Το γλυκογόνο είναι η πηγή αποθήκευσης και το απόθεμα γλυκόζης στα ζώα. Έχει μικρή σημασία καθώς μετατρέπεται ταχέως σε γαλακτικό οξύ μετά το θάνατο του ζώου. Αντιθέτως αντιπροσωπεύει ένα πολύ σημαντικό αποθεματικό ενέργειας για την υποστήριξη του μεταβολισμού του σώματος.
Το γλυκογόνο είναι ένα διακλαδισμένο πολυμερές γλυκόζης (αποτελείται από πολλές μονάδες γλυκόζης ενωμένες μαζί με άλφα-1, 4 δεσμούς και διακλάδωση διακλάδωσης άλφα-1, 6 κάθε 8-10 υπολείμματα).
Το γλυκογόνο έχει μια πολύ συμπαγή δομή που προέρχεται από την σπειροειδή περιέλιξη πολυσακχαριτικών αλυσίδων.
Τα αποθέματα γλυκόζης που μπορούν εύκολα να χρησιμοποιηθούν από τους ιστούς για ενεργειακούς σκοπούς βρίσκονται κυρίως στο συκώτι και στους σκελετικούς μύες. Ενώ τα αποθέματα γλυκόζης που περιέχονται στο ήπαρ χρησιμοποιούνται για την προμήθεια των διαφόρων ιστών, αυτά που περιέχονται στους μύες χρησιμοποιούνται μόνο τοπικά.
Οι κύριοι καταναλωτές γλυκόζης είναι ο εγκέφαλος και ο σκελετικός μυς μέσω του αερόβιου τρόπου. Η υπόλοιπη γλυκόζη καταναλώνεται από τα ερυθροκύτταρα (ερυθρά αιμοσφαίρια) και τον καρδιακό μυ.
Το σώμα αποκτά γλυκόζη, χάρη στη διατροφή, χάρη στα αμινοξέα στη γλυκονεγκενεκτική οδό και χάρη στην μετατροπή του γαλακτικού σε γλυκόζη (κύκλος Cori).
ΣΗΜ .: Τα λιπαρά οξέα δεν μπορούν να μετατραπούν σε γλυκόζη.
Η γλυκόζη βρίσκεται σε δύο μορφές στο σώμα μας: σε ελεύθερη μορφή στην κυκλοφορία του αίματος και σε διακλαδισμένη μορφή στο συκώτι και στους μυς (αποθέματα).
Γλυκογενόλυση (ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΓΟΝΙΑΣ ΣΤΗ ΓΛΥΚΟΖΗ)
Η αποικοδόμηση των αποθεμάτων γλυκογόνου απαιτεί την κύρια δράση του ενζύμου φωσφορυλάση γλυκογόνου. Αυτό το ένζυμο απομακρύνει τα μονομερή γλυκόζης από τη μορφή 1-4 που λαμβάνουν μονομερή γλυκόζης 1 φωσφορικό. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι η ληφθείσα γλυκόζη είναι ήδη μερικώς ενεργοποιημένη και ότι η αντίδραση είναι έντονα θετική και επομένως δεν απαιτεί ΑΤΡ. (βλ. κύκλο Krebs)
Ωστόσο, η φωσφορυλάση γλυκογόνου δεν είναι ικανή να εξαλείψει τα υπολείμματα γλυκόζης από την διακλαδούμενη μορφή α-1.6. Στη συνέχεια παρεμβάλλεται ένα ένζυμο αποκοπής που μπορεί να διαχωρίσει τους δεσμούς σε -1, 6 σε γλυκόζη (10%) και σε φωσφορικό γλυκόζη 1.
Η φωσφορική γλυκόζη 1 που παράγεται από τη δράση φωσφορυλάσης πρέπει στη συνέχεια να μετατραπεί σε φωσφορικό άλας γλυκόζης 6 χάρη στη φωσφογλυκομουτάση.
Γνωρίζουμε ότι στη γλυκόλυση το ένζυμο ικανό να μετασχηματίζει τη γλυκόζη σε φωσφορικό γλυκόζη 6 είναι η εξοκινάση και ότι αυτό το ένζυμο αναστέλλεται από μια περίσσεια προϊόντος. Το ένζυμο γλυκοκινάση υπάρχει στο ήπαρ και έχει μια λειτουργία παρόμοια με την αοκινάση που υπάρχει στους μύες, αλλά είναι λιγότερο παρόμοια με τη γλυκόζη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ήπαρ χρησιμοποιεί ως κύρια πηγή ενέργειας τα λιπαρά οξέα και αναλαμβάνει να χρησιμοποιεί τα σάκχαρα μόνο αφού έχει αναπληρώσει όλους τους άλλους ιστούς (ένα γενναιόδωρο όργανο κατ 'εξοχήν).
ΕΠΕΙΝΕΦΡΙΝΕΣ ΣΤΟΥΣ ΜΟΥΣΤΕΣ GLUCAGON LIVER διεγείρουν την ενεργοποίηση της φωσφορυλάσης γλυκογόνου η οποία θα ανασταλεί από μία περίσσεια ΑΤΡ και θα ενεργοποιηθεί από υψηλές συγκεντρώσεις ΑΜΡ. Τα υψηλά επίπεδα c-amp και Ca2 + ευνοούν την αποικοδόμηση του γλυκογόνου εντός του ηπατοκυττάρου. Το ένζυμο γλυκονοφωσφορυλάση υπάρχει σε δύο ξεχωριστές μορφές: σε μια λεγόμενη Τ (λιγότερο ενεργή ένταση) μορφή και σε μια R (χαλαρή, πιο ενεργή) μορφή.
Η φωσφορυλάση του γλυκογόνου είναι ικανή να δεσμεύεται με το γλυκογόνο όταν βρίσκεται στην κατάσταση R.
Αυτή η διαμόρφωση R επιτρέπεται με σύνδεση με το ΑΜΡ ενώ αναστέλλεται με δέσμευση σε ΑΤΡ ή φωσφορική γλυκόζη 6.
Αυτό το ένζυμο υπόκειται επίσης σε έλεγχο που δίνεται από τη φωσφορυλίωση του.
Σημείωση: στο ήπαρ υπάρχει ένα ένζυμο που δεν υπάρχει στον σκελετικό μυ, που ονομάζεται φωσφατάση γλυκόζης 6, το οποίο μετατρέπει το φωσφορικό γλυκόζη 6 σε γλυκόζη. Αυτό το ένζυμο επιτρέπει τη δημιουργία μεμονωμένων μονάδων γλυκόζης για τη διατήρηση ενός βέλτιστου επιπέδου γλυκόζης στο αίμα
Επίσης ενδιαφέρον είναι ο κύκλος γλυκόζης αλανίνης, στην πραγματικότητα από αυτό το αμινοξύ που υπάρχει σε αφθονία στη μυϊκή γλυκόζη μπορεί να ληφθεί στο ήπαρ.
Όταν η διαθεσιμότητα του γλυκογόνου μειώνεται στους μυς, ξεκινώντας από τα διακλαδισμένα αμινοξέα με διαμεταμόσχευση (μια διαδικασία στην οποία η αμινομάδα των αμινοξέων περνά από ένα αμινοξύ σε μια άλλη ουσία που σχηματίζει ένα νέο αμινοξύ) σχηματίζεται αλανίνη. το τελευταίο διέρχεται στο ήπαρ όπου η αμινομάδα απομακρύνεται (αποξείωση), επιτυγχάνοντας αμμωνία και έναν σκελετό άνθρακα από τον οποίο λαμβάνεται γλυκόζη η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή ενέργειας.
Η ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΓΛΥΚΟΓΟΝΩΝ
δεν θα ρυθμιστεί από φωσφορυλάση αλλά από συνθετάση γλυκογόνου, ένα ένζυμο που χρειάζεται υψηλές συγκεντρώσεις UDP για να λειτουργήσει. Έτσι, η γλυκογενεσύνθεση δεν είναι το ακριβώς αντίθετο της γλυκογονόλυσης
Πράγματι, για τη χρήση γλυκόζης από τη συνθετάση του γλυκογόνου πρέπει να ενεργοποιηθεί από ένα ένζυμο που ονομάζεται πυροφωσφορυλάση UDP-γλυκόζης. Αυτό το ένζυμο ανταλλάσσει τον φώσφορο στη θέση ένα φωσφορικής γλυκόζης 1 με UDP. Συνεπώς σχηματίζεται UDP-γλυκόζη η οποία χρησιμοποιείται από συνθάση γλυκογόνου. Βασική διέγερση αυτής της αντίδρασης είναι η γλυκογενίνη, ένα αμινοξύ που μεταφέρει μια μονάδα γλυκόζης χάρη σε ένα υπόλειμμα τυροσίνης.
Τέλος, υπάρχει τελικά ένα ένζυμο διακλάδωσης που δημιουργεί τους σωστούς κλάδους μεταξύ των διαφόρων μονάδων γλυκόζης (άλφα 1-4 και άλφα 1-6).
ΣΥΝΕΧΕΙΑ: Διεξοδική μελέτη του μεταβολισμού του γλυκογόνου »
