Glikogen

Odporność naszego organizmu na niekorzystne warunki środowiskowe wynika z jego zdolności do tworzenia w odpowiednim czasie zapasów składników odżywczych. Jedną z ważnych „zapasowych” substancji w organizmie jest glikogen - polisacharyd utworzony z pozostałości glukozy.

Pod warunkiem, że osoba otrzymuje codziennie niezbędne węglowodany, glukoza, która ma postać komórek glikogenu, może pozostać w rezerwie. Jeśli ktoś doświadcza głodu energetycznego, aktywowany jest glikogen, a następnie jego przekształcenie w glukozę.

Żywność bogata w glikogen:

Ogólna charakterystyka glikogenu

Glikogen u zwykłych ludzi nazywany jest skrobią zwierzęcą. Jest to rezerwowy węglowodan wytwarzany u zwierząt i ludzi. Jego wzór chemiczny to - (C₆H₁₀O₅)_n. Glikogen jest związkiem glukozy, który w postaci małych granulek osadza się w cytoplazmie komórek mięśniowych, wątroby, nerek, a także w komórkach mózgu i białych krwinkach. Zatem glikogen jest rezerwą energii, która może zrekompensować brak glukozy, przy braku pełnego odżywiania ciała.

To ciekawe!

Komórki wątroby (hepatocyty) są liderami w akumulacji glikogenu! Mogą składać się z tej substancji o 8 procent ich wagi. Jednocześnie komórki mięśni i innych narządów są w stanie gromadzić glikogen w ilości nie większej niż 1–1,5%. U dorosłych całkowita ilość glikogenu w wątrobie może osiągnąć 100-120 gramów!

Codzienne zapotrzebowanie organizmu na glikogen

Na zalecenie lekarzy dzienna stawka glikogenu nie powinna być mniejsza niż 100 gramów dziennie. Chociaż konieczne jest uwzględnienie, że glikogen składa się z cząsteczek glukozy, a obliczenia można przeprowadzić tylko na zasadzie współzależności.

Zapotrzebowanie na glikogen wzrasta:

• W przypadku zwiększonej aktywności fizycznej związanej z realizacją dużej liczby powtarzalnych manipulacji. W rezultacie mięśnie cierpią na brak dopływu krwi, a także brak glukozy we krwi.
• Podczas wykonywania pracy związanej z aktywnością mózgu. W tym przypadku glikogen zawarty w komórkach mózgu jest szybko przekształcany w energię potrzebną do pracy. Same komórki, dając nagromadzone, wymagają uzupełnienia.
• W przypadku ograniczonej mocy. W tym przypadku ciało, nie otrzymując glukozy z pożywienia, zaczyna przetwarzać swoje rezerwy.

Zapotrzebowanie na glikogen jest zmniejszone:

• Spożywając duże ilości glukozy i związków podobnych do glukozy.
• W chorobach związanych ze zwiększonym spożyciem glukozy.
• W chorobach wątroby.
• Gdy glikogeneza spowodowana jest naruszeniem aktywności enzymatycznej.

Strawność glikogenu

Glikogen należy do grupy szybko przyswajalnych węglowodanów, z opóźnieniem w wykonaniu. Ten preparat wyjaśniono w następujący sposób: tak długo, jak w organizmie jest wystarczająco dużo innych źródeł energii, granulki glikogenu będą przechowywane w stanie nienaruszonym. Ale gdy tylko mózg sygnalizuje brak dostaw energii, glikogen pod wpływem enzymów zaczyna przekształcać się w glukozę.

Przydatne właściwości glikogenu i jego wpływ na organizm

Ponieważ cząsteczka glikogenu jest polisacharydem glukozy, jego korzystne właściwości, jak również wpływ na organizm, odpowiadają właściwościom glukozy.

Glikogen jest cennym źródłem energii dla organizmu w okresie braku składników odżywczych, jest niezbędny do pełnej aktywności umysłowej i fizycznej.

Interakcja z istotnymi elementami

Glikogen ma zdolność do szybkiego przekształcania się w cząsteczki glukozy. Jednocześnie jest w doskonałym kontakcie z wodą, tlenem, rybonukleinami (RNA), a także kwasami dezoksyrybonukleinowymi (DNA).

Oznaki braku glikogenu w organizmie

• apatia;
• upośledzenie pamięci;
• zmniejszona masa mięśniowa;
• słaba odporność;
• przygnębiony nastrój.

Oznaki nadmiaru glikogenu

• skrzepy krwi;
• nieprawidłowa czynność wątroby;
• problemy z jelito cienkie;
• przyrost masy ciała.

Glikogen dla urody i zdrowia

Ponieważ glikogen jest wewnętrznym źródłem energii w organizmie, jego niedobór może spowodować ogólny spadek energii całego ciała. Znajduje to odzwierciedlenie w aktywności mieszków włosowych, komórek skóry, a także objawia się utratą blasku oczu.

Wystarczająca ilość glikogenu w organizmie, nawet w okresie ostrego braku wolnych składników odżywczych, zatrzyma energię, rumieniec na policzkach, piękno skóry i połysk włosów!

Zebraliśmy najważniejsze punkty dotyczące glikogenu na tej ilustracji i będziemy wdzięczni, jeśli udostępnisz zdjęcie w sieci społecznościowej lub blogu, z linkiem do tej strony:

Glikogen i jego funkcje w organizmie człowieka

Ludzkie ciało jest właśnie mechanizmem debugowanym działającym zgodnie z jego prawami. Każda wkręcona śruba spełnia swoją funkcję, uzupełniając ogólny obraz.

Wszelkie odchylenia od pierwotnej pozycji mogą prowadzić do awarii całego systemu, a substancja taka jak glikogen ma również swoje własne funkcje i normy ilościowe.

Co to jest glikogen?

Zgodnie ze swoją strukturą chemiczną, glikogen należy do grupy węglowodanów złożonych, które są oparte na glukozie, ale w przeciwieństwie do skrobi, są przechowywane w tkankach zwierząt, w tym ludzi. Głównym miejscem przechowywania glikogenu przez człowieka jest wątroba, ale dodatkowo gromadzi się w mięśniach szkieletowych, dostarczając energii do pracy.

Główna rola substancji - akumulacja energii w postaci wiązania chemicznego. Kiedy duża ilość węglowodanów przenika do organizmu, czego nie można zrealizować w najbliższej przyszłości, nadmiar cukru z udziałem insuliny, która dostarcza glukozę do komórek, jest przekształcany w glikogen, który przechowuje energię na przyszłość.

Ogólny schemat homeostazy glukozy

Odwrotna sytuacja: gdy węglowodany nie są wystarczające, na przykład podczas postu lub po dużej aktywności fizycznej, przeciwnie, substancja rozpada się i zamienia w glukozę, która jest łatwo absorbowana przez organizm, dając dodatkową energię podczas utleniania.

Zalecenia ekspertów sugerują minimalną dawkę dobową 100 mg glikogenu, ale przy aktywnym stresie fizycznym i psychicznym można ją zwiększyć.

Rola substancji w organizmie człowieka

Funkcje glikogenu są dość zróżnicowane. Oprócz komponentu zapasowego odgrywa inne role.

Wątroba

Glikogen w wątrobie pomaga utrzymać prawidłowy poziom cukru we krwi poprzez jego regulację poprzez wydalanie lub wchłanianie nadmiaru glukozy w komórkach. Jeśli rezerwy staną się zbyt duże, a źródło energii nadal wpłynie do krwi, zaczyna się osadzać w postaci tłuszczów w wątrobie i podskórnej tkance tłuszczowej.

Substancja pozwala na proces syntezy złożonych węglowodanów, uczestnicząc w jego regulacji, a tym samym w procesach metabolicznych organizmu.

Odżywianie mózgu i innych narządów jest w dużej mierze spowodowane glikogenem, więc jego obecność pozwala na aktywność umysłową, zapewniając wystarczającą energię do aktywności mózgu, pochłaniając do 70 procent glukozy wytwarzanej w wątrobie.

Mięśnie

Glikogen jest również ważny dla mięśni, gdzie jest zawarty w nieco mniejszych ilościach. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie ruchu. Podczas działania zużywana jest energia, która powstaje w wyniku rozszczepienia węglowodanów i utleniania glukozy, podczas gdy spoczywa i do organizmu wchodzą nowe składniki odżywcze - tworzenie nowych cząsteczek.

Dotyczy to nie tylko mięśnia szkieletowego, ale także mięśnia sercowego, którego jakość zależy w dużej mierze od obecności glikogenu, a u osób z niedowagą rozwijają się patologie mięśnia sercowego.

Z braku substancji w mięśniach zaczynają się rozkładać inne substancje: tłuszcze i białka. Upadek tego ostatniego jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ prowadzi do zniszczenia samego fundamentu mięśni i dystrofii.

W ciężkich sytuacjach organizm jest w stanie wydostać się z sytuacji i stworzyć własną glukozę z substancji innych niż węglowodany, proces ten nazywany jest glikoneogenezą.

Jednak jego wartość dla ciała jest znacznie mniejsza, ponieważ zniszczenie zachodzi na nieco innej zasadzie, nie dając ilości energii, której potrzebuje ciało. Jednocześnie substancje użyte do tego mogłyby zostać wydane na inne ważne procesy.

Ponadto substancja ta ma właściwości wiązania wody, gromadzenia się i jej również. Dlatego podczas intensywnych treningów sportowcy bardzo się pocą, alokuje się w nich wodę związaną z węglowodanami.

Jakie są niebezpieczne niedobory i nadmiar?

Przy bardzo dobrej diecie i braku ćwiczeń, równowaga między akumulacją i podziałem granulek glikogenu jest zaburzona i jest bogato przechowywana.

• zagęścić krew;
• do zaburzeń w wątrobie;
• do wzrostu masy ciała;
• do nieprawidłowego funkcjonowania jelit.

Nadmiar glikogenu w mięśniach zmniejsza skuteczność ich pracy i stopniowo prowadzi do pojawienia się tkanki tłuszczowej. Sportowcy często gromadzą glikogen w mięśniach nieco bardziej niż inni ludzie, to dostosowanie do warunków treningu. Jednak są one przechowywane i tlen, co pozwala szybko utleniać glukozę, uwalniając kolejną porcję energii.

U innych ludzi, nagromadzenie nadmiaru glikogenu, przeciwnie, zmniejsza funkcjonalność masy mięśniowej i prowadzi do zestawu dodatkowej wagi.

Brak glikogenu również niekorzystnie wpływa na organizm. Ponieważ jest to główne źródło energii, nie wystarczy do wykonywania różnych rodzajów pracy.

W rezultacie u ludzi:

• letarg, apatia;
• odporność jest osłabiona;
• pamięć pogarsza się;
• występuje utrata masy ciała i kosztem masy mięśniowej;
• pogarszający się stan skóry i włosów;
• zmniejszone napięcie mięśniowe;
• następuje spadek witalności;
• często wydają się depresyjne.

Doprowadzić do tego może być duży stres fizyczny lub psycho-emocjonalny z niedostatecznym odżywianiem.

Film od eksperta:

Tak więc glikogen pełni ważne funkcje w organizmie, zapewniając równowagę energii, gromadząc ją i oddając w odpowiednim momencie. Nadmiar tego, jak brak, wpływa negatywnie na pracę różnych systemów ciała, przede wszystkim mięśni i mózgu.

Z nadmiarem konieczne jest ograniczenie spożycia pokarmów zawierających węglowodany, preferując pokarmy białkowe.

Z niedoborem, wręcz przeciwnie, należy jeść pokarmy, które dają dużą ilość glikogenu:

• owoce (daktyle, figi, winogrona, jabłka, pomarańcze, persimmon, brzoskwinie, kiwi, mango, truskawki);
• słodycze i miód;
• niektóre warzywa (marchew i buraki);
• produkty mączne;
• rośliny strączkowe.

Glikogen

Glikogen jest „wolnym” węglowodanem w organizmie człowieka, należącym do klasy polisacharydów.

Czasami jest błędnie nazywany terminem „glukogen”. Ważne jest, aby nie mylić obu nazw, ponieważ drugi termin to białkowy hormon-antagonista insuliny, wytwarzany w trzustce.

Co to jest glikogen?

Przy prawie każdym posiłku organizm otrzymuje węglowodany, które wchodzą do krwi jako glukoza. Czasami jednak jego ilość przekracza potrzeby organizmu, a następnie nadmiar glukozy gromadzi się w postaci glikogenu, który w razie potrzeby dzieli się i wzbogaca organizm o dodatkową energię.

Gdzie przechowywane są zapasy

Rezerwy glikogenu w postaci najmniejszych granulek są przechowywane w wątrobie i tkance mięśniowej. Ponadto ten polisacharyd znajduje się w komórkach układu nerwowego, nerki, aorty, nabłonka, mózgu, w tkankach embrionalnych i błonie śluzowej macicy. W ciele zdrowej osoby dorosłej jest zwykle około 400 gramów substancji. Ale, nawiasem mówiąc, przy wzmożonym wysiłku fizycznym organizm wykorzystuje głównie glikogen mięśniowy. Dlatego kulturyści około 2 godzin przed treningiem powinni dodatkowo nasycić się pokarmami wysokowęglowodanowymi w celu przywrócenia rezerw substancji.

Właściwości biochemiczne

Chemicy nazywają polisacharyd o wzorze (C6H10O5) n glikogenu. Inną nazwą tej substancji jest skrobia zwierzęca. Chociaż glikogen jest przechowywany w komórkach zwierzęcych, nazwa ta nie jest do końca prawidłowa. Francuski fizjolog Bernard odkrył substancję. Prawie 160 lat temu naukowiec odkrył „wolne” węglowodany w komórkach wątroby.

„Zapasowy” węglowodan jest przechowywany w cytoplazmie komórek. Ale jeśli organizm odczuwa nagły brak glukozy, uwalniany jest glikogen i wchodzi do krwi. Co ciekawe, tylko polisacharyd nagromadzony w wątrobie (hepatocyd) może przekształcić się w glukozę, która jest w stanie nasycić „głodny” organizm. Zapasy glikogenu w gruczole mogą osiągnąć 5 procent swojej masy, aw dorosłym organizmie stanowią około 100-120 g. Ich maksymalne stężenie hepatocydów sięga około półtorej godziny po posiłku nasyconym węglowodanami (wyroby cukiernicze, mąka, żywność skrobiowa).

Jako część mięśnia polisacharyd zajmuje nie więcej niż 1-2 procent masy tkaniny. Jednak biorąc pod uwagę całkowity obszar mięśni, staje się jasne, że „złogi” glikogenu w mięśniach przekraczają rezerwy substancji w wątrobie. Ponadto małe ilości węglowodanów znajdują się w nerkach, komórkach glejowych mózgu i leukocytach (białe krwinki). Zatem całkowite rezerwy glikogenu w dorosłym ciele mogą wynosić prawie pół kilograma.

Co ciekawe, „wolny” sacharyd znajduje się w komórkach niektórych roślin, w grzybach (drożdżach) i bakteriach.

Rola glikogenu

Głównie glikogen jest skoncentrowany w komórkach wątroby i mięśni. I należy rozumieć, że te dwa źródła energii rezerwowej mają różne funkcje. Polisacharyd z wątroby dostarcza glukozę do całego ciała. To jest odpowiedzialne za stabilność poziomu cukru we krwi. Przy nadmiernej aktywności lub pomiędzy posiłkami poziom glukozy w osoczu zmniejsza się. Aby uniknąć hipoglikemii, glikogen zawarty w komórkach wątroby dzieli się i dostaje się do krwiobiegu, wyrównując indeks glukozy. Nie należy lekceważyć funkcji regulacyjnej wątroby w tym zakresie, ponieważ zmiana poziomu cukru w ​​dowolnym kierunku obfituje w poważne problemy, w tym śmierć.

Zapasy mięśni są potrzebne do utrzymania funkcjonowania układu mięśniowo-szkieletowego. Serce jest także mięśniem z zapasami glikogenu. Wiedząc o tym, staje się jasne, dlaczego większość ludzi cierpi z powodu długotrwałego głodu lub anoreksji i problemów z sercem.

Ale jeśli nadmiar glukozy może zostać zdeponowany w postaci glikogenu, powstaje pytanie: „Dlaczego pokarm węglowodanowy jest odkładany na ciele przez warstwę tłuszczu?”. To także wyjaśnienie. Zapasy glikogenu w organizmie nie są bezwymiarowe. Przy niskiej aktywności fizycznej zapasy skrobi zwierzęcej nie mają czasu do wydania, więc glukoza gromadzi się w innej formie - w postaci lipidów pod skórą.

Ponadto glikogen jest niezbędny do katabolizmu złożonych węglowodanów, bierze udział w procesach metabolicznych w organizmie.

Synteza

Glikogen to strategiczny zapas energii, który jest syntetyzowany w organizmie z węglowodanów.

Po pierwsze, ciało wykorzystuje węglowodany uzyskane w celach strategicznych i kładzie resztę „na deszczowy dzień”. Brak energii jest przyczyną rozpadu glikogenu do stanu glukozy.

Synteza substancji jest regulowana przez hormony i układ nerwowy. Ten proces, w szczególności w mięśniach, „zaczyna” adrenalinę. A rozszczepienie skrobi zwierzęcej w wątrobie aktywuje hormon glukagon (wytwarzany przez trzustkę podczas postu). Hormon insuliny jest odpowiedzialny za syntezę „wolnego” węglowodanu. Proces składa się z kilku etapów i występuje wyłącznie podczas posiłku.

Glikogenoza i inne zaburzenia

Ale w niektórych przypadkach podział glikogenu nie występuje. W rezultacie glikogen gromadzi się w komórkach wszystkich narządów i tkanek. Zwykle takie naruszenie obserwuje się u osób z zaburzeniami genetycznymi (dysfunkcja enzymów niezbędnych do rozkładu substancji). Warunek ten nazywany jest terminem glikogenoza i odnosi się do listy autosomalnych recesywnych patologii. Obecnie w medycynie znanych jest 12 rodzajów tej choroby, ale jak dotąd tylko połowa z nich jest wystarczająco zbadana.

Ale to nie jedyna patologia związana ze skrobią zwierzęcą. Choroby glikogenu obejmują również glikogenozę, zaburzenie, któremu towarzyszy całkowity brak enzymu odpowiedzialnego za syntezę glikogenu. Objawy choroby - wyraźna hipoglikemia i drgawki. Obecność glikogenozy określa się za pomocą biopsji wątroby.

Potrzeba organizmu na glikogen

Glikogen, jako rezerwowe źródło energii, należy regularnie przywracać. Tak przynajmniej twierdzą naukowcy. Zwiększona aktywność fizyczna może prowadzić do całkowitego wyczerpania rezerw węglowodanów w wątrobie i mięśniach, co w rezultacie wpłynie na żywotną aktywność i wydajność człowieka. W wyniku długiej diety wolnej od węglowodanów zapasy glikogenu w wątrobie spadają prawie do zera. Zapasy mięśni są wyczerpane podczas intensywnego treningu siłowego.

Minimalna dzienna dawka glikogenu wynosi 100 g lub więcej. Ta liczba jest jednak ważna, gdy:

• intensywny wysiłek fizyczny;
• wzmocniona aktywność umysłowa;
• po „głodnych” dietach.

Przeciwnie, osoby z zaburzeniami czynności wątroby, z brakiem enzymów, powinny zachować ostrożność w żywności bogatej w glikogen. Ponadto dieta bogata w glukozę zmniejsza zużycie glikogenu.

Pokarm dla gromadzenia glikogenu

Zdaniem naukowców, odpowiednia akumulacja glikogenu około 65 procent kalorii, które organizm powinien otrzymać z pokarmów węglowodanowych. W szczególności, aby przywrócić zapasy skrobi zwierzęcej, ważne jest wprowadzenie do diety produktów piekarniczych, zbóż, zbóż, różnych owoców i warzyw.

Najlepsze źródła glikogenu: cukier, miód, czekolada, marmolada, dżem, daktyle, rodzynki, figi, banany, arbuz, persimmon, słodkie wypieki, soki owocowe.

Wpływ glikogenu na masę ciała

Naukowcy ustalili, że około 400 gramów glikogenu może gromadzić się w dorosłym organizmie. Ale naukowcy ustalili również, że każdy gram zapasowej glukozy wiąże około 4 gramów wody. Okazuje się więc, że 400 g polisacharydu to około 2 kg wodnego roztworu glikogenicznego. Wyjaśnia to nadmierne pocenie się podczas wysiłku: organizm zużywa glikogen i jednocześnie traci 4 razy więcej płynu.

Ta właściwość glikogenu wyjaśnia szybki wynik ekspresowej diety w celu utraty wagi. Diety węglowodanowe powodują intensywne spożywanie glikogenu, a wraz z nim - płynów z organizmu. Jak wiadomo, jeden litr wody to 1 kg wagi. Ale jak tylko osoba powróci do normalnej diety z zawartością węglowodanów, zwierzęce rezerwy skrobi zostaną przywrócone, a wraz z nimi utracona ciecz w okresie diety. To jest powód krótkoterminowych wyników wyraźnej utraty wagi.

Aby prawdziwie skuteczna utrata masy ciała, lekarze radzą nie tylko zrewidować dietę (dać pierwszeństwo białku), ale także zwiększyć wysiłek fizyczny, co prowadzi do szybkiego spożycia glikogenu. Nawiasem mówiąc, naukowcy obliczyli, że 2-8 minut intensywnego treningu sercowo-naczyniowego wystarczy, by wykorzystać zapasy glikogenu i utratę wagi. Ale ta formuła jest odpowiednia tylko dla osób, które nie mają problemów z sercem.

Deficyt i nadwyżka: jak określić

Organizm, w którym zawarta jest nadmierna zawartość glikogenu, najprawdopodobniej zgłosi to poprzez krzepnięcie krwi i zaburzenia czynności wątroby. Ludzie z nadmiernymi zapasami tego polisacharydu również mają wadliwe działanie w jelitach, a ich masa ciała wzrasta.

Ale brak glikogenu nie przechodzi przez organizm bez śladu. Brak skrobi zwierzęcej może powodować zaburzenia emocjonalne i psychiczne. Pojawia się apatia, stan depresyjny. Można również podejrzewać wyczerpywanie się zapasów energii u ludzi o osłabionej odporności, słabej pamięci i po gwałtownej utracie masy mięśniowej.

Glikogen jest ważnym rezerwowym źródłem energii dla organizmu. Jego wadą jest nie tylko zmniejszenie tonusu i spadek sił witalnych. Niedobór substancji wpłynie na jakość włosów, skóry. A nawet utrata połysku w oczach jest również wynikiem braku glikogenu. Jeśli zauważyłeś objawy braku polisacharydu, nadszedł czas, aby pomyśleć o poprawie diety.

Traktujemy wątrobę

Leczenie, objawy, leki

Glikogen jest ze swej natury

Glikogen jest złożonym, złożonym węglowodanem, który w procesie glikogenezy powstaje z glukozy, która wchodzi do organizmu człowieka wraz z pożywieniem. Z chemicznego punktu widzenia jest on określony wzorem C6H10O5 i jest koloidalnym polisacharydem o silnie rozgałęzionym łańcuchu reszt glukozy. W tym artykule powiemy wszystko o glikogenach: co to jest, jakie są ich funkcje, gdzie są przechowywane. Opiszemy również, jakie odchylenia są w trakcie ich syntezy.

Glikogeny: co to jest i jak są syntetyzowane?

Glikogen jest niezbędną rezerwą glukozy w organizmie. U ludzi jest syntetyzowany w następujący sposób. Podczas posiłku węglowodany (w tym skrobia i disacharydy - laktoza, maltoza i sacharoza) są rozkładane na małe cząsteczki dzięki działaniu enzymu (amylazy). Następnie w jelicie cienkim enzymy takie jak sacharoza, amylaza trzustkowa i maltaza hydrolizują reszty węglowodanowe do monosacharydów, w tym glukozy. Jedna część uwolnionej glukozy dostaje się do krwiobiegu, jest wysyłana do wątroby, a druga jest transportowana do komórek innych narządów. Bezpośrednio w komórkach, w tym w komórkach mięśniowych, następuje późniejszy rozkład monosacharydu glukozy, który nazywa się glikolizą. W procesie glikolizy, zachodzącym z udziałem lub bez udziału tlenu (tlenowego i beztlenowego), syntetyzowane są cząsteczki ATP, które są źródłem energii we wszystkich żywych organizmach. Ale nie cała glukoza, która dostaje się do organizmu ludzkiego z pożywieniem, jest wydawana na syntezę ATP. Część jest przechowywana w postaci glikogenu. Proces glikogenezy obejmuje polimeryzację, czyli sekwencyjne przyłączanie monomerów glukozy do siebie i tworzenie rozgałęzionego łańcucha polisacharydowego pod wpływem specjalnych enzymów.

Gdzie znajduje się glikogen?

Powstały glikogen jest przechowywany w postaci specjalnych granulek w cytoplazmie (cytozolu) wielu komórek ciała. Zawartość glikogenu w wątrobie i tkance mięśniowej jest szczególnie wysoka. Ponadto glikogen mięśniowy jest źródłem glukozy dla samej komórki mięśniowej (w przypadku silnego obciążenia), a glikogen wątrobowy utrzymuje normalne stężenie glukozy we krwi. Ponadto, podaż tych złożonych węglowodanów znajduje się w komórkach nerwowych, komórkach serca, aorcie, powłokach nabłonkowych, tkance łącznej, błonie śluzowej macicy i tkankach płodowych. Przyjrzeliśmy się zatem terminowi „glikogen”. Co to jest teraz jasne. Dalej porozmawiamy o ich funkcjach.

Jaki jest niezbędny glikogen organizmu?

W organizmie glikogen pełni rolę rezerwy energii. W przypadku ostrej potrzeby organizm może uzyskać brakującą glukozę. Jak to idzie? Rozkład glikogenu odbywa się w okresach między posiłkami, a także znacznie przyspieszony podczas poważnej pracy fizycznej. Proces ten zachodzi przez rozszczepienie reszt glukozy pod wpływem określonych enzymów. W rezultacie glikogen rozkłada się do wolnej glukozy i glukozo-6-fosforanu bez kosztów ATP.

Dlaczego potrzebuję glikogenu w wątrobie?

Wątroba jest jednym z najważniejszych narządów wewnętrznych ludzkiego ciała. Pełni szereg ważnych funkcji. W tym zapewnia normalny poziom cukru we krwi, niezbędny do funkcjonowania mózgu. Główne mechanizmy utrzymywania glukozy w normalnym zakresie, od 80 do 120 mg / dl, to lipogeneza, a następnie rozpad glikogenu, glukoneogeneza i transformacja innych cukrów w glukozę. Wraz ze spadkiem poziomu cukru we krwi aktywowana jest fosforylaza, a następnie glikogen wątrobowy ulega rozpadowi. Jego skupiska znikają z cytoplazmy komórek, a glukoza dostaje się do krwiobiegu, dając organizmowi niezbędną energię. Gdy poziom cukru wzrasta, na przykład po posiłku, komórki wątroby zaczynają aktywnie syntetyzować glikogen i go odkładać. Glukoneogeneza to proces, w którym wątroba syntetyzuje glukozę z innych substancji, w tym aminokwasów. Funkcja regulacyjna wątroby sprawia, że ​​jest ona krytycznie niezbędna do prawidłowego funkcjonowania narządu. Odchylenia - znaczny wzrost / spadek poziomu glukozy we krwi - stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego.

Naruszenie syntezy glikogenu

Zaburzenia metabolizmu glikogenu są grupą dziedzicznych chorób glikogenowych. Ich przyczyną są różne defekty enzymów, które są bezpośrednio zaangażowane w regulację procesów tworzenia lub rozszczepiania glikogenu. Wśród chorób glikogenowych wyróżnia się glikogenozę i aglikogenozę. Pierwszymi są rzadkie patologie dziedziczne spowodowane nadmiernym nagromadzeniem polisacharydu C6H10O5 w komórkach. Synteza glikogenu i jego późniejsza nadmierna obecność w wątrobie, płucach, nerkach, mięśniach szkieletowych i sercowych jest spowodowana przez defekty enzymów (na przykład glukozo-6-fosfatazy) zaangażowanych w rozkład glikogenu. Najczęściej, gdy występuje glikogenoza, występują zaburzenia w rozwoju narządów, opóźniony rozwój psychomotoryczny, ciężkie stany hipoglikemiczne, aż do wystąpienia śpiączki. Aby potwierdzić diagnozę i określić rodzaj glikogenozy, wykonuje się biopsję wątroby i mięśni, po czym uzyskany materiał przesyła się do badania histochemicznego. Podczas tego procesu ustala się zawartość glikogenu w tkankach, a także aktywność enzymów, które przyczyniają się do jego syntezy i rozkładu.

Jeśli w organizmie nie ma glikogenu, co to znaczy?

Aglikogenozy są ciężką chorobą dziedziczną spowodowaną brakiem enzymu zdolnego do syntezy glikogenu (syntetazy glikogenu). W obecności tej patologii w wątrobie nie występuje całkowicie glikogen. Objawy kliniczne choroby są następujące: bardzo niski poziom glukozy we krwi, w wyniku którego - utrzymujące się drgawki hipoglikemiczne. Stan pacjentów określa się jako niezwykle poważny. Obecność glikogenozy bada się przez wykonanie biopsji wątroby.

Glikogen

Treść

Glikogen jest złożonym węglowodanem składającym się z cząsteczek glukozy połączonych w łańcuch. Po posiłku duża ilość glukozy zaczyna wchodzić do krwiobiegu, a organizm ludzki przechowuje nadmiar tej glukozy w postaci glikogenu. Gdy poziom glukozy we krwi zaczyna się zmniejszać (na przykład podczas wykonywania ćwiczeń fizycznych), organizm dzieli glikogen za pomocą enzymów, w wyniku czego poziom glukozy pozostaje normalny, a narządy (w tym mięśnie podczas wysiłku) otrzymują go wystarczająco, aby wyprodukować energię.

Glikogen odkłada się głównie w wątrobie i mięśniach. Całkowita podaż glikogenu w wątrobie i mięśniach dorosłego wynosi 300-400 g („Human Physiology” AS Solodkov, EB Sologub). W kulturystyce ważne jest tylko to, że glikogen zawarty w tkance mięśniowej.

Podczas wykonywania ćwiczeń siłowych (kulturystyka, trójbój siłowy) ogólne zmęczenie występuje z powodu wyczerpania zapasów glikogenu, dlatego 2 godziny przed treningiem zaleca się spożywanie pokarmów bogatych w węglowodany w celu uzupełnienia zapasów glikogenu.

Edytuj biochemię i fizjologię

Z chemicznego punktu widzenia glikogen (C6H10O5) n jest polisacharydem utworzonym przez reszty glukozy połączone wiązaniami α-1 → 4 (α-1 → 6 w miejscach rozgałęzień); Główny rezerwat węglowodanów dla ludzi i zwierząt. Glikogen (zwany także czasem skrobią zwierzęcą, pomimo niedokładności tego terminu) jest główną formą przechowywania glukozy w komórkach zwierzęcych. Odkłada się w postaci granulek w cytoplazmie w wielu typach komórek (głównie w wątrobie i mięśniach). Glikogen tworzy rezerwę energii, którą można szybko zmobilizować, jeśli to konieczne, aby zrekompensować nagły brak glukozy. Jednak zapasy glikogenu nie są tak pojemne w kaloriach na gram jak triglicerydy (tłuszcze). Tylko glikogen przechowywany w komórkach wątroby (hepatocyty) może być przetwarzany na glukozę, aby odżywiać całe ciało. Zawartość glikogenu w wątrobie ze wzrostem jego syntezy może wynosić 5-6% wagowych wątroby. [1] Całkowita masa glikogenu w wątrobie może osiągnąć 100–120 gramów u dorosłych. W mięśniach glikogen jest przetwarzany na glukozę wyłącznie do lokalnego spożycia i gromadzi się w znacznie niższych stężeniach (nie więcej niż 1% całkowitej masy mięśniowej), podczas gdy jego całkowita ilość mięśni może przekraczać ilość nagromadzoną w hepatocytach. Niewielka ilość glikogenu znajduje się w nerkach, a jeszcze mniej w niektórych typach komórek mózgowych (glejowych) i białych krwinek.

Jako rezerwowy węglowodan, glikogen jest również obecny w komórkach grzybów.

Metabolizm glikogenu Edytuj

Przy braku glukozy w organizmie glikogen pod wpływem enzymów jest rozkładany do glukozy, która wchodzi do krwi. Regulacja syntezy i rozkładu glikogenu jest przeprowadzana przez układ nerwowy i hormony. Dziedziczne wady enzymów biorących udział w syntezie lub rozpadzie glikogenu, prowadzą do rozwoju rzadkich zespołów patologicznych - glikogenozy.

Regulacja rozkładu glikogenu Edytuj

Rozpad glikogenu w mięśniach inicjuje adrenalinę, która wiąże się z jej receptorem i aktywuje cyklazę adenylanową. Cyklaza adenylanowa rozpoczyna syntezę cyklicznego AMP. Cykliczny AMP wywołuje kaskadę reakcji, które ostatecznie prowadzą do aktywacji fosforylazy. Fosforylaza glikogenu katalizuje rozpad glikogenu. W wątrobie degradacja glikogenu jest stymulowana przez glukagon. Hormon ten jest wydzielany przez komórki a trzustki podczas postu.

Regulacja syntezy glikogenu Edytuj

Syntezę glikogenu rozpoczyna się po związaniu insuliny z jej receptorem. Gdy to nastąpi, autofosforylacja reszt tyrozynowych w receptorze insulinowym. Rozpoczyna się kaskada reakcji, w której na przemian aktywowane są następujące białka sygnałowe: substrat receptora insuliny-1, kinaza 3-fosfoinozytolu, kinaza fosfo-inozytol-1, kinaza białkowa AKT. Ostatecznie hamowana jest syntaza glikogenu kinazy-3. W czasie postu syntetaza glikogenu kinazy-3 jest aktywna i inaktywowana tylko przez krótki czas po posiłku, w odpowiedzi na sygnał insuliny. Hamuje syntazę glikogenu przez fosforylację, nie pozwalając na syntezę glikogenu. Podczas przyjmowania pokarmu insulina aktywuje kaskadę reakcji, w wyniku której hamowana jest syntaza glikogenu kinazy-3 i aktywowana jest fosfataza białkowa-1. Białkowa fosfataza-1 defosforyluje syntazę glikogenu, a ta zaczyna syntetyzować glikogen z glukozy.

Białkowa fosfataza tyrozynowa i jej inhibitory

Gdy tylko posiłek się skończy, białkowa fosfataza tyrozynowa blokuje działanie insuliny. Defosforyluje reszty tyrozyny w receptorze insuliny, a receptor staje się nieaktywny. U pacjentów z cukrzycą typu II aktywność białkowej fosfatazy tyrozynowej jest nadmiernie zwiększona, co prowadzi do zablokowania sygnału insuliny, a komórki okazują się oporne na insulinę. Obecnie prowadzone są badania mające na celu stworzenie inhibitorów fosfatazy białkowej, za pomocą których możliwe będzie opracowanie nowych metod leczenia w leczeniu cukrzycy typu II.

Uzupełnianie zapasów glikogenu Edytuj

Większość zagranicznych ekspertów [2] [3] [4] [5] [6] podkreśla potrzebę zastąpienia glikogenu jako głównego źródła energii dla aktywności mięśni. Powtarzające się obciążenia, jak zauważono w tych pracach, mogą powodować głębokie wyczerpywanie rezerw glikogenu w mięśniach i wątrobie oraz niekorzystnie wpływać na wyniki sportowców. Pokarmy bogate w węglowodany zwiększają magazynowanie glikogenu, potencjał energii mięśniowej i poprawiają ogólną wydajność. Większość kalorii dziennie (60-70%), zgodnie z obserwacjami V. Shadgana, powinna być brana pod uwagę dla węglowodanów, które dostarczają chleb, zboża, zboża, warzywa i owoce.

Glikogen

Glikogen jest wieloskładnikowym polisacharydem glukozy, który służy jako forma magazynowania energii u ludzi, zwierząt, grzybów i bakterii. Struktura polisacharydowa jest główną formą przechowywania glukozy w organizmie. U ludzi glikogen jest produkowany i przechowywany głównie w komórkach wątroby i mięśni, uwodniony przez trzy lub cztery części wody. 1) Glikogen działa jako wtórne długoterminowe przechowywanie energii, przy czym pierwotne zasoby energii stanowią tłuszcze zawarte w tkance tłuszczowej. Glikogen mięśniowy jest przekształcany w glukozę przez komórki mięśniowe, a glikogen wątrobowy jest przekształcany w glukozę do wykorzystania w całym organizmie, w tym w centralnym układzie nerwowym. Glikogen jest analogiem skrobi, polimeru glukozy, który działa jako magazyn energii w roślinach. Ma strukturę podobną do amylopektyny (składnik skrobiowy), ale bardziej intensywnie rozgałęziony i zwarty niż skrobia. Oba są białymi proszkami w stanie suchym. Glikogen występuje w postaci granulek w cytozolu / cytoplazmie w wielu typach komórek i odgrywa ważną rolę w cyklu glukozy. Glikogen tworzy rezerwę energii, którą można szybko zmobilizować, aby zaspokoić nagłe zapotrzebowanie na glukozę, ale mniej zwartą niż rezerwy energetyczne triglicerydów (lipidów). W wątrobie glikogen może wynosić od 5 do 6% masy ciała (100-120 g u osoby dorosłej). Tylko glikogen przechowywany w wątrobie może być dostępny dla innych narządów. W mięśniach glikogen jest w niskim stężeniu (1-2% masy mięśniowej). Ilość glikogenu przechowywanego w organizmie, zwłaszcza w mięśniach, wątrobie i czerwonych krwinkach 2) zależy głównie od wysiłku fizycznego, podstawowego metabolizmu i nawyków żywieniowych. Niewielka ilość glikogenu znajduje się w nerkach, a nawet mniejsza w niektórych komórkach glejowych mózgu i leukocytów. Macica przechowuje również glikogen podczas ciąży, aby odżywiać zarodek.

Struktura

Glikogen jest rozgałęzionym biopolimerem składającym się z liniowych łańcuchów reszt glukozy z dalszymi łańcuchami rozgałęziającymi się co 8-12 glukozy. Glukoza jest połączona liniowo z wiązaniami glikozydowymi α (1 → 4) od jednej glukozy do następnej. Gałęzie są związane z łańcuchami, z których są oddzielone wiązaniami glikozydowymi α (1 → 6) między pierwszą glukozą nowej gałęzi a glukozą w łańcuchu komórek macierzystych 3). Ze względu na sposób syntezy glikogenu każda glikogenowa granulka zawiera białko glikogeninowe. Glikogen w mięśniach, wątrobie i komórkach tłuszczowych jest przechowywany w postaci uwodnionej, składającej się z trzech lub czterech części wody na część glikogenu, związanych z 0,45 milimola potasu na gram glikogenu.

Funkcje

Wątroba

Ponieważ żywność zawierająca węglowodany lub białko jest spożywana i trawiona, poziom glukozy we krwi wzrasta, a trzustka wydziela insulinę. Glukoza we krwi z żyły wrotnej wchodzi do komórek wątroby (hepatocytów). Insulina działa na hepatocyty, aby stymulować działanie kilku enzymów, w tym syntazy glikogenu. Cząsteczki glukozy są dodawane do łańcuchów glikogenu, dopóki zarówno insulina, jak i glukoza pozostają obfite. W tym stanie poposiłkowym lub „pełnym” wątroba pobiera więcej glukozy z krwi niż uwalnia. Po strawieniu pokarmu i obniżeniu poziomu glukozy zmniejsza się wydzielanie insuliny i zatrzymuje syntezę glikogenu. Gdy jest potrzebny do energii, glikogen jest niszczony i ponownie zamienia się w glukozę. Fosforylaza glikogenu jest głównym enzymem do rozkładu glikogenu. Przez następne 8–12 godzin glukoza pochodząca z glikogenu wątrobowego jest głównym źródłem glukozy we krwi wykorzystywanej przez resztę ciała do produkcji paliwa. Glukagon, inny hormon wytwarzany przez trzustkę, jest w dużym stopniu przeciwstawnym sygnałem insuliny. W odpowiedzi na poziom insuliny poniżej normy (gdy poziom glukozy we krwi zaczyna spadać poniżej normy), glukagon jest wydzielany w coraz większych ilościach i stymuluje zarówno glikogenolizę (rozkład glikogenu), jak i glukoneogenezę (wytwarzanie glukozy z innych źródeł).

Mięśnie

Wydaje się, że glikogen komórek mięśniowych działa jako natychmiastowe źródło zapasu glukozy dla komórek mięśniowych. Inne komórki, które zawierają małe ilości, również używają go lokalnie. Ponieważ komórkom mięśniowym brakuje glukozo-6-fosfatazy, która jest wymagana do pobrania glukozy do krwi, glikogen, który przechowują, jest dostępny wyłącznie do użytku wewnętrznego i nie ma zastosowania do innych komórek. Kontrastuje to z komórkami wątroby, które na żądanie łatwo rozkładają przechowywany glikogen na glukozę i przesyłają go przez krwioobieg jako paliwo do innych narządów.

Historia

Glikogen odkrył Claude Bernard. Jego eksperymenty wykazały, że wątroba zawiera substancję, która może prowadzić do redukcji cukru pod wpływem „enzymu” w wątrobie. W 1857 r. Opisał uwolnienie substancji, którą nazwał „la matière glycogène”, czyli „substancja cukrowa”. Wkrótce po odkryciu glikogenu w wątrobie A. Sanson odkrył, że tkanka mięśniowa zawiera również glikogen. Wzór empiryczny dla glikogenu (C6H10O5) n został ustanowiony przez Kekule w 1858 roku. 4)

Metabolizm

Synteza

Synteza glikogenu, w przeciwieństwie do jego zniszczenia, jest endergiczna - wymaga wkładu energii. Energia do syntezy glikogenu pochodzi od trifosforanu urydyny (UTP), który reaguje z glukozo-1-fosforanem, tworząc UDP-glukozę, w reakcji katalizowanej przez transferazę urydylową UTP-glukozo-1-fosforanu. Glikogen jest syntetyzowany z monomerów UDP-glukozy, początkowo przez glikogeninę białka, która ma dwie kotwice tyrozynowe dla redukującego końca glikogenu, ponieważ glikogenina jest homodimerem. Po dodaniu około ośmiu cząsteczek glukozy do reszty tyrozyny, enzym syntazy glikogenu stopniowo wydłuża łańcuch glikogenu za pomocą UDP-glukozy przez dodanie glukozy połączonej α (1 → 4). Enzym glikogenowy katalizuje przeniesienie końcowego fragmentu sześciu lub siedmiu reszt glukozy z nieredukującego końca do grupy hydroksylowej C-6 reszty glukozy głębiej w wewnętrzną część cząsteczki glikogenu. Enzym rozgałęziający może działać tylko na rozgałęzienie mające co najmniej 11 reszt, a enzym może być przeniesiony do tego samego łańcucha glukozy lub sąsiednich łańcuchów glukozy.

Glikogenoliza

Glikogen jest odcinany od nieredukujących końców łańcucha przez enzym fosforylazę glikogenu w celu wytworzenia monomerów glukozo-1-fosforanu. In vivo, fosforylacja przebiega w kierunku degradacji glikogenu, ponieważ stosunek fosforanu i glukozo-1-fosforanu jest zazwyczaj większy niż 100. 5) Następnie, glukozo-1-fosforan przekształca się w glukozo-6-fosforan (G6P) przez fosfogluktazę. Aby usunąć rozgałęzienia α (1-6) w rozgałęzionym glikogenie, potrzebny jest specjalny enzym fermentacyjny, który przekształca łańcuch w polimer liniowy. Powstałe monomery G6P mają trzy możliwe losy: G6P może kontynuować drogę glikolizy i być wykorzystywany jako paliwo. G6P może przenikać szlak pentozofosforanowy przez enzym dehydrogenazę glukozo-6-fosforanową, wytwarzając cukry NADPH i 5-węglowe. W wątrobie i nerkach G6P można defosforylować z powrotem do glukozy za pomocą enzymu glukozo-6-fosfatazy. To ostatni krok na drodze glukoneogenezy.

Znaczenie kliniczne

Naruszenia metabolizmu glikogenu

Najczęstszą chorobą, w której metabolizm glikogenu staje się nieprawidłowy, jest cukrzyca, w której z powodu nieprawidłowych ilości insuliny glikogen wątrobowy może zostać nieprawidłowo nagromadzony lub wyczerpany. Przywrócenie normalnego metabolizmu glukozy zwykle normalizuje metabolizm glikogenu. Gdy hipoglikemia jest spowodowana nadmiernym poziomem insuliny, ilość glikogenu w wątrobie jest wysoka, ale wysoki poziom insuliny zapobiega glikogenolizie niezbędnej do utrzymania prawidłowego poziomu cukru we krwi. Glukagon jest powszechnym sposobem leczenia tego typu hipoglikemii. Różne wrodzone błędy metabolizmu są spowodowane niedoborami enzymów niezbędnych do syntezy lub rozpadu glikogenu. Nazywane są także chorobami magazynowania glikogenu.

Efekt wyczerpania glikogenu i wytrzymałość

Biegacze długodystansowi, tacy jak maratończycy, narciarze i rowerzyści, często doświadczają wyczerpania glikogenu, gdy prawie wszystkie zapasy glikogenu w ciele sportowca są wyczerpane po długotrwałym wysiłku bez wystarczającego spożycia węglowodanów. Wyczerpaniu glikogenu można zapobiec na trzy możliwe sposoby. Po pierwsze, podczas wysiłku, węglowodany o najwyższej możliwej szybkości konwersji do glukozy we krwi (wysoki indeks glikemiczny) są dostarczane w sposób ciągły. Najlepszy wynik tej strategii zastępuje około 35% glukozy spożywanej w rytmach serca, powyżej około 80% wartości maksymalnej. Po drugie, dzięki treningom adaptacji wytrzymałościowej i specjalistycznym wzorom (na przykład niskiej wytrzymałości i treningu dietetycznego), organizm może określić włókna mięśniowe typu I, aby poprawić wydajność paliwa i obciążenie pracą, aby zwiększyć procent kwasów tłuszczowych stosowanych jako paliwo. 6) aby zaoszczędzić węglowodany. Po trzecie, spożywając duże ilości węglowodanów po wyczerpaniu zapasów glikogenu w wyniku ćwiczeń lub diety, organizm może zwiększyć pojemność glikogenu domięśniowego. Ten proces jest znany jako „ładunek węglowodanów”. Ogólnie rzecz biorąc, indeks glikemiczny źródła węglowodanów nie ma znaczenia, ponieważ wrażliwość insuliny na mięśnie wzrasta w wyniku przejściowego wyczerpania glikogenu. 7) Z powodu braku glikogenu sportowcy często doświadczają skrajnego zmęczenia, do tego stopnia, że ​​może im być trudno chodzić. Co ciekawe, najlepsi zawodowi kolarze na świecie z reguły pokonują 4-5-biegowy wyścig na granicy wyczerpania glikogenu, stosując trzy pierwsze strategie. Kiedy sportowcy spożywają węglowodany i kofeinę po wyczerpujących ćwiczeniach, ich zapasy glikogenu są zwykle uzupełniane szybciej 8), ale minimalna dawka kofeiny, przy której obserwuje się klinicznie istotny wpływ na nasycenie glikogenu, nie została ustalona.

Gdzie powstaje glikogen

Glikogen jest złożonym, złożonym węglowodanem, który w procesie glikogenezy powstaje z glukozy, która wchodzi do organizmu człowieka wraz z pożywieniem. Z chemicznego punktu widzenia jest on określony wzorem C6H10O5 i jest koloidalnym polisacharydem o silnie rozgałęzionym łańcuchu reszt glukozy. W tym artykule powiemy wszystko o glikogenach: co to jest, jakie są ich funkcje, gdzie są przechowywane. Opiszemy również, jakie odchylenia są w trakcie ich syntezy.

Glikogen jest niezbędną rezerwą glukozy w organizmie. U ludzi jest syntetyzowany w następujący sposób. Podczas posiłku węglowodany (w tym skrobia i disacharydy - laktoza, maltoza i sacharoza) są rozkładane na małe cząsteczki dzięki działaniu enzymu (amylazy). Następnie w jelicie cienkim enzymy takie jak sacharoza, amylaza trzustkowa i maltaza hydrolizują reszty węglowodanowe do monosacharydów, w tym glukozy.

Glikogen jest niezbędną rezerwą glukozy w organizmie. U ludzi jest syntetyzowany w następujący sposób. Podczas posiłku węglowodany (w tym skrobia i disacharydy - laktoza, maltoza i sacharoza) są rozkładane na małe cząsteczki dzięki działaniu enzymu (amylazy). Następnie w jelicie cienkim enzymy takie jak sacharoza, amylaza trzustkowa i maltaza hydrolizują reszty węglowodanowe do monosacharydów, w tym glukozy. Jedna część uwolnionej glukozy dostaje się do krwiobiegu, jest wysyłana do wątroby, a druga jest transportowana do komórek innych narządów. Bezpośrednio w komórkach, w tym w komórkach mięśniowych, następuje późniejszy rozkład monosacharydu glukozy, który nazywa się glikolizą. W procesie glikolizy, zachodzącym z udziałem lub bez udziału tlenu (tlenowego i beztlenowego), syntetyzowane są cząsteczki ATP, które są źródłem energii we wszystkich żywych organizmach. Ale nie cała glukoza, która dostaje się do organizmu ludzkiego z pożywieniem, jest wydawana na syntezę ATP. Część jest przechowywana w postaci glikogenu. Proces glikogenezy obejmuje polimeryzację, czyli sekwencyjne przyłączanie monomerów glukozy do siebie i tworzenie rozgałęzionego łańcucha polisacharydowego pod wpływem specjalnych enzymów.

Powstały glikogen jest przechowywany w postaci specjalnych granulek w cytoplazmie (cytozolu) wielu komórek ciała. Zawartość glikogenu w wątrobie i tkance mięśniowej jest szczególnie wysoka. Ponadto glikogen mięśniowy jest źródłem glukozy dla samej komórki mięśniowej (w przypadku silnego obciążenia), a glikogen wątrobowy utrzymuje normalne stężenie glukozy we krwi. Ponadto, podaż tych złożonych węglowodanów znajduje się w komórkach nerwowych, komórkach serca, aorcie, powłokach nabłonkowych, tkance łącznej, błonie śluzowej macicy i tkankach płodowych. Przyjrzeliśmy się zatem terminowi „glikogen”. Co to jest teraz jasne. Dalej porozmawiamy o ich funkcjach.

W organizmie glikogen pełni rolę rezerwy energii. W przypadku ostrej potrzeby organizm może uzyskać brakującą glukozę. Jak to idzie? Rozkład glikogenu odbywa się w okresach między posiłkami, a także znacznie przyspieszony podczas poważnej pracy fizycznej. Proces ten zachodzi przez rozszczepienie reszt glukozy pod wpływem określonych enzymów. W rezultacie glikogen rozkłada się do wolnej glukozy i glukozo-6-fosforanu bez kosztów ATP. Ponadto glikogen mięśniowy jest źródłem glukozy dla samej komórki mięśniowej (w przypadku silnego obciążenia), a glikogen wątrobowy utrzymuje normalne stężenie glukozy we krwi. Ponadto, podaż tych złożonych węglowodanów znajduje się w komórkach nerwowych, komórkach serca, aorcie, powłokach nabłonkowych, tkance łącznej, błonie śluzowej macicy i tkankach płodowych. Przyjrzeliśmy się zatem terminowi „glikogen”. Co to jest teraz jasne. Dalej porozmawiamy o ich funkcjach.

W organizmie glikogen pełni rolę rezerwy energii. W przypadku ostrej potrzeby organizm może uzyskać brakującą glukozę. Jak to idzie? Rozkład glikogenu odbywa się w okresach między posiłkami, a także znacznie przyspieszony podczas poważnej pracy fizycznej. Proces ten zachodzi przez rozszczepienie reszt glukozy pod wpływem określonych enzymów. W rezultacie glikogen rozkłada się do wolnej glukozy i glukozo-6-fosforanu bez kosztów ATP.

Wątroba jest jednym z najważniejszych narządów wewnętrznych ludzkiego ciała. Pełni szereg ważnych funkcji. W tym zapewnia normalny poziom cukru we krwi, niezbędny do funkcjonowania mózgu. Główne mechanizmy utrzymywania glukozy w normalnym zakresie, od 80 do 120 mg / dl, to lipogeneza, a następnie rozpad glikogenu, glukoneogeneza i transformacja innych cukrów w glukozę. Wraz ze spadkiem poziomu cukru we krwi aktywowana jest fosforylaza, a następnie glikogen wątrobowy ulega rozpadowi. Jego skupiska znikają z cytoplazmy komórek, a glukoza dostaje się do krwiobiegu, dając organizmowi niezbędną energię. Gdy poziom cukru wzrasta, na przykład po posiłku, komórki wątroby zaczynają aktywnie syntetyzować glikogen i go odkładać. Glukoneogeneza to proces, w którym wątroba syntetyzuje glukozę z innych substancji, w tym aminokwasów. Funkcja regulacyjna wątroby sprawia, że ​​jest ona krytycznie niezbędna do prawidłowego funkcjonowania narządu. Odchylenia - znaczny wzrost / spadek poziomu glukozy we krwi - stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego.

Zaburzenia metabolizmu glikogenu są grupą dziedzicznych chorób glikogenowych. Ich przyczyną są różne defekty enzymów, które są bezpośrednio zaangażowane w regulację procesów tworzenia lub rozszczepiania glikogenu. Wśród chorób glikogenowych wyróżnia się glikogenozę i aglikogenozę. Pierwszymi są rzadkie patologie dziedziczne spowodowane nadmiernym nagromadzeniem polisacharydu C6H10O5 w komórkach. Wraz ze spadkiem poziomu cukru we krwi aktywowana jest fosforylaza, a następnie glikogen wątrobowy ulega rozpadowi. Jego skupiska znikają z cytoplazmy komórek, a glukoza dostaje się do krwiobiegu, dając organizmowi niezbędną energię. Gdy poziom cukru wzrasta, na przykład po posiłku, komórki wątroby zaczynają aktywnie syntetyzować glikogen i go odkładać. Glukoneogeneza to proces, w którym wątroba syntetyzuje glukozę z innych substancji, w tym aminokwasów. Funkcja regulacyjna wątroby sprawia, że ​​jest ona krytycznie niezbędna do prawidłowego funkcjonowania narządu. Odchylenia - znaczny wzrost / spadek poziomu glukozy we krwi - stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego.

Zaburzenia metabolizmu glikogenu są grupą dziedzicznych chorób glikogenowych. Ich przyczyną są różne defekty enzymów, które są bezpośrednio zaangażowane w regulację procesów tworzenia lub rozszczepiania glikogenu. Wśród chorób glikogenowych wyróżnia się glikogenozę i aglikogenozę. Pierwszymi są rzadkie patologie dziedziczne spowodowane nadmiernym nagromadzeniem polisacharydu C6H10O5 w komórkach. Synteza glikogenu i jego późniejsza nadmierna obecność w wątrobie, płucach, nerkach, mięśniach szkieletowych i sercowych jest spowodowana przez defekty enzymów (na przykład glukozo-6-fosfatazy) zaangażowanych w rozkład glikogenu. Najczęściej, gdy występuje glikogenoza, występują zaburzenia w rozwoju narządów, opóźniony rozwój psychomotoryczny, ciężkie stany hipoglikemiczne, aż do wystąpienia śpiączki. Aby potwierdzić diagnozę i określić rodzaj glikogenozy, wykonuje się biopsję wątroby i mięśni, po czym uzyskany materiał przesyła się do badania histochemicznego. Podczas tego procesu ustala się zawartość glikogenu w tkankach, a także aktywność enzymów, które przyczyniają się do jego syntezy i rozkładu.

Aglikogenozy są ciężką chorobą dziedziczną spowodowaną brakiem enzymu zdolnego do syntezy glikogenu (syntetazy glikogenu). W obecności tej patologii w wątrobie nie występuje całkowicie glikogen. Objawy kliniczne choroby są następujące: bardzo niski poziom glukozy we krwi, w wyniku którego - utrzymujące się drgawki hipoglikemiczne. Stan pacjentów określa się jako niezwykle poważny. Obecność glikogenozy bada się przez wykonanie biopsji wątroby.

Jakim zwierzęciem jest ten „glikogen”? Zazwyczaj wspomina się o tym w związku z węglowodanami, ale niewielu decyduje się zagłębić w samą istotę tej substancji. Bone Broad postanowił opowiedzieć ci wszystko, co najważniejsze i niezbędne o glikogenie, aby nie wierzyli już w mit, że „spalanie tłuszczu zaczyna się dopiero po 20 minutach biegu”. Zaintrygowany? Czytaj!

Z tego artykułu dowiesz się: czym jest glikogen, jak się tworzy, gdzie i dlaczego gromadzi się glikogen, jak zachodzi wymiana glikogenu i jakie produkty są źródłem glikogenu.

Co to jest glikogen?

Nasze ciało potrzebuje przede wszystkim pożywienia jako źródła energii, a dopiero potem, jako źródła przyjemności, tarczy antystresowej lub możliwości „rozpieszczenia” siebie. Jak wiadomo, otrzymujemy energię z makroskładników odżywczych: tłuszczów, białek i węglowodanów. Tłuszcze dają 9 kcal, a białka i węglowodany - 4 kcal. Ale pomimo wysokiej wartości energetycznej tłuszczów i ważnej roli aminokwasów niezbędnych z białek, węglowodany są najważniejszymi „dostawcami” energii w naszym organizmie.

Dlaczego Odpowiedź jest prosta: tłuszcze i białka są „powolną” formą energii, ponieważ Ich fermentacja zajmuje trochę czasu, a węglowodany - „szybko”. Wszystkie węglowodany (słodycze lub chleb z otrębami) ostatecznie dzielą się na glukozę, która jest niezbędna do odżywienia wszystkich komórek ciała.

Schemat rozszczepienia węglowodanów

Glikogen jest rodzajem węglowodanów „konserwujących”, innymi słowy, magazynowanym glukozą do późniejszych potrzeb energetycznych. Jest przechowywany w stanie związanym z wodą. To znaczy glikogen jest „syropem” o wartości opałowej 1-1,3 kcal / g (z kaloryczną zawartością węglowodanów 4 kcal / g).

Uzależnienie od dopaminy: jak złagodzić apetyt na słodycze. Kompulsywne przejadanie się

Proces tworzenia glikogenu (glikogenezy) odbywa się według scenariuszy 2m. Pierwszy to proces przechowywania glikogenu. Po posiłku zawierającym węglowodany wzrasta poziom glukozy we krwi. W odpowiedzi insulina dostaje się do krwiobiegu, aby następnie ułatwić dostarczanie glukozy do komórek i wspomagać syntezę glikogenu. Dzięki enzymowi (amylazie) dochodzi do rozpadu węglowodanów (skrobi, fruktozy, maltozy, sacharozy) na mniejsze cząsteczki, a następnie, pod wpływem enzymów jelita cienkiego, rozkład glukozy na monosacharydy. Znaczna część monosacharydów (najprostsza forma cukru) dostaje się do wątroby i mięśni, gdzie glikogen jest odkładany w „rezerwie”. Łącznie zsyntetyzowano 300-400 gramów glikogenu.

Drugi mechanizm rozpoczyna się w okresach głodu lub intensywnej aktywności fizycznej, w razie potrzeby glikogen jest mobilizowany z depotu i przekształcany w glukozę, która jest dostarczana do tkanek i wykorzystywana przez nich w procesie aktywności życiowej. Gdy organizm wyczerpuje zapas glikogenu w komórkach, mózg wysyła sygnały o potrzebie „tankowania”.

Drogi, przyspieszyłem metabolizm lub mity na temat „promowanego” metabolizmu

Główne rezerwy glikogenu znajdują się w wątrobie i mięśniach. Ilość glikogenu w wątrobie może osiągnąć u dorosłych 150 do 200 gramów. Komórki wątroby są liderami w akumulacji glikogenu: mogą składać się z tej substancji o 8 procent.

Główną funkcją glikogenu wątrobowego jest utrzymanie poziomu cukru we krwi na stałym, zdrowym poziomie. Wątroba jest jednym z najważniejszych narządów ciała (jeśli w ogóle warto mieć „paradę uderzeń” wśród narządów, których wszyscy potrzebujemy), a przechowywanie i stosowanie glikogenu czyni jego funkcje jeszcze bardziej odpowiedzialnymi: wysokiej jakości funkcjonowanie mózgu jest możliwe tylko dzięki normalnemu poziomowi cukru w ​​organizmie.

Jeśli poziom cukru we krwi spada, pojawia się deficyt energii, dzięki któremu ciało zaczyna działać nieprawidłowo. Brak odżywiania mózgu wpływa na centralny układ nerwowy, który jest wyczerpany. Oto podział glikogenu. Następnie glukoza dostaje się do krwiobiegu, dzięki czemu organizm otrzymuje wymaganą ilość energii.

Glikogen w mięśniach.

Glikogen jest również odkładany w mięśniach. Całkowita ilość glikogenu w organizmie wynosi 300 - 400 gramów. Jak wiemy, około 100-120 gramów substancji gromadzi się w wątrobie, ale reszta (200-280 g) jest magazynowana w mięśniach i stanowi maksymalnie 1-2% całkowitej masy tych tkanek. Chociaż, aby być jak najbardziej precyzyjnym, należy zauważyć, że glikogen jest przechowywany nie we włóknach mięśniowych, ale w sarkoplazmie - płynie odżywczym otaczającym mięśnie.

Ilość glikogenu w mięśniach zwiększa się w przypadku obfitego odżywiania i zmniejsza się podczas postu, a zmniejsza się tylko podczas wysiłku - długotrwałego i / lub intensywnego. Gdy mięśnie działają pod wpływem specjalnego enzymu fosforylazy, który jest aktywowany na początku skurczu mięśni, dochodzi do nasilonego rozpadu glikogenu, który służy do zapewnienia, że ​​same mięśnie (skurcze mięśni) działają z glukozą. Zatem mięśnie wykorzystują glikogen tylko na własne potrzeby.

Intensywna aktywność mięśni spowalnia wchłanianie węglowodanów, a lekka i krótka praca zwiększa wchłanianie glukozy.

Glikogen wątroby i mięśni jest wykorzystywany do różnych potrzeb, ale stwierdzenie, że jedno z nich jest ważniejsze, jest absolutnym nonsensem i pokazuje tylko twoją dziką ignorancję.

Wszystko, co jest napisane na tym ekranie, to pełna herezja. Jeśli boisz się owoców i myślisz, że są przechowywane bezpośrednio w tłuszczu, nie mów nikomu tego nonsensu i pilnie przeczytaj artykuł Fruktoza: Czy można jeść owoce i schudnąć?

Dla każdego aktywnego wysiłku fizycznego (ćwiczenia siłowe na siłowni, boks, bieganie, aerobik, pływanie i wszystko, co sprawia, że ​​się pocisz i przeciążasz) twoje ciało potrzebuje 100-150 gramów glikogenu na godzinę aktywności. Po wyczerpaniu zapasów glikogenu organizm zaczyna niszczyć najpierw mięśnie, a następnie tkankę tłuszczową.

Uwaga: jeśli nie chodzi o długi pełny głód, zapasy glikogenu nie są całkowicie wyczerpane, ponieważ są niezbędne. Bez rezerw w wątrobie mózg może pozostać bez zapasów glukozy, a to jest śmiertelne, ponieważ mózg jest najważniejszym organem (a nie tyłek, jak myślą niektórzy). Bez rezerw mięśniowych trudno jest wykonywać intensywną pracę fizyczną, która w naturze jest postrzegana jako zwiększona szansa na pożarcie / bez potomstwa / zamrożenie itp.

Trening wyczerpuje zapasy glikogenu, ale nie według schematu „przez pierwsze 20 minut pracujemy na glikogenie, a następnie przechodzimy na tłuszcze i tracimy na wadze”. Weźmy na przykład studium, w którym wyszkoleni sportowcy wykonali 20 zestawów ćwiczeń na nogi (4 ćwiczenia, po 5 zestawów każdy; każdy zestaw wykonano na niepowodzenie i wykonano 6-12 powtórzeń; odpoczynek był krótki; całkowity czas treningu wynosił 30 minut). Kto zna trening siłowy, rozumie, że nie było to łatwe. Przed i po ćwiczeniu wykonali biopsję i przyjrzeli się zawartości glikogenu. Okazało się, że ilość glikogenu zmniejszyła się ze 160 do 118 mmol / kg, tj. Mniej niż 30%.

W ten sposób rozproszyliśmy kolejny mit - jest mało prawdopodobne, że będziesz miał czas na wyczerpanie wszystkich zapasów glikogenu na trening, więc nie powinieneś rzucać się na jedzenie w szatni wśród spoconych trampek i ciał obcych, nie umrzesz z „nieuniknionego” katabolizmu. Nawiasem mówiąc, warto uzupełnić zapasy glikogenu nie w ciągu 30 minut po treningu (niestety okno białko-węglowodany to mit), ale w ciągu 24 godzin.

Ludzie bardzo przesadzają w tempie wyczerpywania glikogenu (jak wiele innych rzeczy)! Natychmiast po treningu lubią rzucać „węgle” po pierwszym rozgrzewce, z pustą szyją lub „wyczerpaniem glikogenu mięśniowego i KATABOLIZMEM”. Położył się na godzinę w ciągu dnia i wąsił, nie było glikogenu w wątrobie. Milczę o katastrofalnym zużyciu energii przez 20-minutowy bieg żółwia. I ogólnie, mięśnie jedzą prawie 40 kcal na 1 kg, białko gnije, tworzy śluz w żołądku i prowokuje raka, mleko leje się tak, że aż 5 dodatkowych kilogramów na wadze (nie tłuszczu, tak), tłuszcze powodują otyłość, węglowodany są zabójcze (Obawiam się - boję się) i na pewno umrzesz z glutenu. Dziwne jest tylko to, że udało nam się przetrwać w czasach prehistorycznych i nie wymarły, chociaż oczywiście nie jedliśmy ambrozji i pit sportu.
Pamiętajcie, proszę, że natura jest mądrzejsza od nas i przez długi czas dostosowywała wszystko za pomocą ewolucji. Człowiek jest jednym z najbardziej przystosowanych i adaptowalnych organizmów, które są w stanie istnieć, rozmnażać się, przetrwać. Więc bez psychozy, panowie i panie.

Jednak trening na pustym żołądku jest więcej niż bez znaczenia. „Co powinienem zrobić?” Myślisz. Odpowiedź znajdziesz w artykule „Cardio: kiedy i dlaczego?”, Który opowie ci o konsekwencjach głodujących treningów.

Chcesz schudnąć - nie jedz węglowodanów

Glikogen wątrobowy jest rozkładany przez zmniejszenie stężenia glukozy we krwi, głównie między posiłkami. Po 48-60 godzinach całkowitego postu zapasy glikogenu w wątrobie są całkowicie wyczerpane.

Glikogen mięśniowy zużywa się podczas aktywności fizycznej. I tutaj ponownie omówimy mit: „Aby spalić tłuszcz, musisz biegać przez co najmniej 30 minut, ponieważ tylko w 20 minucie zapasy glikogenu są wyczerpane, a tłuszcz podskórny zaczyna być wykorzystywany jako paliwo”, tylko z czysto matematycznej strony. Skąd to się wzięło? A pies go zna!

Rzeczywiście, łatwiej jest organizmowi używać glikogenu niż utleniać tłuszcz na energię, dlatego jest on głównie spożywany. Stąd mit: musisz najpierw wydać cały glikogen, a następnie tłuszcz zacznie się palić, a stanie się to około 20 minut po rozpoczęciu ćwiczeń aerobowych. Dlaczego 20? Nie mamy pojęcia.

ALE: nikt nie bierze pod uwagę, że nie jest tak łatwo użyć całego glikogenu i nie jest ograniczony do 20 minut. Jak wiemy, całkowita ilość glikogenu w organizmie wynosi 300 - 400 gramów, a niektóre źródła mówią o 500 gramach, co daje nam od 1200 do 2000 kcal! Czy masz jakiś pomysł, jak bardzo musisz biegać, aby zneutralizować takie przełamanie kalorii? Osoba ważąca 60 kg będzie musiała jeździć w średnim tempie od 22 do 3 kilometrów. Czy jesteś gotowy?

Udane szkolenie wymaga dwóch głównych warunków - dostępności glikogenu w mięśniach przed treningiem siłowym i wystarczającego poziomu odzyskania tych rezerw po treningu. Trening siłowy bez glikogenu dosłownie spali mięśnie. Aby tak się nie stało, w diecie musi być wystarczająca ilość węglowodanów, aby twoje ciało mogło dostarczyć energii dla wszystkich zachodzących w nim procesów. Bez glikogenu (i przy okazji tlenu) nie możemy produkować ATP, który służy jako magazyn energii lub zbiornik rezerwowy. Same cząsteczki ATP nie magazynują energii, natychmiast po ich wytworzeniu uwalniają energię.

Bezpośrednim źródłem energii dla włókien mięśniowych jest ZAWSZE adenozynotrifosforan (ATP), ale jest tak mały w mięśniach, że trwa tylko 1-3 sekundy intensywnej pracy! Dlatego wszystkie przemiany tłuszczów, węglowodanów i innych nośników energii w komórce są zredukowane do ciągłej syntezy ATP. To znaczy Wszystkie te substancje „płoną”, tworząc cząsteczki ATP. ATP jest zawsze potrzebne organizmowi, nawet jeśli osoba nie uprawia sportu, ale po prostu podnosi nos. Zależy to od pracy wszystkich narządów wewnętrznych, pojawienia się nowych komórek, ich wzrostu, funkcji skurczowej tkanek i wielu innych. ATP można znacznie zmniejszyć, na przykład, jeśli angażujesz się w intensywne ćwiczenia. Dlatego musisz wiedzieć, jak przywrócić ATP i przywrócić energię ciała, która służy jako paliwo nie tylko dla mięśni szkieletu, ale także dla organów wewnętrznych.

Ponadto glikogen odgrywa ważną rolę w regeneracji organizmu po wysiłku, bez którego wzrost mięśni jest niemożliwy.

Oczywiście mięśnie potrzebują energii, aby się skurczyć i rosnąć (aby umożliwić syntezę białek). Nie będzie energii w komórkach mięśniowych = brak wzrostu. Dlatego bez węglowodanów lub diety z minimalną ilością węglowodanów działa źle: mało węglowodanów, odpowiednio mało glikogenu, aktywnie spalisz mięśnie.

Tak więc brak detoksykacji białek i strach przed owocami ze zbożami: rzuć książkę o diecie paleo w piecu! Wybierz zrównoważoną, zdrową, zróżnicowaną dietę (opisaną tutaj) i nie demonizuj poszczególnych produktów.

Uwielbiasz „czyścić” ciało? Następnie artykuł „Detox Fever” z pewnością Cię zaszokuje!

Tylko glikogen może przejść do glikogenu. Dlatego niezmiernie ważne jest, aby trzymać w swoim barze dietetycznym węglowodany nie niższe niż 50% całkowitej wartości kalorycznej. Jedząc normalny poziom węglowodanów (około 60% dziennej diety), zachowujesz swój własny glikogen do maksimum i zmuszasz organizm do bardzo dobrego utleniania węglowodanów.

Ważne jest posiadanie w diecie pieczywa, płatków zbożowych, zbóż, różnych owoców i warzyw.

Najlepszymi źródłami glikogenu są: cukier, miód, czekolada, marmolada, dżem, daktyle, rodzynki, figi, banany, arbuz, persimmon, słodkie wypieki.

Należy zachować ostrożność podczas przyjmowania takich pokarmów osobom z zaburzeniami czynności wątroby i brakiem enzymów.

Glikogen jest rezerwowym węglowodanem zwierząt, składającym się z dużej ilości reszt glukozy. Podaż glikogenu pozwala szybko wypełnić brak glukozy we krwi, gdy tylko jej poziom zmniejszy się, glikogen rozszczepia się, a wolna glukoza dostaje się do krwi. U ludzi glukoza jest przechowywana głównie jako glikogen. Nie opłaca się komórkom przechowywać pojedynczych cząsteczek glukozy, ponieważ znacznie zwiększyłoby to ciśnienie osmotyczne wewnątrz komórki. W swojej strukturze glikogen przypomina skrobię, czyli polisacharyd, który jest przechowywany głównie przez rośliny. Skrobia składa się również z reszt glukozy połączonych ze sobą, jednak w cząsteczkach glikogenu jest o wiele więcej rozgałęzień. Wysokiej jakości reakcja na glikogen - reakcja z jodem - daje brązowy kolor, w przeciwieństwie do reakcji jodu ze skrobią, co pozwala uzyskać purpurowy kolor.

Tworzenie i rozpad glikogenu reguluje kilka hormonów, a mianowicie:

1) insulina
2) glukagon
3) adrenalina

Tworzenie glikogenu następuje po wzroście stężenia glukozy we krwi: jeśli jest dużo glukozy, należy ją przechowywać w przyszłości. Wychwyt glukozy przez komórki jest regulowany głównie przez dwóch antagonistów hormonów, to znaczy hormonów o przeciwnych skutkach: insuliny i glukagonu. Oba hormony są wydzielane przez komórki trzustki.

Uwaga: słowa „glukagon” i „glikogen” są bardzo podobne, ale glukagon jest hormonem, a glikogen jest wolnym polisacharydem.

Insulina jest syntetyzowana, jeśli we krwi jest dużo glukozy. Zwykle dzieje się to po zjedzeniu osoby, zwłaszcza jeśli żywność jest bogata w węglowodany (na przykład, jeśli jesz mąkę lub słodkie jedzenie). Wszystkie węglowodany zawarte w pożywieniu są rozbijane na monosacharydy, a już w tej postaci są wchłaniane przez ścianę jelita do krwi. W związku z tym wzrasta poziom glukozy.

Gdy receptory komórkowe reagują na insulinę, komórki absorbują glukozę z krwi, a jej poziom ponownie spada. Nawiasem mówiąc, właśnie dlatego cukrzyca - brak insuliny - jest w przenośni nazywana „głodem wśród obfitości”, ponieważ we krwi po zjedzeniu pokarmu bogatego w węglowodany pojawia się dużo cukru, ale bez insuliny komórki nie mogą go wchłonąć. Część komórek glukozy jest wykorzystywana na energię, a pozostała część jest przekształcana w tłuszcz. Komórki wątroby wykorzystują zaabsorbowaną glukozę do syntezy glikogenu. Jeśli we krwi jest mało glukozy, zachodzi odwrotny proces: trzustka wydziela hormon glukagon, a komórki wątroby zaczynają rozkładać glikogen, uwalniając glukozę do krwi lub syntetyzując ponownie glukozę z prostszych cząsteczek, takich jak kwas mlekowy.

Adrenalina prowadzi również do rozpadu glikogenu, ponieważ całe działanie tego hormonu ma na celu mobilizację organizmu, przygotowując go do reakcji typu „uderz lub uciekaj”. A do tego konieczne jest, aby stężenie glukozy stało się wyższe. Wtedy mięśnie mogą go wykorzystać do energii.

Zatem wchłanianie pokarmu prowadzi do uwolnienia hormonu insuliny do krwi i syntezy glikogenu, a głód prowadzi do uwolnienia hormonu glukagonu i rozpadu glikogenu. Uwalnianie adrenaliny, które występuje w sytuacjach stresowych, prowadzi również do rozpadu glikogenu.

Glukozo-6-fosforan służy jako substrat do syntezy glikogenu lub glikogenogenezy, jak to się nazywa inaczej. Jest to cząsteczka otrzymywana z glukozy po przyłączeniu reszty kwasu fosforowego do szóstego atomu węgla. Glukoza, która tworzy glukozo-6-fosforan, dostaje się do wątroby z krwi i do krwi z jelita.

Inna możliwość jest możliwa: glukoza może być ponownie syntetyzowana z prostszych prekursorów (kwasu mlekowego). W tym przypadku glukoza z krwi dostaje się na przykład do mięśni, gdzie jest dzielona na kwas mlekowy z uwolnieniem energii, a następnie nagromadzony kwas mlekowy jest transportowany do wątroby, a komórki wątroby ponownie syntetyzują z niego glukozę. Następnie glukozę można przekształcić w glukozę-6-fosfot i dalej na jej podstawie, aby zsyntetyzować glikogen.

Co zatem dzieje się w procesie syntezy glikogenu z glukozy?

1. Glukoza po dodaniu reszty kwasu fosforowego staje się glukozo-6-fosforanem. Wynika to z enzymu heksokinazy. Enzym ten ma kilka różnych postaci. Heksokinaza w mięśniach różni się nieco od heksokinazy w wątrobie. Postać tego enzymu, która jest obecna w wątrobie, jest gorsza w połączeniu z glukozą, a produkt powstały podczas reakcji nie hamuje reakcji. Z tego powodu komórki wątroby są w stanie wchłonąć glukozę tylko wtedy, gdy jest jej dużo, i mogę natychmiast zamienić dużo substratu w glukozo-6-fosforan, nawet jeśli nie mam czasu na jego przetworzenie.

2. Enzym fosfoglukutaza katalizuje konwersję glukozo-6-fosforanu do jego izomeru, glukozo-1-fosforanu.

3. Powstały glukozo-1-fosforan łączy się następnie z trifosforanem urydyny, tworząc UDP-glukozę. Proces ten jest katalizowany przez enzym pirofosforylazę UDP-glukozy. Ta reakcja nie może przebiegać w przeciwnym kierunku, to znaczy, jest nieodwracalna w tych warunkach, które są obecne w komórce.

4. Enzym syntaza glikogenu przenosi resztę glukozy do powstającej cząsteczki glikogenu.

5. Enzym fermentujący glikogen dodaje punkty rozgałęzienia, tworząc nowe „gałęzie” na cząsteczce glikogenu. Później na końcu tej gałęzi dodawane są nowe reszty glukozy przy użyciu syntazy glikogenu.

Glikogen jest wolnym polisacharydem niezbędnym do życia i jest przechowywany w postaci małych granulek znajdujących się w cytoplazmie niektórych komórek.

Glikogen przechowuje następujące narządy:

1. Wątroba. Glikogen jest dość bogaty w wątrobę i jest jedynym organem, który wykorzystuje dopływ glikogenu do regulowania stężenia cukru we krwi. Do 5-6% może stanowić glikogen z masy wątroby, co w przybliżeniu odpowiada 100-120 gramom.

2. Mięśnie. W mięśniach zapasy glikogenu są mniej procentowe (do 1%), ale w sumie, wagowo, mogą przekroczyć cały glikogen przechowywany w wątrobie. Mięśnie nie emitują glukozy, która powstała po rozpadzie glikogenu do krwi, używają go tylko na własne potrzeby.

3. Nerki. Znaleźli niewielką ilość glikogenu. Nawet mniejsze ilości znaleziono w komórkach glejowych i leukocytach, czyli białych krwinkach.