крахмальной целлюлозой и гликогеном

Определение

Крахмал: Крахмал является основным источником углеводов в растениях.

Целлюлоза: Целлюлоза является основным структурным компонентом клеточной стенки растений.

Гликоген: Гликоген является основным запасным углеводным источником энергии для грибов и животных.

Мономер

Крахмал: Мономер крахмала — альфа-глюкоза.

Целлюлоза: Мономером целлюлозы является бета-глюкоза.

Гликоген: Мономером гликогена является альфа-глюкоза.

Связь между мономерами

Крахмал: 1,4-гликозидные связи в амилозе и 1,4- и 1,6-гликозидные связи в амилопектине находятся между мономерами крахмала.

Целлюлоза: 1,4-гликозидные связи возникают между мономерами целлюлозы.

Гликоген: 1,4- и 1,6-гликозидные связи возникают между мономерами гликогена.

Природа цепочки

Крахмал: Амилоза представляет собой неразветвленную спиралевидную цепь, а амилопектин — длинную разветвленную цепь, некоторые из которых имеют спиральную форму.

Целлюлоза: Целлюлоза представляет собой прямую длинную неразветвленную цепь, которая образует Н-связи с соседними цепями.

Гликоген: Гликоген — это короткие, много разветвленные цепи, некоторые из которых скручены.

Молекулярная формула

Крахмал: Молекулярная формула крахмала (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) n

Целлюлоза: Молекулярная формула целлюлозы (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) n.

Гликоген: Молекулярная формула гликогена: C ₂₄ H ₄₂ O ₂₁ .

Молярная масса

Крахмал: Молярная масса крахмала варьируется.

Целлюлоза: Молярная масса целлюлозы составляет 162,1406 г / моль.

Гликоген: Молярная масса гликогена составляет 666,5777 г / моль.

Найдено в

Крахмал: Крахмал содержится в растениях.

Целлюлоза: Целлюлоза содержится в растениях.

Гликоген: Гликоген содержится в животных и грибах.

Функция

Крахмал: Крахмал служит хранилищем энергии углеводов.

Целлюлоза: Целлюлоза участвует в построении клеточных структур, таких как клеточные стенки.

Гликоген: Гликоген служит углеводным хранилищем энергии.

происхождение

Крахмал: Крахмал содержится в зернах.

Целлюлоза: Целлюлоза содержится в волокнах.

Гликоген: Гликоген находится в небольших гранулах.

Заключение

Крахмал, целлюлоза и гликоген — это полисахариды, обнаруженные в организмах.Крахмал содержится в растениях как основная форма хранения углеводов. Линейные цепи крахмала называются амилозой, а разветвленные — амилопектином. Гликоген похож на амилопектин, но сильно разветвлен. Это основная форма хранения углеводов у животных и грибов. Целлюлоза — это линейный полисахарид, который образует водородные связи между несколькими цепями целлюлозы, образуя волокнистую структуру. Это основной компонент клеточной стенки растений, некоторых водорослей и грибов. Таким образом, основное различие между крахмальной целлюлозой и гликогеном заключается в их роли в каждом организме.

Ссылка:
1. Берг, Джереми М. «Сложные углеводы образуются за счет связывания моносахаридов». Биохимия. 5-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Web. 17 мая 2017 г. .

Изображение предоставлено:
1. «Рисовый крахмал — микроскопия» Автор MKD — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Модель заполнения целлюлозным пространством» CeresVesta (обсуждение) (загрузка) — собственная работа (общественное достояние) ) через Commons Wikimedia
3.«Гликоген» (общественное достояние) через Commons Wikimedia

14.7: Полисахариды — Chemistry LibreTexts

Крахмал

Крахмал является наиболее важным источником углеводов в рационе человека и составляет более 50% потребляемых нами углеводов. Он встречается в растениях в виде гранул, и их особенно много в семенах (особенно в зернах злаков) и клубнях, где они служат формой хранения углеводов. Распад крахмала до глюкозы питает растение в периоды пониженной фотосинтетической активности.Мы часто думаем о картофеле как о «крахмалистой» пище, однако другие растения содержат гораздо больший процент крахмала (картофель 15%, пшеница 55%, кукуруза 65% и рис 75%). Товарный крахмал представляет собой белый порошок.

Крахмал представляет собой смесь двух полимеров: амилозы и амилопектина. Натуральные крахмалы состоят примерно из 10–30% амилозы и 70–90% амилопектина. Амилоза — это линейный полисахарид, полностью состоящий из единиц D-глюкозы, соединенных α-1,4-гликозидными связями, которые мы видели в мальтозе (часть (a) на рисунке \ (\ PageIndex {1} \)).Экспериментальные данные показывают, что амилоза не является прямой цепочкой единиц глюкозы, а вместо этого свернута, как пружина, с шестью мономерами глюкозы на оборот (часть (b) рисунка \ (\ PageIndex {1} \)). При таком свертывании амилоза имеет достаточно места в ядре для размещения молекулы йода. Характерный сине-фиолетовый цвет, который появляется при обработке крахмала йодом, обусловлен образованием амилозо-йодного комплекса. Этот цветовой тест достаточно чувствителен, чтобы обнаруживать даже незначительные количества крахмала в растворе.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): амилоза. (а) Амилоза представляет собой линейную цепь из единиц α-D-глюкозы, соединенных вместе α-1,4-гликозидными связями. (б) Из-за водородных связей амилоза приобретает спиралевидную структуру, содержащую шесть единиц глюкозы на оборот.

Амилопектин представляет собой полисахарид с разветвленной цепью, состоящий из звеньев глюкозы, связанных главным образом α-1,4-гликозидными связями, но иногда с α-1,6-гликозидными связями, которые ответственны за разветвление. Молекула амилопектина может содержать многие тысячи единиц глюкозы с точками ветвления, встречающимися примерно через каждые 25–30 единиц (рисунок \ (\ PageIndex {2} \)).Спиральная структура амилопектина нарушается из-за разветвления цепи, поэтому вместо темно-сине-фиолетовой окраски амилозы с йодом амилопектин дает менее интенсивный красновато-коричневый цвет.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): представление ветвления амилопектина и гликогена. И амилопектин, и гликоген содержат точки ветвления, которые связаны через α-1,6-связи. Эти точки ветвления чаще встречаются в гликогене.

Декстрины представляют собой полисахариды глюкозы промежуточного размера.Блеск и жесткость, придаемые одежде крахмалом, обусловлены присутствием декстринов, образующихся при глажке одежды. Из-за их характерной липкости при намокании декстрины используются в качестве клея на марках, конвертах и ​​этикетках; как связующие вещества для удерживания пилюль и таблеток вместе; и как пасты. Декстрины перевариваются легче, чем крахмал, и поэтому широко используются при коммерческом приготовлении детского питания.

Полный гидролиз крахмала дает последовательные стадии глюкозы:

крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза

В организме человека несколько ферментов, известных под общим названием амилазы, последовательно расщепляют крахмал до пригодных для использования единиц глюкозы.

Гликоген как выгодный полимерный носитель в тераностике рака: прямые доказательства in vivo

1.

Сайкс Р. Химия и фармакология противоопухолевых препаратов. Br. J. Cancer 97 , 1713 (2007).

PubMed Central Google Scholar

2.

Nussbaumer, S., Bonnabry, P., Veuthey, J. & Fleury-Souverain, S. Анализ противоопухолевых препаратов: обзор. Таланта 85 , 2265–89 (2011).

CAS PubMed Google Scholar

3.

Грейш К. Эффект повышенной проницаемости и удерживания (EPR) для нацеливания противоопухолевых наномедицинских лекарств. Methods Mol. Биол. 624 , 25–37 (2010).

CAS PubMed Google Scholar

4.

Дункан Р. Начало эры полимерной терапии. Nat. Rev. Drug Discov. 2 , 347–360 (2003).

CAS PubMed Google Scholar

5.

Сеймур, Л. и др. . Туморитропизм и противораковая эффективность пролекарств доксорубицина на полимерной основе при лечении подкожной мышиной меланомы B16F10. Br. J. Cancer 70 , 636–641 (1994).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

6.

Фанг, Дж., Накамура, Х.И Маеда, Х. Эффект ЭПР: уникальные особенности кровеносных сосудов опухоли для доставки лекарств, задействованные факторы, а также ограничения и усиление эффекта. Adv. Препарат Делив. Ред. 63 , 136–151 (2011).

CAS PubMed Google Scholar

7.

Dadsetan, M. et al. . Контролируемое высвобождение доксорубицина из pH-чувствительных микрогелей. Acta Biomater. 9 , 5438–5446 (2014).

Google Scholar

8.

Gao, S. et al. . Реагирующие на стимулы полимерные системы на биологической основе и их применение. J. Mater. Chem. B 7 , 709–729 (2019).

CAS PubMed Google Scholar

9.

Bruneau, M. et al. . Системы для контролируемого выпуска стимулов: материалы и приложения. J. Control. Выпуск 294 , 355–371 (2019).

CAS PubMed Google Scholar

10.

Джинхен, Х. Л. и Юн, Ю. Контролируемое высвобождение лекарственного средства из фармацевтических наноносителей. Chem. Англ. Sci. 125 , 75–84 (2015).

Google Scholar

11.

Маэда, Х., Накамура, Х. и Фанг, Дж. Эффект EPR для доставки макромолекулярных лекарств к солидным опухолям: улучшение поглощения опухолью, снижение системной токсичности и визуализация различных опухолей in vivo . Adv. Препарат Делив. Ред. 65 , 71–9 (2013).

CAS PubMed Google Scholar

12.

Acharya, S. & Sahoo, S.K. Наночастицы PLGA, содержащие различные противораковые агенты, и доставка опухоли с помощью эффекта ЭПР. Adv. Препарат Делив. Ред. 63 , 170–83 (2011).

CAS PubMed Google Scholar

13.

Густафсон, Х.Х., Холт-Каспер, Д., Грейнджер, Д. В. и Гандехари, Х. Поглощение наночастиц: проблема фагоцитов. Нано сегодня 10 , 487–510 (2015).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

14.

Сук, Дж. С., Сюй, К., Ким, Н., Хейнс, Дж. И Энсикн, Л. М. ПЭГилирование как стратегия улучшения доставки лекарств и генов на основе наночастиц. Adv. Препарат Делив. Ред. 99 , 28–51 (2016).

CAS PubMed Google Scholar

15.

Luxenhofer, R. et al. . Поли (2-оксазолины) как полимерные терапевтические средства. Macromol. Rapid Commun. 33 , 1613–31 (2012).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

16.

Ulbricht, J., Jordan, R. & Luxenhofer, R. О способности к биоразложению полиэтиленгликоля, полипептоидов и поли (2-оксазолина) s. Биоматериалы 35 , 4848–4861 (2014).

CAS PubMed Google Scholar

17.

Hrubý, M., Filippov, S. & Štepánek, P. Умные полимеры в системах доставки лекарств на перекрестках: какой путь заслуживает следующего? Eur. Polym. J. 65 , 82–97 (2015).

Google Scholar

18.

Вербрекен, Б., Моннери, Б. Д., Лава, К.& Hoogenboom, R. Химия поли (2-оксазолина) s. Eur. Polym. J. 88 , 451–469 (2017).

CAS Google Scholar

19.

Бауэр, М. и др. . Поли (2-этил-2-оксазолин) в качестве альтернативы скрытому полимеру поли (этиленгликоль): Сравнение in vitro цитотоксичности и гемосовместимости . Mascomolecular Biosci. 12 , 986–98 (2012).

CAS Google Scholar

20.

Конради, Р., Пидхатика, Б., Мухлебах, А. и Текстор, М. Поли-2-метил-2-оксазолин: пептидоподобный полимер для белковотталкивающих поверхностей. Langmuir 24 , 613–616 (2008).

CAS PubMed Google Scholar

21.

Амоозгар, З. и Йео, Ю. Последние достижения в области скрытого покрытия систем доставки лекарств в виде наночастиц. Wiley Interdiscip. Преподобный Наномед. Nanobiotechnol. 4 , 219–33 (2012).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

22.

Гласснер М., Вергаелен М. и Хугенбум Р. Поли (2-оксазолин) s: всесторонний обзор полимерных структур и их физических свойств. Polym. Int. 67 , 32–45 (2018).

CAS Google Scholar

23.

Себак, С., Мирзаи, М., Малхотра, М., Куламарва, А.И Пракаш С. Наночастицы сывороточного альбумина человека как эффективная система доставки носкапина для потенциального использования при раке груди: подготовка и анализ in vitro . Внутр. J. Nanomedicine 5 , 525–532 (2010).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

24.

Нгуен, П. М. и Хаммонд, П. Т. Амфифильные линейно-дендритные триблок-сополимеры, состоящие из поли (амидоамина) и поли (пропиленоксида), и их мицеллярная фаза и инкапсулирующие свойства. Langmuir 22 , 7825–32 (2006).

CAS PubMed Google Scholar

25.

Рудольф, К., Лозье, Дж., Наундорф, С., Мюллер, Р. Х. и Розенекер, Дж. Доставка гена in vivo в легкие с использованием полиэтиленимина и разрушенных дендримеров полиамидоамина. J. Gene Med. 2 , 269–278 (2000).

CAS PubMed Google Scholar

26.

Седлачек, О. и др. . 19F магнитно-резонансная томография инъекционных полимерных имплантатов с мультиреактивным поведением. Chem. Матер. 30 , 4892–4896 (2018).

CAS Google Scholar

27.

Zhao, J., Yang, H., Li, J., Wang, Y. & Wang, X. Изготовление pH-чувствительных нанокапсул PLGA (UCNPs / DOX) с апконверсионной люминесценцией для доставки лекарств. Sci. Отчетность 7 , 18014 (2017).

ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

28.

Ганджи, М. Д., Мирзаи, С. и Далиранде, З. Молекулярное происхождение высвобождения лекарств при кипении воды внутри углеродных нанотрубок с точки зрения моделирования реактивной молекулярной динамики и DFT. Sci. Отчет 7 , 4669 (2017).

ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

29.

Ларсон, Н. и Хамидреза, Г. Полимерные конъюгаты для доставки лекарств. Chem. Матер. 24 , 840–853 (2012).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

30.

Тиан, Х., Тан, З., Чжуан, X., Чен, X. и Цзин, X. Биоразлагаемые синтетические полимеры: получение, функционализация и биомедицинское применение. Прог. Polym. Sci. 37 , 237–280 (2012).

CAS Google Scholar

31.

Улери Б., Наир Л. и Лауренсин С. Биомедицинское применение биоразлагаемых полимеров. J. Polym. Sci. B. Polym. Phys. 49 , 832–864 (2011).

ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

32.

Филиппов С. и др. . Гликоген как биоразлагаемый строительный наноматериал для использования in vivo . Macromol. Biosci. 12 , 1731–8 (2012).

CAS PubMed Google Scholar

33.

Zhang, L. et al. . Декорированный фолатом полисахарид-доксорубицин-полимер: синтез, характеристика и активность в клетках HeLa. Бык. Korean Chem. Soc. 36 , 1999–2005 (2015).

CAS Google Scholar

34.

Тоннесен Х. и Карлсен Дж. Альгинат в системах доставки лекарств. Drug Dev. Ind. Pharm. 28 , 621–630 (2002).

CAS PubMed Google Scholar

35.

Wang, H. et al. . Самосборка с помощью производства наногидрогелей на основе декстрана с восстановительно-расщепляемыми переходами для применения в качестве эффективных систем доставки лекарств. Sci. Отчетность 7 , 40011 (2017).

ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

36.

Huang, S. & Huang, G. Получение и доставка лекарственного средства комплекса декстран-лекарственное средство. Drug Deliv. 26 , 252–261 (2019).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

37.

Sreekumar, S., Goycoolea, F. M., Moerschbacher, M. & Rivera-Rodriguez, G. Параметры, влияющие на размер нано- и микрочастиц хитозан-TPP. Sci. Отчет 8 , 4695 (2018).

ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

38.

Бабу, А. и др. . Доставка химиопрепаратов с использованием нацеленных на интегрин наночастиц PLGA-хитозан для терапии рака легких. Sci. Отчетность 7 , 14674 (2017).

ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

39.

Моррис Г., Кок М., Хардинг С. и Адамс Г. Системы доставки полисахаридных лекарственных средств на основе пектина и хитозана. Biotechnol. Genet. Англ. Ред. 27 , 257–284 (2010).

CAS PubMed Google Scholar

40.

Кин Т. и Тану М. Биоразложение, биораспределение и токсичность хитозана. Adv. Препарат Делив. Ред. 62 , 3–11 (2010).

CAS PubMed Google Scholar

41.

Варшозаз, Дж. Конъюгаты декстрана в доставке лекарств. Эксперт. Opin. Лекарство. Deliv. 9 , 509–23 (2012).

CAS PubMed Google Scholar

42.

Cascone, M. & Maltinti, S. Гидрогели на основе хитозана и декстрана в качестве потенциальных систем доставки лекарств. J. Mater. Sci. Матер. Med. 10 , 301–307 (1999).

CAS PubMed Google Scholar

43.

Палеос, К. М., Сидерату, З. и Циурвас, Д. Системы доставки лекарств на основе гидроксиэтилкрахмала. Bioconjug. Chem. 28 , 1611–1624 (2017).

CAS PubMed Google Scholar

44.

Xu, X., Jha, A., Harrington, D., Farach-Carson, M. & Jia, X. Гидрогели на основе гиалуроновой кислоты: от природного полисахарида до сложных сетей. Soft Matter 8 , 3280–3294 (2012).

ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

45.

Смейкалова, Д. и др. . Селективный in vitro противоопухолевый эффект суперпарамагнитных наночастиц оксида железа, загруженных в полимерные мицеллы гиалуронана. Биомакромолекулы 15 , 4012–4020 (2014).

CAS PubMed Google Scholar

46.

Джиратова М. и др. . Биологическая характеристика новой системы носителя гибридного сополимера на основе гликогена. Drug Deliv.Пер. Res. 8 , 73–82 (2018).

CAS PubMed Google Scholar

47.

Адева, М. М., Гонсален-Лукан, М., Донапетри-Гарсия, К., Фернандес, С. и Родригес, Е. А. Метаболизм гликогена в организме человека. Biochim. Биофиз. 5 , 85–100 (2016).

Google Scholar

48.

Мацуи М., Какут М. и Мисаки А. Тонкие структурные особенности устричного гликогена: способ множественного ветвления. Carbohydr. Polym. 31 , 227–235 (1997).

Google Scholar

49.

Жан-Люк, П., Булеон, А., Борсали, Р. и Шанзи, Х. Ультраструктурные аспекты фитогликогена по данным криопропускающей электронной микроскопии и квазиупругому светорассеянию.

No related posts.