Glykogeeni on glukoosin varastoinnin ja varauksen lähde eläimissä. Se on vähäistä, koska se muuttuu nopeasti maitohapoksi eläimen kuoleman jälkeen; sen sijaan se on hyvin tärkeä energiavaraus kehon aineenvaihdunnan tukemiseksi.
Glykogeeni on haaroittunut glukoosipolymeeri (se koostuu monista glukoosin yksiköistä, jotka on liitetty yhteen alfa-1, 4-sidosten ja alfa-1.6-haarautumishaarojen kanssa jokaisella 8-10 tähteellä).
Glykogeenillä on erittäin kompakti rakenne, joka johtuu polysakkaridiketjujen spiraalikäämityksestä.
Glukoosivarastot, joita kudokset voivat helposti käyttää energiaa varten, löytyvät pääasiassa maksa- ja luustolihaksista. Samalla kun maksassa olevia glukoosireservejä käytetään eri kudosten toimittamiseen, lihaksissa olevia aineita käytetään vain paikallisesti.
Suurimmat glukoosin kuluttajat ovat aivot ja luustolihakset aerobisella tavalla. Jäljelle jäävä glukoosi kuluttaa erytrosyytit (punasolut) ja sydänlihas.
Elimistö saa ruokavalionsa ansiosta glukoosin glukoneogeneettisen reitin aminohappojen ansiosta ja laktaatin muuttumisen glukoosiksi (Cori-sykli).
Huom. Rasvahappoja ei voida muuntaa glukoosiksi.
Glukoosi löytyy kehossamme kahdesta muodosta: vapaassa muodossa verenkierrossa ja haarautuneessa muodossa maksassa ja lihaksissa (varannot).
Glykogenolyysi (GLYCOGENOUSIN LÄÄKEMINEN GLUKOOSIIN)
Glykogeenivarastojen hajoaminen edellyttää glykosogeenifosforylaasin entsyymin pääasiallista toimintaa. Tämä entsyymi irrottaa glukoosimonomeerit muodosta 1-4, jolloin saadaan glukoosimonomeerejä 1 fosfaatti. Tämän menetelmän etuna on, että saatu glukoosi on jo osittain aktivoitu ja että reaktio on voimakkaasti positiivinen eikä siksi vaadi ATP: tä. (katso Krebs-sykli)
Glykogeenifosforylaasi ei kuitenkaan pysty poistamaan glukoositähteitä a-1.6-haarautumismuodosta. Sitten haaroittava entsyymi puuttuu kykenevän jakamaan sidokset -1, 6: een glukoosissa (10%) ja glukoosi 1 -fosfaatissa.
Fosforylaasin vaikutuksesta tuotettu glukoosi 1 -fosfaatti on sitten muutettava glukoosi-6-fosfaatiksi fosfoglukomutaasin ansiosta.
Tiedämme, että glykolyysissä entsyymi, joka kykenee transformoimaan glukoosia glukoosi-6-fosfaatiksi, on heksokinaasi ja että tämä entsyymi inhiboituu tuotteen ylimäärällä. Glukokinaasin entsyymi on läsnä maksassa ja sillä on samanlainen funktio kuin lihaksissa olevalla aokinaasilla, mutta se on vähemmän samanlainen kuin glukoosi. Tämä johtuu siitä, että maksa käyttää pääasiallisena energianlähteenä rasvahappoja ja sitoutuu käyttämään sokereita vasta sen jälkeen, kun kaikki muut kudokset on täytetty (antelias elin par excellence).
EPINEFRINIT LIVER GLUCAGON MUSCLESissa stimuloivat glykogeenifosforylaasin aktivoitumista, joka estyy ATP: n ylimäärällä ja aktivoituu suurilla AMP-pitoisuuksilla. Korkeat c-amp- ja Ca2 + -tasot suosivat glykogeenin hajoamista hepatosyytissä. Entsyymi glykogeenifosforylaasi on olemassa kahdessa eri muodossa: ns. T (vähemmän aktiivinen jännitys) -muodossa ja R (rento, aktiivisempi) muodossa.
Glykogeenifosforylaasi kykenee sitoutumaan glykogeeniin, kun se on R-tilassa.
Tämä R-konformaatio sallitaan sitoutumalla AMP: hen, kun sitä estetään sitoutumalla ATP: hen tai glukoosi-6-fosfaattiin.
Tämä entsyymi on myös alttiina sen fosforylaation antamalle kontrollille.
Huomautus: maksassa on luurankolihaksessa esiintyvää entsyymiä, jota kutsutaan glukoosi-6-fosfataasiksi, joka muuntaa glukoosi 6 -fosfaatin glukoosiksi. Tämä entsyymi mahdollistaa yksittäisten glukoosiyksiköiden tuottamisen optimaalisen verensokeritason ylläpitämiseksi
Myös mielenkiintoinen on glukoosialaniinisykli, itse asiassa tästä aminohaposta, joka on runsaasti lihasglukoosissa, voidaan saada maksassa.
Kun glykogeenin saatavuus vähenee lihaksissa alkaen haarautuneesta aminohaposta transaminaatiolla (prosessi, jossa aminohappojen aminoryhmä kulkee yhdestä aminohaposta toiseen aineeseen, joka muodostaa uuden aminohapon), muodostuu alaniini; jälkimmäinen kulkee maksaan, jossa aminoryhmä poistetaan (deamminointi), saadaan ammoniakki ja hiilirunko, josta saadaan glukoosia, jota voidaan käyttää energialähteenä.
GLYCOGENOUSIN SYNTHESIS
sitä ei säätele fosforylaasi vaan glykogeenisyntaasi, entsyymi, joka tarvitsee suuria UDP-pitoisuuksia toimiakseen. Siten glykogeenisynteesi ei ole täsmälleen päinvastaista glykogenolyysille
Itse asiassa glykogeenisyntaasin käyttämää glukoosia on aktivoitava UDP-glukoosipyrofosforylaasi-entsyymillä. Tämä entsyymi vaihtaa fosforia asemassa, jossa on glukoosi 1 -fosfaattia UDP: n kanssa. Näin muodostuu UDP-glukoosi, jota glykogeenisyntaasi käyttää. Tämän reaktion keskeinen laukaisu on glykogeeni, aminohappo, joka siirtää glukoosiyksikön tyrosiinitähteen ansiosta.
Lopuksi on vihdoin haaroittuva entsyymi, joka luo oikeat oksat eri glukoosiyksiköiden (alfa 1-4 ja alfa 1-6) välillä.
JATKUU: Syvällinen tutkimus glykogeenin aineenvaihdunnasta »
