Glikogēns

Glikogēns sastāv no glikozes vienībām un ir polisaharīds. Cilvēka organismā to lieto glikozes piegādei un uzglabāšanai. Glikogēna uzkrāšanos sauc par glikogēna sintēzi, sadalījumu sauc par glikogenolīzi.

Kas ir glikogēns?

Glikogēns sastāv no tā saucamā glikogenīna - centrālā olbaltumvielas, pie kura ir piesaistīti tūkstošiem glikozes veidojošo bloku. Glikozes molekulām ir arī papildu atzars, lai glikogēna molekulu varētu sintezēt vai uzglabāt dažādos audos.

Tajos ietilpst muskuļi, aknas, maksts, dzemde un smadzenes. Tomēr uzglabātos ogļhidrātus var padarīt pieejamus vai mobilizēt tikai aknās, jo tajā var atrast fermentu glikozi-6-fosfatāzi. Glikogēnu var uzskatīt par enerģijas krātuvi, ko izmanto fiziskas slodzes laikā vai izsalkuši. Ja glikogēna piedevas izbeidzas, depo tauki tiek sadalīti. Glikogēna sadalīšanās līdz glikozei ir zināma kā glikolīze, ko var uzskatīt par centrālo enerģijas metabolisma procesu.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Glikogēna piegādi izmanto tikai paši muskuļi; aknas uzglabā glikogēnu un pēc tam padara to pieejamu citām šūnām.

Šim procesam ir liela nozīme, jo īpaši, ja pacients guļ, jo virsnieru medullas šūnas vai eritrocīti šādā veidā var tikt piegādāti ar enerģiju. Turklāt glikogēna uzkrāšanos un sadalīšanos ar dažādiem [[hormoniem]] palīdzību regulē cukura līmeni asinīs. Glikagons un adrenalīns stimulē sadalīšanos, bet uzkrāšanos veicina insulīns. Glikakagona un insulīna veidošanās notiek aizkuņģa dziedzera daļās.

Ar glikogēna palīdzību, kas tiek uzkrāts aknās, tiek papildināta glikozes koncentrācija asinīs un tiek piegādātas smadzenes un eritrocīti. Ja aknas ir piepildītas ar glikogēnu, tas ir orgāns ar visaugstāko glikogēna koncentrāciju (100 mg glikogēna uz g aknām). Glikogēns, kas tiek glabāts muskuļos, no otras puses, tiek izmantots tikai personīgai lietošanai, tāpēc šeit var uzglabāt apmēram 250 g glikogēna.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Ja cieti lieto uzturā, ferments alfa-amilāze to mutē vai divpadsmitpirkstu zarnā sadala izomaltozes un maltozes veidā. Pēc tam tos tālāk pārveido fermenti. Glikogēna sintēzei nepieciešams glikogenīns - olbaltumviela, kas atrodas glikogēna molekulas centrā.

Ar šī fermenta un glikozes-6-fosfāta palīdzību tiek pagarinātas cukura sānu ķēdes. Pirms tam glikoze-6-fosfāts tiek pārveidots par glikozes-1-fosfātu. Glikogēnu sadala ar glikogēna fosforilāzes palīdzību. Kad gala glikozes molekulas tiek sadalītas, veidojas glikozes-1-fosfāts. Kopumā cilvēka ķermenī glikogēna veidā var uzglabāt 400 g glikozes. Atsevišķas glikozes molekulas nav iespējams uzglabāt, jo tās šūnā ievelk pārāk daudz ūdens, kas pēc tam pārplīsīs. Visas šūnas, izņemot eritrocītus, var sadalīt vai veidot glikogēnu. Glikogēna uzglabāšanai īpaša nozīme ir divām orgānu sistēmām:

• Muskuļi: viņi glikogēnu glabā tikai sev
• Aknas: Tas uzglabā glikogēnu, lai pēc tam to varētu piegādāt organismam

Glikogēna metabolismam ir atšķirīgi uzdevumi muskuļos un aknās, tāpēc to regulē dažādos veidos. Regulēšana notiek vai nu hormonāli, vai allosteriski. Allosteriskā regulēšana sākas šūnā. AMP biežāk rodas muskuļos, kas aktivizē fosforilāzi. Paaugstināts glikogēna sadalījums kompensē ATP trūkumu. No otras puses, glikoze-6-fosfāts un ATP darbojas kā inhibitori.

Viņi norāda, ka ir pietiekami daudz glikozes un enerģijas, un tāpēc nav nepieciešama noārdīšanās. Šāda regulēšana nav iespējama aknās, jo glikoze tiek nodrošināta citiem orgāniem un netiek izmantota pati par sevi. Aknās glikagons norāda uz nepieciešamību pēc glikozes, savukārt muskuļos par to ir atbildīgs adrenalīns. Abos gadījumos palielinās cAMP līmenis, kā rezultātā tiek sadalīts glikogēns. No otras puses, insulīns pazemina cAMP līmeni un rezultātā uzkrājas glikogēns.

Slimības un traucējumi

Ļoti reta slimība ir tā sauktās glikogenozes, kas ir ģenētiskas. Šī ir iedzimta uzglabāšanas slimība, kurai raksturīgs patoloģisks glikogēna saturs.

Ar glikogēna uzglabāšanas slimībām ķermenis nespēj pārveidot glikogēnu glikozē, un dažreiz tiek traucēta glikogēna ražošana vai lietošana. Var atšķirt aknu un muskuļu glikogenozes. Viens aknu glikogenozes simptoms ir palielinātas aknas, kurās tiek uzkrāts vairāk tauku vai glikogēna. Turklāt pacientiem parasti ir īss augums un hipoglikēmija. Muskuļu glikoģenēze izraisa muskuļu novājēšanu, muskuļu krampjus vai muskuļu vājumu. Tagad ir zināmi trīspadsmit dažādi glikoģenēzes veidi, kas ir sadalīti muskuļu vai aknu formās un apzīmēti ar romiešu cipariem.

Glikogēna uzglabāšanas slimības var izsekot līdz autosomāli recesīvai mantošanai, un tās var noteikt dzemdē, izmantojot amnija šķidruma testu. Glikoģenēzi galvenokārt ārstē simptomātiski. Terapija ietver, piemēram, elpošanu un fizioterapiju vai īpašus diētas ieteikumus. Turpmākajā kursā bieži nepieciešama mākslīgā barošana vai ventilācija.