31 dalis. Glikogeno mainai
Teksto autorė - Anisimova Elena Sergeevna.
Autorių teisės saugomos. Jūs negalite parduoti teksto.
Kursyvas neužkluptas.
Komentarus galima siųsti paštu: [email protected]
https://vk.com/bch_5
31 DALIS. Žr. 28–30 dalis.
Glikogeno mainai. “
Žinoti gliukozės, gliukozės-6-fosfato ir gliukozės-1-fosfato formules, mokėti sujungti gliukozės likučius su 1,4 ir 1,6 ryšiais (glikogeno molekulės fragmentas).
31. 1. Glikogeno molekulės struktūra.
Apibrėžimas - Glikogenas yra polimeras, susidedantis iš sujungtų gliukozės liekanų; –1,4 glikozidinių jungčių tiesinėse srityse ir –1,6 glikozidinių ryšių šakų taškuose. Glikogenas randamas raumenyse ir kepenyse. Valgydami raumenis ir kepenis, glikogenas virškinamajame trakte skaidomas į gliukozę - žr. Nr. 30.
Glikogeno molekulės struktūra - pati pirmoji gliukozės liekana yra pritvirtinta prie specialaus mažo baltymo, vadinamo glikogeninu, ir veikia kaip „sėkla“ glikogeno molekulės sintezėje (ta prasme, kad glikogeno sintezė prasideda pridedant gliukozės prie glikogenino)..
Dar keli likučiai yra pritvirtinti prie pirmosios gliukozės liekanos; –1,4-jungtys, sudarydamos pirmąją glikogeno „šaką“.
Kai kuriuos pirmosios šakos gliukozės likučius; -1,6-glikozidinius ryšius jungia gliukozės likučiai, dėl kurių atsiranda naujos glikogeno molekulės šakos.
Glikogeno molekulėje išskiriama apie 12 koncentrinių sluoksnių.
Iš glikogeno molekulės gali būti suskaidyti išoriniai gliukozės likučiai, paverčiami gliukoze.
31. 2. Geno pasiskirstymas e
kepenyse ir raumenyse vadinama glikogeno lize arba GLYCOGENO / LYS (nepainioti su glikolize - gliukozės skilimu).
Glikogenolizės metu išoriniai gliukozės likučiai suskaidomi „nuo šakų galų“ (todėl kuo daugiau šakelių ir 1,6 jungčių, tuo greitesnį glikogeno kiekį galima suskaidyti).
Raumenų ląstelėse gliukozės likučiai yra suskaidomi, kad būtų naudojami raumenų ląstelėse,
o kepenyse - gliukozės išsiskyrimui į kraują, kai jo trūksta, tai yra su hipoglikemija, pasireiškiančia alkiu, stresu, padidėjusiu gliukozės vartojimu.
Tačiau kūno kepenų glikogeno atsargų užtenka tik 12 valandų - po to gliukozė turėtų būti duodama gliukoneogenezės būdu, raumenų baltymai jiems tarnauja kaip žaliava - 33 skyrius..
31. 2. 2. Glikogeno skilimo reguliavimas (atliekant fosforolizę - žr. Žemiau).
Glikogeną (pvz., Gliukoneogenezę) reikia skaidyti ir jis atsiranda bado metu veikiant alkio hormonui gliukagonui.
ir streso metu veikiami streso hormonų GCS ir katecholaminų adrenalino ir norepinefrino.
Esant sotumui ir poilsiui, glikogeno skilimas nėra būtinas ir nevyksta, nes jį slopina ramybės ir sotumo hormonas insulinas. Esant insulino trūkumui ar jo veikimui sergant cukriniu diabetu, insulinas jo neskaido, o tai paspartina glikogeno skilimą ir prisideda prie hiperglikemijos..
Glikogeno skaidymasis reguliuojamas keičiant pagrindinių fermentų: glikogeno / fosforilazės ir heksozės-6-fosfatazės aktyvumą ir (arba) koncentraciją (žr. Toliau):
insulinas trukdo glikogeno skilimo fermentų veikimui, o gliukagonas ir GCS su CA skatina (GC indukuoja gliukozės-6-fosfatazę, o gliukagonas ir katecholaminai aktyvuoja glikogeną / fosforilazę, pasitelkiant antrus mediatorius - cAMP ir kalcio jonus)..
31. 2. 3. Glikogenolizės metodai.
Yra du glikogenolizės būdai -
1 - (kepenyse), jei skaidymo metu yra prijungtos gliukozės molekulės, skaidymasis vadinamas hidrolize (glikolitiniu) ir katalizuojamas fermento; -amilazė, kuri skaido vieną gliukozės molekulę;
2 - (kepenyse ir raumenyse), jei skilimo metu prisijungia fosforo rūgšties molekulės (H3PO4), tada skaidymas vadinamas fosforolize arba fosforolitine ir yra katalizuojamas fermento, vadinamo glikogeno fosforilaze..
31. 2. 4. Glikogeno fosforolizė (aprašymas)
Fosforilazė suskaido vieną gliukozės liekaną, į ją įpildama fosfato (pirmoje padėtyje),
tokiu būdu gliukozės-1-fosfatas tampa fosforilazės produktais
ir glikogeno molekulė (n-1), sutrumpinta viena gliukozės liekana.
Po to iš glikogeno molekulės fosforilaze po vieną išpjaustomi šie gliukozės likučiai, kol įvyksta 1,6-jungtis.
1,6 jungtis skaidoma vadinamuoju anti-išsišakojimo fermentu, po kurio 1,4-jungtys ir toliau skaidomos fosforilaze.
31. 2. 5. Reaktsif ir fofsoroliza (trys):
1-oji fosforolizės reakcija:
glikogenas (n) + fosforo rūgštis (H3PO4) = glikogenas (n-1) ir gliukozės-1-fosfatas.
Viena gliukozės liekana pasiskirstė, prie jos prisijungė fosfatas (be ATP išlaidų!),
o glikogeno molekulėje yra viena gliukozės liekana mažiau (n-1).
2-oji fosforolizės reakcija:
fosfato pernešimas iš 1-osios gliukozės-1-fosfato padėties į 6-ąją padėtį, dėl to gliukozės-1-fosfatas virsta gliukozės-6-fosfatu. Reakcija yra grįžtamoji (atvirkštinė įvyksta glikogeno sintezės metu), fermentas vadinamas fosfogliukutautaze. Likusios apsikeitimo glikogenu reakcijos yra negrįžtamos.
Reakcijos schema: Gliukozės-1-fosfatas; gliukozės-6-fosfatas.
3-oji fosforolizės reakcija:
fosfatas yra suskaidomas iš 6-osios padėties (hidrolizės būdu), todėl susidaro fosforo rūgštis ir gliukozė, kurios gali patekti į kraują, kad pamaitintų smegenis ir raudonuosius kraujo kūnelius, padidina gliukozės koncentraciją kraujyje.
Tai yra pagrindinė glikogenolizės kepenyse reikšmė - tai vienas iš gliukozės šaltinių organizmui.
Reakcijos schema: gliukozės-6-fosfatas + Н2О = gliukozė + fosforo rūgštis.
Norėdami įvardyti šios reakcijos fermentą, į gliukozės-6-fosfatą turite įtraukti azą: gliukozės-6-fosfatazę..
Fermentai, katalizuojantys fosfatų pašalinimą (hidrolizės, fosforilinimo būdu), vadinami fosfatazėmis..
Raumenyse nėra gliukozės-6-fosfatazės fermento, todėl juose esantis gliukozės-6-fosfatas nevirsta gliukoze,
todėl raumenų glikogenas nėra gliukozės atsargos kitiems audiniams.
Raumenyse susiformavęs gliukozės-6-fosfatas įsitraukia į glikolizės reakcijas ir virsta laktatu (sunkiai dirbančio raumens anaerobinėmis sąlygomis) - 32 psl..
Fosforilazė ir gliukozės-6-fosfatazė yra pagrindiniai fosforolizės fermentai.
31. 3. Sintezgl ir patirtna.
31. 3. 1. vertė. -
Būtina, kad bado ar streso metu kūne būtų atsargos gliukozei smegenyse ir raudoniesiems kraujo kūneliams, kurios užkirs kelią „alkio alpimui“ ir išlaikys darbingumą..
31. 3. 2. Glikogeno sintezės reguliavimas.
Todėl streso ir bado metu glikogeno sintezė nevyksta (alkis ir streso hormonai mažina glikogeno sintezę), o ramybės ir sotumo metu glikogeno sintezė vyksta veikiant insulinui.
Glikogeno sintezės reguliavimas atliekamas keičiant pagrindinių fermentų: heksokinazės ir glikogeno / sintazės aktyvumą ir (arba) koncentraciją (žr. Toliau):
Insulinas skatina glikogeno sintezės fermentų veikimą, o gliukagonas ir GCS su CA trukdo (GCS slopina heksokinazę, o gliukagonas ir katecholaminai inaktyvuoja glikogeną / sintazę per antrus mediatorius - cAMP ir kalcio jonus)..
Glikogeno sintezė yra vienas iš procesų, kuriame naudojama gliukozė, todėl jo eiga padeda sumažinti gliukozės koncentraciją kraujyje.
31. 3. 3. Glikogeno sintezės reakcijos (keturios):
1-oji glikogeno sintezės reakcija:
tas pats kaip glikolizės ir PFP (32 ir 35 psl.): pridedant gliukozės fosfato (fosforilinant), kuris paverčia jį gliukozės-6-fosfatu. ATP yra fosfato šaltinis, tokio tipo katalizuojančios reakcijos (fosfato pernešimas iš ATP į substratą) fermentais vadinamos kinazėmis; kinazė, katalizuojanti gliukozės ir kitų heksozių fosforilinimą 6-oje padėtyje, vadinama heksokinaze.
Schema: gliukozė + ATP; gliukozės-6-fosfatas + ADP.
2-oji glikogeno sintezės reakcija:
fosfato pernešimas iš 6-osios padėties į pirmąją, dėl to gliukozės-6-fosfatas virsta gliukozės-1-fosfatu. Ši reakcija yra grįžtamoji, priešinga kryptimi ji įvyksta suskaidant glikogeną (žr. Aukščiau). Fermentas yra fosfoglukomutazė. Likusios glikogeno sintezės reakcijos yra negrįžtamos.
Gliukozės-6-fosfatas; gliukozės-1-fosfatas.
3-oji glikogeno sintezės reakcija:
UDP-gliukozės susidarymas iš gliukozės-1-fosfato, pridedant UMF prie fosfato (70 punktas). UMF šaltinis yra UTF, todėl UTF yra vadinamas angliavandenių apykaitos makroergu. UTF išlaidos yra lygios ATP sąnaudoms. UTP padalijimas į UMF yra lygus dviejų ATP švaistymui. Taigi, sintezuojant glikogeną, 3 ATP molekulės išleidžiamos pridedant kiekvieną gliukozės molekulę (trečioji pirmoje reakcijoje).
Gliukozė-1-fosfatas + UTP; gliukozė-1-fosfatas-UMF (= UDP-gliukozė) + FFn
4-oji glikogeno sintezės reakcija:
Gliukozė suskaidoma iš UDP ir perkeliama į augančią glikogeno molekulės grandinę, sujungiant ją su 1,4-glikozidiniu ryšiu.
UDP-gliukozė + glikogenas su n-kiekiu gliukozės liekanų;
; UDP + glikogenas su (n + 1) gliukozės likučiais.
31. 4. Glikogenozės ir aglikogenozės.
Yra žmonių, kurių žemas fermentų aktyvumas yra susijęs su glikogeno skaidymu
(glikogenas / fosforilazė ir gliukozės-6-fosfatazė; antrasis, p.33 vis dar veikia GNG) - dėl to jų glikogenas nesiskaido (fosforolizės būdu), kaupiasi kepenyse - toks kaupimasis vadinamas glikogeneze..
Esant glikogenozei, dėl glikogeno suskaidymo gliukozė negali būti gaminama, todėl žmonėms, sergantiems glikogenoze, sumažėjęs gebėjimas toleruoti reguliarias maisto vartojimo pertraukas, todėl jiems reikia valgyti dažniau nei paprastiems žmonėms (valgyti angliavandenių). Ilgesnė maisto vartojimo pertrauka tokiems žmonėms gali sukelti gliukozės koncentracijos kraujyje sumažėjimą (hipoglikemiją), silpnumo atsiradimą ir alpimą. Dėl glikogeno kaupimosi padidėja kepenys.
Glikogenozė yra metabolinio bloko pavyzdys: mažas reakcijos greitis dėl mažo fermento aktyvumo (dėl genų mutacijų). Pirminės enzimopatijos pavyzdys.
Gliukozės-6-fosfatazės trūkumas yra sunkesnis, nes tokiu atveju gliukozė nesusidaro su GNG. Visos viltys reguliariai maitintis.
Yra žmonių, kurių glikogeno glikogeno / sintazės sintezės fermento aktyvumas yra sumažėjęs dėl jį koduojančio geno mutacijos. Jie nesintezuoja glikogeno (arba mažai), todėl alkio metu jo neskaido.
Šis glikogeno trūkumas vadinamas A-glikogenoze (priešdėlis „a-“ reiškia „ne“).
Su aglikogenoze gyvenimo būdas yra toks pat kaip ir su glikogenoze - reikia valgyti reguliariai, nes alkio atveju nėra gliukozės atsargų (glikogeno). Galbūt padeda GNG.
Glikogenas
Glikogenas yra „rezervinis“ žmogaus organizmo angliavandenis, priklausantis polisacharidų klasei.
Kartais klaidingai vadinamas terminu gliukogenas. Svarbu nepainioti abiejų pavadinimų, nes antrasis terminas yra kasos gaminamo insulino baltymo hormono antagonistas..
Kas yra glikogenas?
Beveik kiekvieno valgio metu organizmas gauna angliavandenių, kurie į kraują patenka gliukozės pavidalu. Bet kartais jo kiekis viršija kūno poreikius ir tada gliukozės perteklius kaupiasi glikogeno pavidalu, kuris prireikus yra suskaidomas ir praturtina organizmą papildoma energija.
Kur laikomos atsargos
Glikogeno atsargos mažų granulių pavidalu kaupiamos kepenyse ir raumenų audiniuose. Taip pat šio polisacharido yra nervų sistemos, inkstų, aortos, epitelio, smegenų, embriono audiniuose ir gimdos gleivinėje. Sveiko suaugusiojo kūne paprastai yra apie 400 g medžiagos. Bet, beje, padidėjus fiziniam krūviui, organizmas pirmiausia naudoja raumenų glikogeną. Todėl kultūristai maždaug 2 valandas prieš treniruotę turėtų papildomai prisotinti maistą, kuriame daug angliavandenių, kad būtų atstatytas medžiagų tiekimas.
Biocheminės savybės
Chemikai polisacharidą, kurio formulė (C6H10O5) n, vadina glikogenu. Kitas šios medžiagos pavadinimas yra gyvūninis krakmolas. Ir nors glikogenas yra laikomas gyvūnų ląstelėse, tačiau šis pavadinimas nėra visiškai teisingas. Medžiagą atrado prancūzų fiziologas Bernardas. Beveik prieš 160 metų mokslininkas kepenų ląstelėse pirmą kartą rado „atsargų“ angliavandenių.
„Atsarginis“ angliavandenis kaupiasi ląstelių citoplazmoje. Bet jei kūnas jaučia staigų gliukozės trūkumą, glikogenas išsiskiria ir patenka į kraują. Bet įdomu tai, kad tik kepenyse susikaupęs polisacharidas (hepatocidas) sugeba virsti gliukoze, kuri gali prisotinti „alkaną“ organizmą. Glikogeno atsargos geležyje gali pasiekti 5 procentus jos masės, o suaugusio žmogaus organizme gali būti apie 100–120 g. Hepatocidų didžiausia koncentracija pasiekiama maždaug per pusantros valandos po valgio, prisotinto angliavandeniais (konditerijos gaminių, miltų, krakmolingo maisto)..
Kaip raumenų dalis, polisacharidas užima ne daugiau kaip 1–2 procentus audinio masės. Tačiau, atsižvelgiant į bendrą raumenų plotą, tampa aišku, kad glikogeno „sankaupos“ raumenyse viršija medžiagų atsargas kepenyse. Taip pat nedideli angliavandenių kiekiai randami inkstuose, smegenų glialinėse ląstelėse ir baltuosiuose kraujo kūneliuose (baltuosiuose kraujo kūneliuose). Taigi, bendras glikogeno atsargos suaugusio organizme gali būti beveik pusė kilogramo.
Įdomu tai, kad „rezervinis“ sacharidas buvo rastas kai kurių augalų ląstelėse, grybuose (mielėse) ir bakterijose..
Glikogeno vaidmuo
Glikogenas daugiausia koncentruojamas kepenų ir raumenų ląstelėse. Ir reikia suprasti, kad šie du atsarginės energijos šaltiniai turi skirtingas funkcijas. Kepenų polisacharidas tiekia gliukozę visam kūnui. Tai yra, jis yra atsakingas už cukraus lygio kraujyje stabilumą. Esant per dideliam aktyvumui ar tarp valgymų, gliukozės kiekis plazmoje mažėja. O norint išvengti hipoglikemijos, kepenų ląstelėse esantis glikogenas skyla ir patenka į kraują, išlygindamas gliukozės indeksą. Nereikėtų nuvertinti ir kepenų reguliavimo funkcijos, nes cukraus lygio pokytis bet kuria kryptimi yra susijęs su rimtomis problemomis, įskaitant mirtį..
Raumenų atsargos yra būtinos norint palaikyti raumenų ir kaulų sistemą. Širdis taip pat yra raumenys, turintys glikogeno atsargas. Žinant tai, tampa aišku, kodėl dauguma žmonių turi širdies problemų po ilgo badavimo ar sergantys anoreksija.
Bet jei gliukozės perteklius gali būti nusodinamas glikogeno pavidalu, kyla klausimas: „Kodėl maistas su angliavandeniais nusėda ant riebalų?“ Tam yra ir paaiškinimas. Glikogeno atsargos organizme nėra be matmenų. Esant mažai fiziniam krūviui, gyvūninio krakmolo atsargos neturi laiko išeikvoti, todėl gliukozė kaupiasi kita forma - lipidų pavidalu po oda.
Be to, glikogenas yra būtinas kompleksinių angliavandenių katabolizmui, dalyvauja medžiagų apykaitos procesuose organizme.
Sintetinimas
Glikogenas yra strateginis energijos rezervas, kuris organizme sintetinamas iš angliavandenių.
Iš pradžių organizmas gautus angliavandenius sunaudoja strateginiams tikslams, o likusią dalį jis praleidžia lietingą dieną. Dėl energijos trūkumo gliukozė suskaidoma į gliukozę.
Medžiagos sintezę reguliuoja hormonai ir nervų sistema. Šis procesas, ypač raumenyse, „suaktyvina“ adrenaliną. O gyvulinio krakmolo suskaidymas kepenyse suaktyvina hormoną gliukagoną (gamina kasa nevalgius). Hormonas insulinas yra atsakingas už angliavandenių atsargų sintezę. Procesą sudaro keli etapai ir jis vyksta tik valgymo metu.
Glikogenozė ir kiti sutrikimai
Bet kai kuriais atvejais glikogeno skilimas neįvyksta. Dėl to glikogenas kaupiasi visų organų ir audinių ląstelėse. Paprastai toks pažeidimas stebimas žmonėms, turintiems genetinių sutrikimų (fermentų, reikalingų medžiagai suskaidyti, disfunkcija). Ši būklė vadinama glikogenozės terminu ir priskiriama autosominių recesyvinių patologijų sąrašui. Šiandien medicinoje žinoma 12 šios ligos rūšių, tačiau kol kas tik pusė jų yra pakankamai ištirti..
Bet tai nėra vienintelė patologija, susijusi su gyvūnų krakmolu. Glikogeno ligos taip pat apima aglikogenozę - sutrikimą, lydimą visiško fermento, atsakingo už glikogeno sintezę, nebuvimo. Ligos simptomai - ryški hipoglikemija ir traukuliai. Aglikogenozės buvimas nustatomas atliekant kepenų biopsiją.
Organizmo glikogeno poreikis
Glikogeną, kaip atsarginį energijos šaltinį, svarbu reguliariai atstatyti. Taigi bent jau sako mokslininkai. Padidėjęs fizinis aktyvumas gali visiškai išsekinti kepenų ir raumenų angliavandenių atsargas, o tai turės įtakos gyvybinei veiklai ir žmogaus darbui. Dėl ilgesnės dietos be angliavandenių glikogeno atsargos kepenyse sumažėja beveik iki nulio. Raumenų atsargos išeikvojamos intensyvių jėgos treniruočių metu.
Mažiausia glikogeno paros dozė yra nuo 100 g ir didesnė. Tačiau šį skaičių svarbu padidinti atsižvelgiant į:
- intensyvus fizinis krūvis;
- sustiprinta protinė veikla;
- po „alkanų“ dietų.
Priešingai, atsargiai maisto produktuose, kuriuose gausu glikogeno, reikėtų elgtis žmonėms, kurių kepenų funkcija sutrikusi, trūksta fermentų. Be to, dieta su dideliu gliukozės kiekiu leidžia sumažinti suvartojamo glikogeno kiekį..
Maistas glikogeno saugojimui
Tyrėjų teigimu, norint tinkamai sukaupti glikogeną, maždaug 65 procentus kalorijų organizmas turi gauti iš angliavandenių turinčių produktų. Visų pirma svarbu į maisto racioną įtraukti duonos gaminius, grūdus, grūdus, įvairius vaisius ir daržoves, kad būtų atkurtos gyvūninio krakmolo atsargos..
Geriausi glikogeno šaltiniai: cukrus, medus, šokoladas, marmeladas, uogienė, datulės, razinos, figos, bananai, arbūzas, persimonai, saldūs pyragaičiai, vaisių sultys.
Glikogeno poveikis kūno svoriui
Mokslininkai nustatė, kad suaugusio žmogaus kūne gali kauptis apie 400 g glikogeno. Tačiau mokslininkai taip pat nustatė, kad kiekvienas gliukozės atsargos gramas suriša apie 4 gramus vandens. Taigi paaiškėja, kad 400 g polisacharido yra apie 2 kg glikogeninio vandeninio tirpalo. Tai paaiškina per didelį prakaitavimą mankštos metu: kūnas sunaudoja glikogeno ir tuo pačiu praranda 4 kartus daugiau skysčių.
Ši glikogeno savybė taip pat paaiškina greitą greitosios dietos svorio metimą. Dieta be angliavandenių išprovokuoja intensyvų glikogeno vartojimą, o kartu su juo - skysčius iš organizmo. Vienas litras vandens, kaip žinote, yra 1 kg svorio. Tačiau kai tik žmogus grįžta prie įprastos dietos, kurioje yra angliavandenių, gyvulinio krakmolo atsargos yra atstatomos, o kartu su jais - dietos metu prarandamas skystis. Tai yra trumpalaikių greito svorio metimo rezultatų priežastis.
Norėdami iš tiesų veiksmingai numesti svorio, gydytojai pataria ne tik persvarstyti dietą (teikti pirmenybę baltymams), bet ir padidinti fizinį aktyvumą, dėl kurio greitai suvartojamas glikogenas. Beje, tyrėjai paskaičiavo, kad norint išnaudoti glikogeno atsargas ir numesti svorio, pakanka 2–8 minučių intensyvios kardio treniruotės. Bet ši formulė tinka tik tiems žmonėms, kurie neturi širdies problemų.
Deficitas ir perteklius: kaip nustatyti
Organizmas, kuriame yra perteklius glikogeno dalių, greičiausiai praneša apie tai, kai kraujo krešėjimas ir sutrikusi kepenų veikla. Žmonėms, turintiems per didelių šio polisacharido atsargų, žarnyne taip pat sutrinka, padidėja jų kūno svoris..
Bet glikogeno trūkumas nepraeina į organizmą be pėdsakų. Gyvūnų krakmolo trūkumas gali sukelti emocinius ir psichinius sutrikimus. Yra apatija, depresija. Taip pat galite įtarti energijos atsargų išeikvojimą žmonėms, kurių susilpnėjęs imunitetas, silpna atmintis ir po staigiai prarastos raumenų masės..
Glikogenas yra svarbus organizmo energijos šaltinis. Jos trūkumas yra ne tik sumažėjęs tonusas ir gyvybingumas. Medžiagos trūkumas turės įtakos plaukų ir odos kokybei. Net ir blizgesio praradimas akyse yra glikogeno trūkumas. Jei pastebite polisacharido trūkumo simptomus, pats laikas pagalvoti apie dietos tobulinimą.
Kas yra glikogenas ir koks jo vaidmuo?
Kepenys yra vienas iš svarbiausių gyvenimo organų. Pagrindinė jo užduotis - pašalinti toksinus iš kraujo. Tačiau jos funkcijos tuo nesibaigia. Kepenų ląstelės gamina fermentus, reikalingus su maistu gaunamiems maisto produktams skaidyti. Kai kurie elementai kaupiasi glikogeno pavidalu. Tai natūralus ląstelėms naudingos energijos rezervas. Jis laikomas kepenyse, raumenyse.
Kas yra glikogenas ir koks jo vaidmuo?
Tokio svarbaus organo kaip kepenys vaidmuo metabolizuojant angliavandenius yra būtinas. Būtent ji perdirba riebalus, angliavandenius, skaido toksinus. Tai taip pat yra pagrindinis glikogeno tiekėjas. Tai sudėtingas angliavandenis, kurį sudaro gliukozės molekulės. Jis susidaro filtruodamas ir skaidydamas riebalus ir angliavandenius kepenyse. Tai yra viena iš energijos kaupimo formų žmogaus kūne. Gliukozė yra pagrindinė maistinė medžiaga žmogaus kūno ląstelėms, o glikogenas iš esmės yra šio elemento atsargų saugykla. Maistinių medžiagų apykaitos ypatybės reiškia, kad organizme nuolat būna energijos.
Išsiaiškinus, kas yra glikogenas ir kaip vyksta medžiagos biosintezė, būtina atkreipti dėmesį į jos vaidmenį žmogaus gyvenime. Natūralios energijos atsargos pradeda veikti, kai gliukozės kiekis organizme. Normalus indikatorius yra 80–120 mg / dl. Lygis mažėja, kai padidėja apkrovos arba ilgą laiką nėra išorinio maitinimo šaltinio. Rezervų glikeminė funkcija prisotina kūno ląsteles gliukoze. Taigi, medžiaga atlieka greito energijos šaltinio funkciją, būtiną padidėjusiam fiziniam krūviui. Žmogaus fiziologija yra tokia, kad kūnas pats apsaugo save nuo kritinių situacijų, išlaisvindamas šiuo metu reikalingus išteklius.
Sintezė
Pagrindinis glikogeno „gamintojas“ yra kepenys. Jos ląstelės gamina medžiagų sintezę ir kaupimą. Pagrindinis kepenų vaidmuo kraujo filtravime ir baltymų metabolizme yra dėl gebėjimo gaminti fermentus, reikalingus elementams suskaidyti. Būtent čia riebalai suskaidomi į molekules ir toliau perdirbami.
Glikogeno sintezę tiesiogiai atlieka kepenų ląstelės ir vystosi pagal du scenarijus.
Pirmasis mechanizmas yra medžiagos kaupimasis suskaidžius angliavandenius. Po valgio gliukozės kiekis pakyla virš normos. Natūrali insulino gamyba pradeda supaprastinti maistinių medžiagų tiekimą į kūno ląsteles ir palengvina glikogeno gamybą. Insulinas patenka į kraują, kur jis veikia. Fermentas amilazė skaido sudėtingus angliavandenius į mažas molekules. Tuomet gliukozė padalijama į paprastą cukrų - monosacharidus. Iš jų susidaro glikogenas, kuris nusėda kepenų ląstelėse ir raumenyse. Sintezės iš gliukozės procesas vyksta po kiekvieno valgio, kuriame yra angliavandenių.
Antrasis scenarijus prasideda badavimo ar padidėjusio fizinio krūvio sąlygomis. Prireikus vyksta atvirkštinė sintezė, skilimas skeleto raumenyse ir kepenyse, pagrindinės gliukozės atsargos naudojamos energijai perduoti į ląsteles. Kai išeikvojamos atsargos, smegenys gauna impulsus apie papildymo poreikį. Tai išreiškiama letargija, nuovargis, alkis, nesugebėjimas susikaupti. Tokie signalai rodo kritinį energijos atsargų rodiklį, kurį artimiausiu metu rekomenduojama papildyti..
Kūno kaupimasis
Kaip minėta pirmiau, pagrindinis glikogeno tiekimas yra kepenyse. Jo kiekis sudaro iki 8 procentų organo masės. Atsižvelgiant į tai, kad sveikų kepenų svoris vyrams yra 1,5 kg, o moterims - 1,2 kg, jos sukaupia apie 100–150 gramų. Atsižvelgiant į individualias kūno savybes, šis rodiklis gali skirtis didesniu ar mažesniu laipsniu. Pavyzdžiui, sportininkai sukaupia iki 300–400 gramų. Taip yra dėl dažno fizinio krūvio, kuriam reikia papildomos energijos. Treniruotėse susidaro glikogeno trūkumas, todėl organizmas pradeda didinti atsargas. Žmonėms, turintiems sėslų gyvenimo būdą, norma gali būti žymiai mažesnė. Ląstelėms maitinti jiems nereikia nuolat įtraukti papildomos energijos, todėl kūnas nesudaro didelių atsargų. Per didelis riebalų kiekis ir angliavandenių trūkumas gali sutrikdyti glikogeno sintezę.
Antroji biologinio glikogeno kaupimosi dalis yra raumenyse. Medžiagos kiekis tiesiogiai priklauso nuo raumenų masės, jos masė yra 1–2% grynosios raumenų masės. Glikogenas tiekia energiją raumenims, kur jis yra kaupiamas. Raumenų kaupimasis yra siauro profilio, jie nedalyvauja reguliuojant cukraus kiekį organizmo kraujyje. Padidėja medžiagų, gautų iš gausios dietos, kurioje gausu angliavandenių, kiekis. Jis sumažėja tik po intensyvaus ar ilgo fizinio krūvio. Fosforilazės fermentas, gaminamas pradėjus raumenų susitraukimams, yra atsakingas už gliukozės gamybą..
Nustatymo metodai kūne
Kaupdamasis, glikogenas nusėda kepenų ląstelėse. Kiekvienas organizmas turi individualų maksimalaus kiekio rodiklį. Tikslus kiekis nustatomas naudojant biocheminę audinių analizę.
Dėl nesočiųjų angliavandenių susidarymo riebalų intarpai susidaro kepenų ląstelėse. Jei kūnas negali kaupti greito energijos - gliukozės, jis pašalina lėtai riebalus.
Ištyrę kepenų ląsteles mikroskopu, galite pamatyti riebalinių intarpų turinį. Riebalų dažymas reagentais leidžia juos pasirinkti vidutinio ir didelio padidinimo diapazonu. Tai leis atskirti glikogeno daleles. Bendras sandėliuojamos gliukozės kiekis nustatomas remiantis specialia patirtimi..
Anomalijų simptomai
Nuokrypiai yra dviejų tipų - medžiagos perteklius ir trūkumas. Abu nieko gero neatneša. Esant komponento trūkumui, kepenys yra prisotintos riebalais. Per didelis riebalų ląstelių kiekis kepenų audinyje lemia struktūrinius pokyčius. Šiuo atveju energijos šaltinis yra ne angliavandeniai, o riebalų vartojimas. Su šia patologija pastebimi šie simptomai:
- Padidėjęs prakaitavimas ant delnų.
- Dažnas galvos skausmas.
- Nuovargis.
- Mieguistumas, slopinama reakcija.
- Nuolatinis alkis.
Padidėjęs angliavandenių ir cukraus suvartojimas padės normalizuoti būklę..
Dėl pertekliaus padidėja insulino gamyba ir nutukimas organizme. Patologija gali pasireikšti gausiu angliavandenių kiekiu maiste. Neįveikiant kovos su juo, yra rizika susirgti uždaro tipo cukriniu diabetu. Norint normalizuoti glikogeno kiekį, būtina sumažinti cukraus ir angliavandenių suvartojimą. Dėl šio fermento sintezės problemų gali sutrikti kepenų vaidmuo svarbiame baltymų metabolizme, o tai gali sukelti rimtesnį poveikį sveikatai..
Dietos ir hormonų kontrolės metodai
Pagrindinį kepenų vaidmenį angliavandenių apykaitos procese palaiko papildomos energijos generavimas ir kaupimas. Į glikogeną yra perdirbami tik angliavandeniai, todėl racione ypač svarbu stebėti reikiamą jų kiekį. Jų dalis turėtų būti pusė viso suvartojamo kalorijų kiekio per dieną. Kepiniuose, grūduose, grūduose, vaisiuose, cukruje, šokolade gausu angliavandenių. Kepenų ligomis sergantys žmonės turėtų būti atsargūs laikydamiesi dietos..
Esant sunkioms glikogeno gamybos patologijoms, hormonas insulinas gali būti naudojamas normalizuoti. Tai padeda palaikyti normalų gliukozės kiekį kraujyje. Vartojimo rekomendacijas skiria gydantis gydytojas, atlikęs išsamų patikrinimą. Tai būtina norint išsiaiškinti priežastį, dėl kurios buvo sutrikdyta glikogeno gamyba..
Glikogenas
Mūsų organizmo atsparumas nepalankioms aplinkos sąlygoms paaiškinamas jo gebėjimu laiku sudaryti maistinių medžiagų atsargas. Viena iš svarbių „rezervinių“ organizmo medžiagų yra glikogenas - polisacharidas, susidarantis iš gliukozės liekanų.
Jei žmogus kasdien gauna reikiamą angliavandenių normą, gliukozę, kuri yra ląstelių glikogeno pavidalu, galima palikti atsargoje. Jei žmogus jaučia energijos alkį, tokiu atveju suaktyvėja glikogenas, o vėliau jį paverčiant gliukoze.
Maistas, kuriame gausu glikogeno:
Bendra glikogeno savybė
Paprastų žmonių glikogenas vadinamas gyvūnų krakmolu. Tai atsargus angliavandenis, gaminamas gyvūnams ir žmonėms. Jo cheminė formulė yra (C6H10O5)n. Glikogenas yra gliukozės junginys, kuris mažų granulių pavidalu nusėda raumenų ląstelių, kepenų, inkstų citoplazmoje, taip pat smegenų ląstelėse ir baltuosiuose kraujo kūneliuose. Taigi, glikogenas yra energijos atsarga, galinti kompensuoti gliukozės trūkumą, jei organizmas netinkamai maitinasi.
Tai yra įdomu!
Kepenų ląstelės (hepatocitai) yra glikogeno kaupimo lyderiai! Iš šios medžiagos jie gali sudaryti 8 procentus savo svorio. Tuo pačiu metu raumenų ląstelės ir kiti organai sugeba sukaupti glikogeno ne daugiau kaip 1 - 1,5%. Suaugusiesiems bendras kepenų glikogeno kiekis gali siekti 100–120 gramų!
Kasdienis organizmo poreikis glikogenui
Gydytojų rekomendacijomis, glikogeno paros norma neturėtų būti mažesnė kaip 100 gramų per dieną. Nors reikia atsižvelgti į tai, kad glikogeną sudaro gliukozės molekulės, o skaičiavimą galima atlikti tik tarpusavyje susijusiais pagrindais..
Padidėja glikogeno poreikis:
- Padidėjus fiziniam krūviui, susijusiam su daugybės monotoniškų manipuliacijų atlikimu. Dėl to raumenys kenčia dėl nepakankamo aprūpinimo krauju, taip pat dėl gliukozės trūkumo kraujyje.
- Atliekant darbą, susijusį su smegenų veikla. Šiuo atveju smegenų ląstelėse esantis glikogenas greitai paverčiamas darbui reikalinga energija. Pačios ląstelės, atidavusios sukauptą, reikalauja papildymo.
- Esant ribotai mitybai. Tokiu atveju kūnas, gaudamas mažiau gliukozės iš maisto, pradeda tvarkyti savo atsargas.
Sumažėja glikogeno poreikis:
- Vartojant didelius kiekius gliukozės ir į gliukozę panašių junginių.
- Ligoms, susijusioms su padidėjusiu gliukozės vartojimu.
- Sergant kepenų ligomis.
- Su glikogeneze, kurią sukelia sutrikus fermentinis aktyvumas.
Glikogeno virškinimas
Glikogenas priklauso greitai virškinamų angliavandenių grupei, su vėlavimu vykdyti. Ši formuluotė paaiškinama taip: tol, kol kūnas turi pakankamai kitų energijos šaltinių, glikogeno granulės bus laikomos nepažeistos. Kai tik smegenys praneša apie energijos trūkumą, fermentų veikiamas glikogenas pradeda virsti gliukoze.
Naudingos glikogeno savybės ir jo poveikis organizmui
Kadangi glikogeno molekulę apibūdina gliukozės polisacharidas, jos naudingos savybės, taip pat poveikis kūnui, atitinka gliukozės savybes.
Glikogenas yra visas energijos šaltinis kūnui tuo metu, kai trūksta maistinių medžiagų, yra būtinas visam protiniam ir fiziniam aktyvumui..
Sąveika su esminiais elementais
Glikogenas turi savybę greitai virsti gliukozės molekulėmis. Be to, jis puikiai kontaktuoja su vandeniu, deguonimi, ribonukleininėmis (RNR), taip pat dezoksiribonukleininėmis (DNR) rūgštimis.
Glikogeno trūkumo organizme požymiai
- apatija;
- atminties sutrikimas;
- raumenų masės sumažėjimas;
- silpnas imunitetas;
- prislėgta nuotaika.
Glikogeno pertekliaus požymiai
- kraujo krešėjimas;
- sutrikusi kepenų veikla;
- plonosios žarnos problemos;
- svorio priaugimas.
Glikogenas grožiui ir sveikatai
Kadangi glikogenas yra vidinis energijos šaltinis kūne, jo trūkumas gali sukelti bendrą viso organizmo energijos lygio sumažėjimą. Tai paveikia plaukų folikulų, odos ląstelių veiklą, taip pat pasireiškia akių blizgesio praradimu..
Pakankamas glikogeno kiekis organizme net esant ūmiam laisvųjų maistinių medžiagų trūkumui sulaiko energiją, paraudimą ant skruostų, odos grožį ir blizgesį.!
Šioje iliustracijoje surinkome svarbiausius duomenis apie glikogeną ir būsime dėkingi, jei pasidalinsite nuotrauka socialiniame tinkle ar tinklaraštyje su nuoroda į šį puslapį:
Glikogenas yra pagrindinis raumenų kuras. Kaip padidinti jo kiekį organizme?
Glikogenas yra viena iš pagrindinių energijos kaupimo formų kūne ir pagrindinis kuras raumenims. Kur kaupiasi glikogenas ir kaip padidinti jo kiekį raumenyse?
Kas yra glikogenas?
Glikogenas yra raumenyse ir kepenyse susikaupęs angliavandenių rezervas, kurį galima naudoti atsižvelgiant į medžiagų apykaitos reikalavimus. Pagal savo struktūrą glikogenas žymi šimtus tarpusavyje sujungtų gliukozės molekulių, todėl jis laikomas sudėtingu angliavandeniu. Ši medžiaga kartais vadinama „gyvuliniu krakmolu“, nes jos struktūra panaši į paprastojo krakmolo..
Prisiminkite, kad grynos formos gliukozės kaupimas yra nepriimtinas metabolizmui - didelis jo kiekis ląstelėse sukuria labai hipertoninę aplinką, sukeliančią vandens antplūdį ir diabeto vystymąsi. Priešingai, glikogenas netirpsta vandenyje ir pašalina nepageidaujamas reakcijas¹. Medžiaga sintezuojama kepenyse (būtent ten perdirbami angliavandeniai) ir kaupiasi raumenyse.
Jei gliukozės kiekis kraujyje sumažėja (pavyzdžiui, praėjus kelioms valandoms po valgymo ar esant aktyviam fiziniam krūviui), organizmas pradeda gaminti specialius fermentus. Dėl šio proceso raumenyse susikaupęs glikogenas pradeda skaidytis į gliukozės molekules ir tampa greitos energijos šaltiniu..
Glikogeno ir glikemijos maisto indeksas
Virškinimo metu suvartoti angliavandeniai suskaidomi į gliukozę, po kurios ji patenka į kraują. Atminkite, kad riebalai ir baltymai negali būti paversti gliukoze (ir glikogenu). Aukščiau minėtą gliukozę organizmas naudoja tiek einamiesiems energijos poreikiams (pavyzdžiui, fizinių treniruočių metu), tiek kurdamas atsarginius energijos rezervus - tai yra riebalų atsargas..
Angliavandenių perdirbimo į glikogeną kokybė tiesiogiai priklauso nuo maisto glikemijos indekso. Nepaisant to, kad paprasti angliavandeniai kuo greičiau padidina gliukozės kiekį kraujyje, nemaža jų dalis virsta riebalais. Priešingai, kompleksinių angliavandenių, kuriuos organizmas gauna palaipsniui, energija yra pilnai paverčiama raumenyse esančiu glikogenu..
Kur kaupiasi glikogenas?
Glikogenas organizme kaupiasi daugiausia kepenyse (apie 100–120 g) ir raumeniniame audinyje (nuo 200 iki 600 g) ¹. Manoma, kad maždaug 1% viso raumenų svorio tenka jam. Atminkite, kad raumenų masės vertė yra tiesiogiai susijusi su glikogeno kiekiu organizme - nesportiškas žmogus gali turėti 200-300 g atsargų, o raumeningas sportininkas gali turėti iki 600 g.
Taip pat reikėtų paminėti, kad kepenų glikogeno atsargos yra naudojamos patenkinti viso kūno gliukozės energijos poreikius, o raumenų glikogeno atsargos yra skirtos tik vietiniam vartojimui. Kitaip tariant, jei atliksite pritūpimus, kūnas gali naudoti glikogeną tik iš kojų raumenų, o ne iš bicepso ar tricepso raumenų..
Raumenų glikogeno funkcija
Biologijos požiūriu, glikogenas kaupiasi ne pačiose raumenų skaidulose, o sarkoplazmoje - aplinkiniame maistinių medžiagų skystyje. Fitsevenas jau rašė, kad raumenų augimas didžiąja dalimi susijęs su šio konkretaus maistinio skysčio tūrio padidėjimu - raumenys yra panašios struktūros kaip kempinė, kuri sugeria sarkoplazmą ir padidėja..
Reguliarūs jėgos treniruotės daro teigiamą įtaką glikogeno atsargų dydžiui ir sarkoplazmos kiekiui, todėl raumenys tampa vizualiai didesni ir apimties. Be to, raumenų skaidulų skaičių pirmiausia lemia kūno sudėjimas ir jis praktiškai nesikeičia žmogaus gyvenimo metu, nepriklausomai nuo treniruočių - tik organizmo galimybė sukaupti daugiau glikogeno pokyčių.
Glikogenas kepenyse
Kepenys yra pagrindinis filtravimo organas. Visų pirma, jis apdoroja angliavandenius, gaunamus iš maisto, tačiau vienu metu kepenys sugeba perdirbti ne daugiau kaip 100 g gliukozės. Esant lėtiniam greito angliavandenių pertekliui maiste, šis skaičius padidėja. Dėl to kepenų ląstelės cukrų gali paversti riebalų rūgštimis. Tokiu atveju glikogeno stadija yra atmetama, prasideda kepenų riebalinis degeneracija.
Glikogeno poveikis raumenims: biochemija
Sėkmingam raumenų stiprinimo mokymui reikalingos dvi sąlygos: pirma, pakankamas glikogeno atsargų kiekis raumenyse turi būti prieš treniruotę ir, antra, sėkmingas glikogeno atsargų atkūrimas jo gale. Atlikdami jėgos pratimus be glikogeno atsargų tikėdamiesi „išsausėti“, pirmiausia priversite kūną deginti raumenis.
Raumenims augti svarbu ne tiek vartoti baltymus, kiek racione turėti nemažą angliavandenių kiekį. Visų pirma, norint tinkamai papildyti glikogeno atsargas ir sustabdyti katabolinius procesus, reikia pakankamai suvartoti angliavandenių iškart po „angliavandenių lango“ treniruotės. Priešingai, jūs negalite kurti raumenų be angliavandenių dietos..
Kaip padidinti glikogeno atsargas?
Raumenų glikogeno atsargos papildomos maisto produktų angliavandeniais arba naudojant sportinę trinkelę (baltymų ir angliavandenių mišinį maltodekstrino pavidalu). Kaip minėjome aukščiau, virškinimo procese kompleksiniai angliavandeniai suskaidomi į paprastus; pirmiausia jie patenka į kraują gliukozės pavidalu, o po to kūnas yra perdirbamas į glikogeną.
Kuo mažesnis tam tikro angliavandenio glikemijos indeksas, tuo lėčiau jis energijai suteikia kraują ir tuo didesnis jo virsmo procentas yra glikogeno saugyklose, o ne poodiniuose riebaluose. Ši taisyklė ypač svarbi vakare - deja, paprasti angliavandeniai, valgomi per vakarienę, pirmiausia pateks į riebalus skrandyje..
Kas padidina glikogeno kiekį raumenyse:
- Reguliarūs jėgos pratimai
- Mažas glikemijos kiekis angliavandenių
- Svorio padidėjimas po treniruotės
- Atkuriamasis raumenų masažas
Glikogeno poveikis riebalų deginimui
Jei norite sudeginti riebalus mankštos metu, atminkite, kad organizmas pirmiausia sunaudoja glikogeno atsargas, o tik po to eina į riebalų atsargas. Remiantis šia aplinkybe, remiamasi rekomendacija, kad efektyvus riebalų deginimo pratimas turėtų būti atliekamas mažiausiai 40–45 minutes vidutinio sunkumo pulsu - pirmiausia kūnas praleidžia glikogeną, paskui eina prie riebalų..
Praktika rodo, kad riebalai greičiausiai deginami kardiotreniruotės metu ryte tuščiu skrandžiu arba naudojant nevalgius. Kadangi šiais atvejais gliukozės kiekis kraujyje jau yra minimalus, nuo pirmųjų treniruočių minučių išeikvojamos raumenų glikogeno atsargos (o vėliau ir riebalai), o ne iš gliukozės gaunama energija iš kraujo.
Glikogenas yra pagrindinė gliukozės energijos kaupimo gyvūnų ląstelėse forma (augaluose nėra glikogeno). Suaugusiojo kūne susikaupia maždaug 200–300 g glikogeno, kaupiamo daugiausia kepenyse ir raumenyse. Glikogenas vartojamas jėgos ir širdies treniruočių metu, o raumenims augti yra nepaprastai svarbu tinkamai papildyti atsargas..
- Trenerių ir sportininkų glikogeno apykaitos pagrindai, šaltinis
Glikogenas
Glikogenas yra daugiašakis gliukozės polisacharidas, kuris tarnauja kaip energijos kaupimo būdas žmonėms, gyvūnams, grybeliams ir bakterijoms. Polisacharido struktūra yra pagrindinė gliukozės kaupimosi organizme forma. Žmonėms glikogenas gaminamas ir kaupiamas daugiausia kepenų ląstelėse ir raumenyse, hidratuose su trimis ar keturiomis dalimis vandens. 1) Glikogenas veikia kaip antrinis ilgalaikis energijos kaupimas, o pirminės energijos atsargos yra riebalai, esantys riebaliniame audinyje. Raumenų glikogeną raumenų ląstelės paverčia gliukoze, o kepenų glikogeną paverčia gliukoze, kad jį būtų galima naudoti visame kūne, įskaitant centrinę nervų sistemą. Glikogenas yra krakmolo, gliukozės polimero, veikiančio kaip energijos saugykla augaluose, analogas. Jis turi struktūrą, panašią į amilopektiną (krakmolo komponentą), tačiau yra labiau šakotas ir kompaktiškas nei krakmolas. Abu yra sausi balti milteliai. Glikogenas atsiranda kaip granulės citozolyje / citoplazmoje daugelio tipų ląstelėse ir vaidina svarbų vaidmenį gliukozės cikle. Glikogenas sudaro energijos tiekimą, kurį galima greitai mobilizuoti, kad būtų patenkintas staigus gliukozės poreikis, tačiau jis yra mažiau kompaktiškas nei trigliceridų (lipidų) energijos atsargos. Kepenyse glikogenas gali sudaryti nuo 5 iki 6% kūno svorio (100–120 g suaugusiajam). Kiti organai gali patekti tik į kepenyse laikomą glikogeną. Raumenyse glikogeno koncentracija yra maža (1–2% raumenų masės). Glikogeno kiekis organizme, ypač raumenyse, kepenyse ir eritrocituose 2), daugiausia priklauso nuo treniruočių, pagrindinės medžiagų apykaitos ir valgymo įpročių. Nedidelis glikogeno kiekis randamas inkstuose, o dar mažesnis - kai kuriose galvos smegenų ir baltųjų kraujo kūnelių ląstelėse. Gimdyvė taip pat kaupia nėštumo metu glikogeną, kad pamaitintų embrioną.
Struktūra
Glikogenas yra išsišakojęs biopolimeras, susidedantis iš linijinių gliukozės liekanų grandinių, kurių grandinės išsišakoja kas 8–12 gliukozės. Gliukozė yra tiesiai susieta naudojant α (1 → 4) glikozidinius ryšius iš vienos gliukozės į kitą. Šakos yra sujungtos grandinėmis, iš kurių jos yra atskirtos glikozidiniais ryšiais α (1 → 6) tarp pirmosios naujosios šakos pirmosios gliukozės ir kamieninių ląstelių grandinės gliukozės 3). Dėl glikogeno sintezės būdo kiekvienoje glikogeno granulėje yra glikogenino baltymų. Glikogenas raumenyse, kepenyse ir riebalų ląstelėse kaupiamas hidratuota forma, susidedančia iš trijų ar keturių dalių vandens vienai glikogeno daliai, susijusiai su 0,45 milimolio kalio gramui glikogeno..
Funkcijos
Kepenys
Valgant ir virškinant maistą, kuriame yra angliavandenių ar baltymų, gliukozės kiekis kraujyje padidėja, o kasa išskiria insuliną. Gliukozės kraujas iš portalinės venos patenka į kepenų ląsteles (hepatocitus). Insulinas veikia hepatocitus, skatindamas kelių fermentų, įskaitant glikogeno sintazę, veiklą. Gliukozės molekulės pridedamos prie glikogeno grandinių tol, kol gausu insulino ir gliukozės. Šioje pooperacinėje ar visiškoje būsenoje kepenys iš kraujo paima daugiau gliukozės, nei išskiria. Po to, kai maistas virškinamas ir pradeda mažėti gliukozės lygis, sumažėja insulino sekrecija ir sustoja glikogeno sintezė. Kai reikia energijos, glikogenas suskyla ir vėl virsta gliukoze. Glikogeno fosforilazė yra pagrindinis glikogeno skilimo fermentas. Per kitas 8–12 valandų gliukozė, gauta iš kepenų glikogeno, yra pagrindinis gliukozės šaltinis kraujyje, kurią likęs kūnas naudoja kurui gaminti. Gliukagonas, dar vienas kasos išskiriamas hormonas, daugiausia veikia kaip priešingas signalas insulinui. Reaguodamas į mažesnį nei normalus insulino kiekį kraujyje (kai gliukozės kiekis kraujyje pradeda nukristi žemiau normos), gliukagonas sekretuojamas didėjančiais kiekiais ir skatina glikogenolizę (glikogeno skilimą) ir gliukoneogenezę (gliukozės gamybą iš kitų šaltinių)..
Raumuo
Raumenų ląstelių glikogenas atrodo kaip tiesioginis atsarginis turimas gliukozės šaltinis raumenų ląstelėms. Kitos ląstelės, kuriose yra nedidelis kiekis, taip pat naudoja jas vietoje. Kadangi raumenų ląstelėms trūksta gliukozės-6-fosfatazės, reikalingos gliukozei paimti į kraują, jų saugomas glikogenas yra skirtas tik vidaus reikmėms ir neplinta į kitas ląsteles. Tai prieštarauja kepenų ląstelėms, kurios, esant poreikiui, lengvai sunaikina savo kaupiamą glikogeną į gliukozę ir perduoda jį per kraują kaip kurą kitiems organams..
Pasakojimas
Glikogeną atrado Claude'as Bernardas. Jo eksperimentai parodė, kad kepenyse yra medžiagos, dėl kurios kepenyse „fermentas“ gali atstatyti cukrų. Iki 1857 m. Jis aprašė medžiagos, kurią jis pavadino „la matière glycogène“ arba „cukrų formuojančia medžiaga“, sekreciją. Netrukus po glikogeno atradimo kepenyse, A. Sansonas atrado, kad raumenų audinyje taip pat yra glikogeno. Glikogeno (C6H10O5) n empirinę formulę Kekule nustatė 1858 m. 4)
Metabolizmas
Sintezė
Glikogeno sintezė, priešingai nei jo sunaikinimas, yra endergoniška - tam reikia energijos. Glikogeno sintezės energija gaunama iš uridino trifosfato (UTP), kuris, reaguodamas su gliukozės-1-fosfatu, sudaro UDF-gliukozę reakcijoje, kurią katalizuoja UTP-gliukozės-1-fosfato uridiltransferazė. Iš UDF-gliukozės monomerų glikogenas sintetinamas iš pradžių glikogenino baltymu, kuris turi du tirozino inkarus, skirtus redukuoti glikogeno galą, nes glikogeninas yra homodimeras. Po to, kai į tirozino liekanas pridedama maždaug aštuonios gliukozės molekulės, glikogeno sintazės fermentas palaipsniui praplečia glikogeno grandinę, naudodamas UDP gliukozę, pridedamas α (1 → 4) -sujungtos gliukozės. Glikogeno fermentas katalizuoja šešių ar septynių gliukozės liekanų galinio fragmento perkėlimą iš nesumažinančio galo į gliukozės liekanos C-6 hidroksilo grupę giliau į glikogeno molekulės vidų. Šakojantis fermentas gali veikti tik ant šakos, turinčios mažiausiai 11 liekanų, ir fermentas gali būti perkeltas į tą pačią gliukozės grandinę arba gretimas gliukozės grandines.
Glikogenolizė
Glikogeną nuo nesumažinančių grandinės galų skaido glikogeno fosforilazės fermentas, kad susidarytų gliukozės-1-fosfato monomerai. In vivo fosforilinimas vyksta glikogeno skilimo kryptimi, nes fosfato ir gliukozės-1-fosfato santykis paprastai yra didesnis nei 100. 5) Tada gliukozės-1-fosfatas fosfogliukomatazu paverčiamas į gliukozės 6-fosfatą (G6P). Norint pašalinti α (1-6) šakas išsišakojusiame glikoge, reikalingas specialus fermentacijos fermentas, kuris grandinę paverčia linijiniu polimeru. Gauti G6P monomerai turi tris galimus likimus: G6P gali tęsti glikolizės kelią ir būti naudojamas kaip kuras. G6P gali prasiskverbti per pentozės fosfato kelią per gliukozės-6-fosfato dehidrogenazės fermentą, kad gautų NADPH ir 5 anglies cukrų. Kepenyse ir inkstuose G6P gali būti defosforilinamas atgal į gliukozę fermento gliukozės-6-fosfatazės pagalba. Tai paskutinis žingsnis gliukoneogenezės kelyje.
Klinikinė svarba
Glikogeno apykaitos sutrikimai
Dažniausia liga, kai glikogeno metabolizmas tampa nenormalus, yra diabetas, kai kepenų glikogenas gali nenormaliai kauptis arba išeikvoti dėl nenormalių insulino kiekių. Normalios gliukozės apykaitos atstatymas paprastai normalizuoja glikogeno apykaitą. Esant hipoglikemijai, kurią sukelia per didelis insulino kiekis, kepenų glikogeno lygis yra didelis, tačiau didelis insulino kiekis apsaugo nuo glikogenolizės, būtinos palaikyti normalų cukraus kiekį kraujyje. Gliukagonas yra įprastas šios rūšies hipoglikemijos gydymas. Įvairias įgimtas metabolizmo klaidas sukelia fermentų, reikalingų glikogeno sintezei ar skaidymui, trūkumas. Jie taip pat vadinami glikogeno kaupimosi ligomis..
Glikogeno išeikvojimo poveikis ir ištvermė
Ilgų distancijų sportininkai, tokie kaip maratono bėgikai, slidininkai ir dviratininkai, dažnai patiria glikogeno išeikvojimą, kai beveik visos sportininkų glikogeno atsargos yra išeikvotos po ilgų pratimų, be tinkamo angliavandenių vartojimo. Glikogeno išeikvojimą galima išvengti trimis įmanomais būdais. Pirma, mankštos metu angliavandeniai, kurių didžiausias įmanomas pavertimas gliukozės kiekiu kraujyje (aukštas glikemijos indeksas), yra maitinami nuolat. Geriausias šios strategijos rezultatas pakeičia maždaug 35% širdies ritmu suvartotos gliukozės, tai yra daugiau kaip 80% maksimalaus. Antra, dėka adaptyvių ištvermės treniruočių ir specializuotų schemų (pvz., Treniruodamiesi su mažu ištvermingumu ir laikydamiesi dietos), kūnas gali nustatyti I tipo raumenų skaidulas, kad padidintų degalų efektyvumą ir padidintų darbo krūvį, kad padidintų riebalų rūgščių, naudojamų kaip kuras, procentą, taupyti angliavandenius. Trečia, vartodamas didelius angliavandenių kiekius, kai dėl mankštos ar dietos išeikvoji glikogeno atsargas, organizmas gali padidinti raumenų glikogeno atsargas. Šis procesas yra žinomas kaip angliavandenių pakrovimas. Apskritai, angliavandenių šaltinio glikemijos indeksas neturi reikšmės, nes dėl laikino glikogeno išeikvojimo raumenų insulinas tampa jautresnis. 6) Trūkstant glikogeno, sportininkai dažnai patiria stiprų nuovargį, kad jiems gali būti sunku tiesiog vaikščioti. Įdomu tai, kad geriausi profesionalūs dviratininkai pasaulyje, kaip taisyklė, baigia 4-5 greičio lenktynes ties glikogeno išeikvojimo riba, naudodamiesi pirmosiomis trimis strategijomis. Kai sportininkai suvartoja angliavandenių ir kofeino po varginančių pratimų, jų glikogeno atsargos greičiau pasipildo 7), tačiau minimali kofeino dozė, kuriai kliniškai reikšmingas poveikis prisotinimas glikogeno, nenustatyta..
Glikogeno vaidmuo žmogaus organizme laikantis dietų, mankštos ir kt
Glikogeno vaidmuo žmogaus organizme palaikant subalansuotą gliukozės kiekį kraujyje, kaupiant gliukozės perteklių didėjant jo kiekiui. Bet arba gliukozės išsiskyrimas mažinant.
Kiekvieną kartą, kai valgome angliavandenių turinčius maisto produktus, vyksta maisto skaidymo ir angliavandenių pavertimo cukrumi - gliukozės - procesas. Kai kūnas turi pakankamai gliukozės, nei sugeba sunaudoti vienu metu, jis ateityje laikomas glikogeno pavidalu..
Iš ko pagamintas glikogenas? Jis sintetinamas iš gliukozės, kai gliukozės kiekis kraujyje (tai, ką mes vadiname „cukraus kiekiu kraujyje“) yra aukštas.
Tai leidžia glikogenui veikti kaip svarbiam „energijos rezervuarui“. Tai teikia energiją kūnui pagal poreikį, atsižvelgiant į tokius dalykus kaip stresas, maisto vartojimas ir fiziniai poreikiai..
Kas yra glikogenas?
Kitaip tariant, tai medžiaga, kuri nusėda kūno audiniuose kaip angliavandenių atsargos. Tyrimai rodo, kad ji veikia kaip energijos kaupimo rūšis, nes gali sugesti, kai reikia energijos..
Kuo skiriasi gliukozė ir glikogenas? Glikogenas yra šakotas polisacharidas, kuris skaidosi į gliukozę. Polisacharidas yra angliavandenis, kurio molekulės yra sudarytos iš kelių susietų cukraus molekulių.
Jos struktūrą sudaro šakotas gliukozės polimeras, susidedantis iš maždaug 8–12 vienetų gliukozės. Glikogeno sintazė yra fermentas, jungiantis gliukozės grandines.
Po skilimo gliukozė gali patekti į glikolitinio fosfato kelią arba į kraują.
Kokia pagrindinė glikogeno funkcija? Tai yra lengvai prieinamas gliukozės ir energijos šaltinis audiniams, esantiems visame kūne, kai gliukozės kiekis kraujyje yra žemas. Pavyzdžiui, dėl bado ar mankštos.
Žmonėms ir gyvūnams net mikroorganizmai (bakterijos ir grybeliai) kaupia glikogeną energijai gaminti per ribotą maistinių medžiagų kiekį.
Įdomu, kuo krakmolas skiriasi nuo glikogeno? Krakmolas yra pagrindinė gliukozės kaupimosi forma daugelyje augalų. Palyginti su glikogenu, jis turi mažiau šakų ir yra mažiau kompaktiškas. Apskritai krakmolas augalams daro tai, ką glikogenas daro žmonėms..
Kaip gaminamas ir saugomas glikogenas
Kaip glikogenas virsta gliukoze?
- Gliukagonas yra peptidinis hormonas, kuris išsiskiria iš kasos ir signalizuoja kepenų ląsteles skaidyti glikogeną..
- Glikogenolizės būdu jis suskaidomas į gliukozės-1-fosfatą. Tada jis virsta gliukoze ir patenka į kraują, kad aprūpintų organizmą energija.
- Kiti organizmo hormonai, kurie taip pat gali skatinti jo skilimą, yra kortizolis, adrenalinas ir norepinefrinas. Jie dažnai vadinami „streso hormonais“.
- Tyrimai rodo, kad glikogeno skilimas ir sintezė įvyksta dėl glikogeno fosforilazės aktyvumo. Tai yra fermentas, kuris padeda suskaidyti į mažesnius gliukozės vienetus..
Kur laikomas glikogenas? Žmonėms ir gyvūnams jis aptinkamas daugiausia kepenų raumenyse ir ląstelėse..
Nedideliais kiekiais jis taip pat laikomas raudonųjų kraujo kūnelių, baltųjų kraujo kūnelių, inkstų ląstelių, gliaudinių ląstelių ir moterų gimdoje..
Gliukozės kiekis kraujyje pakyla po to, kai mes suvartojame angliavandenių. Išleidžiamas hormonas insulinas, kuris padeda kepenų ląstelėms absorbuoti gliukozę. Kai didelis gliukozės kiekis susintetinamas į glikogeną ir laikomas kepenų ląstelėse, glikogenas gali sudaryti iki 10% kepenų svorio.
Kūno raumenų masė yra didesnė nei kepenyse, todėl daugiau mūsų parduotuvių yra raumeniniame audinyje. Glikogenas sudaro nuo 1 iki 2 procentų raumens audinio.
Nors jis gali suskaidyti kepenyse ir vėliau išleisti į kraują, raumenyse esančio glikogeno atveju taip neatsitiks. Tyrimai rodo, kad raumenys teikia gliukozę tik raumenų ląstelėms, padeda maitinti raumenis, bet ne kitus kūno audinius..
Glikogeno vaidmuo žmogaus organizme ir jo nauda
Kūnas naudoja glikogeną homeostazei palaikyti arba „stabiliai pusiausvyrai“, kurią palaiko fiziologiniai procesai.
Pagrindinis glikogeno vaidmuo žmogaus organizme yra kaupti ar išleisti gliukozę. Vėliau jis bus naudojamas energijai, atsižvelgiant į kintančius energijos poreikius. Manoma, kad žmogus vienu metu gali sukaupti apie 2000 kalorijų gliukozės kaip glikogenas.
Yra keli procesai, kuriuos organizmas naudoja palaikydamas homeostazę per gliukozės metabolizmą. Tai:
- Glikogenezė arba glikogeno sintezė. Tai apibūdina gliukozės virsmą glikogenu. Glikogeno sintazė yra pagrindinis fermentas, dalyvaujantis glikogenezėje.
- Glikogenolizė arba glikogeno skaidymas.
Glikogeno nauda ir vaidmuo žmogaus organizme apima:
- Tai svarbus ir greitai mobilizuojamas saugomos gliukozės šaltinis..
- Aprūpina kūno audinius gliukoze
- Raumenyse, teikiančiuose energiją arba „metabolinį kurą“ glikolizei gaminti, gaminamas gliukozės 6-fosfatas. Gliukozė oksiduojasi raumenų ląstelėse per anaerobinius ir aerobinius procesus ir sudaro adenozino trifosfato (ATP) molekules. Jie būtini raumenims susitraukti.
- Veikia kaip degalų jutiklis ir signalizacijos kelių, susijusių su mokymo adaptacija, reguliatorius
Žmogaus glikogeno lygis gali labai skirtis, priklausomai nuo mitybos, mankštos, streso ir bendros medžiagų apykaitos sveikatos..
Kepenys jį išskiria dėl kelių priežasčių, bandant grąžinti organizmui pusiausvyrą. Štai keletas priežasčių, kodėl jis buvo išleistas:
- Ryte po pabudimo
- Reaguodamas į mažą cukraus kiekį kraujyje, skirtingai nei normalus cukraus kiekis kraujyje
- Dėl streso
- Norėdami padėti virškinimo procesams
Glikogeno vaidmuo žmogaus organizme laikantis dietos
Kai reikalingas greitas energijos šaltinis, organizmas turi galimybę padalinti glikogeną į gliukozę, kad galėtų patekti į kraują. Šis poreikis gali kilti mankštos metu ar po jos. Greičiausiai tai atsitinka, kai organizmas negauna pakankamai gliukozės iš maisto. Pvz., Jei badaujate, kad būtų naudinga badauti, arba nevalgėte daugiau nei kelias valandas.
Glikogeno išeikvojimas ir dehidratacija lems svorio kritimą, nors ir laikinai.
Po treniruotės daugelis ekspertų rekomenduoja papildyti maistą ar užkandžius, kuriuose yra angliavandenių ir baltymų. Tai padeda papildyti glikogeno atsargas ir palaiko raumenų augimą. Jei maždaug valandą mankštinatės saikingai, rekomenduojama 5–7 g / kg kūno svorio papildyti angliavandeniais ir baltymais. Tai būtina norint visiškai atstatyti raumenų glikogeną per 24–36 valandas.
Kokie yra vieni geriausių glikogeno produktų, norint atkurti atsargas?
- Geriausi variantai yra neapdoroti angliavandenių šaltiniai, įskaitant vaisius, krakmolingas daržoves, nesmulkintus grūdus, ankštinius augalus ir pieno produktus. Valgant maistą, kuriame yra pakankamai angliavandenių ir kalorijų, per kelias dienas palaipsniui padidėja raumenų glikogeno atsargos..
- Baltymą sudarančios aminorūgštys taip pat padeda kūnui naudoti glikogeną. Pavyzdžiui, glicinas yra amino rūgštis, kuri taip pat padeda suskaidyti ir pernešti maistines medžiagas, kurias ląstelės naudoja energijai gaminti. Buvo nustatyta, kad tai padeda išvengti baltymų audinio, formuojančio raumenis, skilimo. Taip pat pagerinkite raumenų darbą ir atsigavimą..
- Maisto šaltiniuose, tokiuose kaip kaulų sultinys, maiste, kuriame gausu kolageno, ir želatinoje yra glicino ir kitų amino rūgščių. Kiti baltyminiai maisto produktai, tokie kaip mėsa, žuvis, kiaušiniai ir pieno produktai, taip pat yra naudingi.
Glikogeno vaidmuo žmogaus organizme sporte
Raumenų glikogenas, taip pat kepenyse saugomas gliukozės kiekis kraujyje ir glikogenas padeda aprūpinti mūsų raumenų audinius mankštos metu. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl mankšta labai rekomenduojama žmonėms, kurių cukraus kiekis kraujyje yra aukštas. Įskaitant cukriniu diabetu sergančius žmones.
„Glikogeno išeikvojimas“ apibūdina šio hormono būseną, kuriai trūksta raumenų, pavyzdžiui, dėl energingo mankštos ar badavimo.
Kuo ilgiau ir intensyviau treniruositės, tuo greičiau išeikvosite savo atsargas. Didelio intensyvumo mankšta, tokia kaip sprintas ar važiavimas dviračiu, gali greitai sumažinti raumenų ląstelių atsargas. Nors ištvermės pratimai tai atliks lėčiau.
Po treniruotės raumenys turėtų papildyti atsargas. Kaip teigiama 2018 metais paskelbtame straipsnyje „Nutrition Reviews“,
„Sportininkų sugebėjimas treniruotis diena iš dienos labai priklauso nuo to, ar tinkamai atstatomos raumenų glikogeno atsargos. Tai procesas, kurio metu reikia suvartoti reikiamą kiekį angliavandenių su maistu ir pakankamai laiko. “.
Yra keletas būdų, kuriais sportininkai naudoja glikogeną tokiu būdu, kuris palaiko jų darbą ir pasveikimą:
- Jie gali įkrauti angliavandenių prieš varžybas ar sudėtingas treniruotes. Tai būtina norint padidinti jų gebėjimą kaupti glikogeną ir prireikus jį naudoti..
- Norėdami išvengti prastų rezultatų dėl nuovargio, kurį sukelia glikogeno išeikvojimas, kai kurie sportininkai treniruočių metu vartoja angliavandenius, turinčius aukštą glikemijos indeksą. Tai gali padėti greitai ir lengvai aprūpinti raumenis daug gliukozės, kad būtų galima toliau mankštintis..
Norėdami išlaikyti energijos tiekimą, nereikia vartoti daug angliavandenių. Veiksminga ir mažo glikemijos indekso sveika dieta..
Glikogenas yra „pageidaujamas“ kūno energijos šaltinis, tačiau tai nėra vienintelė energijos rūšis, kurią galima kaupti. Kita forma yra riebalų rūgštys..
Štai kodėl kai kurie sportininkai gali gerai sportuoti laikydamiesi mažai angliavandenių turinčios dietos. Pavyzdžiui, ketogeninė dieta. Tokiu atveju raumenys gali naudoti riebalų rūgštis kaip energijos šaltinį, kai tik žmogus „prisitaiko prie riebalų“.
Dietos, kurių metu gaunama mažai angliavandenių, neretai prisideda prie svorio metimo, taip pat dėl didelių fizinių krūvių. Jie veikia mažindami glikogeno atsargas, todėl organizmas energijai sunaudoja riebalus, o ne angliavandenius..
Glikogeno vaidmuo žmogaus organizme - rizika ir šalutinis poveikis
Kai kurie žmonės patiria pernelyg didelį glikogeno kaupimąsi, nors tai nėra dažna liga. Per didelis kaupimasis įvyksta tada, kai žmogus patiria „trūkumų turinčią glikogeno homeostazę“ kepenyse ar raumenyse.
Šios ligos apima Pompe ligą, Macardle ligą ir Anderseno ligą. Kai kurie taip pat mano, kad diabetas yra liga, kuriai įtakos turi netinkamas glikogeno kaupimasis. Kadangi diabetikams kenkia galimybė tinkamai pašalinti gliukozę iš kraujotakos.
Kodėl vystosi šios ligos? Kepenų ir raumenų gebėjimo kaupti šį hormoną pažeidimas gali atsirasti dėl kelių priežasčių, pavyzdžiui, dėl:
- Genetiniai veiksniai. Pompe ligą sukelia GAA geno mutacijos, Macardle ligą sukelia PYGM geno mutacija. O Anderseno ligą sukelia viena GBE1 geno mutacija.
- Šios ligos gali atsirasti skirtingais gyvenimo tarpsniais ir net neišgydyti gali būti mirtinos.
- Kitos priežastys yra hepatomegalija (padidėjusios kepenys), hipoglikemija ir cirozė (kepenų randai)..
Kai kas nors patiria raumenų glikogeno trūkumą, jam gali pasireikšti daugybė simptomų ir sutrikimų. Pavyzdžiui, raumenų skausmas ir nuovargis, sulėtėjęs augimas, padidėjusios kepenys ir cirozė.