Glikogen je vir shranjevanja in rezerve glukoze pri živalih. Ni pomembno, saj se po smrti živali hitro pretvori v mlečno kislino; namesto tega predstavlja zelo pomembno rezervo energije za podporo metabolizmu telesa.
Glikogen je razvejen polimer glukoze (sestavljen je iz številnih enot glukoze, ki so združene z vezmi alfa-1, 4 in vejami razvejanjem alfa-1, 6, ki so prisotne vsakih 8-10 ostankov).
Glikogen ima zelo kompaktno strukturo, ki izhaja iz spiralnega navijanja polisaharidnih verig.
Staleži glukoze, ki jih tkiva lahko uporabljajo za energetske namene, se nahajajo predvsem v jetrih in skeletnih mišicah. Medtem ko se zaloge glukoze v jetrih uporabljajo za oskrbo različnih tkiv, se tiste, ki jih vsebujejo mišice, uporabljajo samo lokalno.
Glavni porabniki glukoze so možgani in skeletne mišice po aerobni poti. Preostalo količino glukoze porabijo eritrociti (rdeče krvne celice) in srčna mišica.
Zaradi prehrane telo dobi glukozo, zahvaljujoč aminokislinam na glukoneogenetski poti in zahvaljujoč preusmeritvi laktata v glukozo (cikel Cori).
Opomba: Maščobnih kislin ni mogoče pretvoriti v glukozo.
Glukoza se v našem telesu nahaja v dveh oblikah: v prosti obliki v krvnem obtoku in v razvejeni obliki v jetrih in mišicah (rezerve).
Glikogenoliza (razgradnja GLIKOZENEGA V GLUKOZO)
Razgradnja zalog glikogena zahteva glavno delovanje encima glikogen fosforilaze. Ta encim loči glukozne monomere od oblike 1-4, pri čemer dobimo fosfat monomerov 1 glukoze. Prednost tega postopka je, da je dobljena glukoza že delno aktivirana in da je reakcija močno pozitivna in zato ne zahteva ATP. (glej Krebsov cikel)
Vendar glikogen fosforilaza ne more odstraniti glukoznih ostankov iz a-1, 6 vejne oblike. Nato encim debranching intervenira sposoben razdeliti vezi na -1, 6 v glukozi (10%) in v glukozi 1 fosfat.
Fosfat glukoze 1, proizveden z delovanjem fosforilaze, je treba nato pretvoriti v glukozo 6 fosfat zaradi fosfoglukomutaze.
Vemo, da je pri glikolizi encim, ki je sposoben pretvoriti glukozo v glukozo 6 fosfat, heksokinaza in da se ta encim zavira s presežkom produkta. Encim glukokinaza je prisoten v jetrih in ima podobne funkcije kot aokinaza, prisotna v mišicah, vendar je manj podobna glukozi. To je zato, ker jetra uporabljajo glavne maščobne kisline in se zavežejo, da bodo uporabljali sladkorje šele potem, ko bodo obnovili vsa druga tkiva (velikodušni organ par excellence).
EPINEFRINI V ŽIVIH GLUCAGONSKIH MUSKLUSIH stimulirajo aktivacijo glikogen fosforilaze, ki jo inhibira presežek ATP in se aktivirajo z visokimi koncentracijami AMP. Visoke ravni c-amp in Ca2 + ugodno vplivajo na razgradnjo glikogena v hepatocitih. Encim glikogenofosforilaza obstaja v dveh različnih oblikah: v tako imenovani T (manj aktivni) obliki in v R (sproščeni, aktivnejši) obliki.
Glikogen fosforilaza se lahko veže na glikogen, ko je v stanju R.
Ta konformacija R je dovoljena z vezavo na AMP, medtem ko je inhibirana z vezavo na ATP ali glukozo 6 fosfat.
Ta encim je prav tako predmet nadzora, ki ga daje njegova fosforilacija.
Opomba: v jetrih je v skeletni mišici odsoten encim, imenovan glukoza 6 fosfataza, ki pretvarja glukozo 6 fosfat v glukozo. Ta encim omogoča generiranje posameznih enot glukoze za vzdrževanje optimalne ravni glukoze v krvi
Zanimiv je tudi cikel glukoze alanina, saj lahko iz te aminokisline, ki je prisotna v izobilju v mišični glukozi, dobimo v jetrih.
Ko se v mišicah zmanjša razpoložljivost glikogena, od amino kislin z razvejano verigo s transaminacijo (proces, pri katerem amino skupina aminokislin prehaja iz ene aminokisline v drugo snov, ki tvori novo aminokislino), se tvori alanin; slednji prehaja v jetra, kjer se odstranjuje amino skupina (deamminacija), pridobivanje amoniaka in ogljikovega skeleta, iz katerega se pridobiva glukoza, ki se lahko uporabi kot vir energije.
SINTEZA GLIKOGENIH
ne bo regulirana s fosforilazo, ampak z glikogen sintazo, encimom, ki potrebuje visoke koncentracije UDP. Glikogenosinteza torej ni ravno nasprotna od glikogenolize
Dejansko mora biti glukoza, ki jo uporablja glikogen sintaza, aktivirana z encimom UDP-glukoza pirofosforilaza. Ta encim izmenjuje fosfor v položaj enega od fosfata glukoze 1 z UDP. Tako nastane UDP-glukoza, ki jo uporablja glikogen sintaza. Ključni sprožilec te reakcije je glikogenin, aminokislina, ki prenaša enoto glukoze zaradi tirozinskega ostanka.
Končno obstaja končno razvejani encim, ki ustvarja pravilne veje med različnimi enotami glukoze (alfa 1-4 in alfa 1-6).
NADALJUJ: poglobljena študija presnove glikogena »
