Glikogen je izvor skladištenja i rezerve glukoze u životinja. To je od malog značaja jer se brzo pretvara u mliječnu kiselinu nakon smrti životinje; umjesto toga predstavlja vrlo važnu rezervu energije za potporu metabolizmu tijela.
Glikogen je razgranati polimer glukoze (sastoji se od mnogih jedinica glukoze spojene zajedno s alfa-1, 4 vezama i alfa-1, 6 grananjem grana prisutnih svakih 8-10 ostataka).
Glikogen ima vrlo kompaktnu strukturu koja potječe od spiralnog namotavanja polisaharidnih lanaca.
Glukozne zalihe koje se mogu koristiti u tkivima u energetske svrhe nalaze se uglavnom u jetri i skeletnim mišićima. Dok se rezerve glukoze sadržane u jetri koriste za opskrbu raznih tkiva, one sadržane u mišićima koriste se samo lokalno.
Glavni potrošači glukoze su mozak i skeletni mišići aerobnim putem. Preostalu glukozu konzumiraju eritrociti (crvena krvna zrnca) i srčani mišić.
Tijelo dobiva glukozu, zahvaljujući prehrani, zahvaljujući aminokiselinama u glukoneogenetskom putu i zahvaljujući rekonverziji laktata u glukozu (Cori ciklus).
Napomena: Masne kiseline se ne mogu pretvoriti u glukozu.
Glukoza se u našem tijelu nalazi u dva oblika: u slobodnom obliku u krvotoku iu razgranatom obliku u jetri i mišićima (rezerve).
Glikogenoliza (DEGRADACIJA GLIKOGENE U GLUKOZU)
Razgradnja glikogenskih skladišta zahtijeva glavno djelovanje enzima glikogen fosforilaze. Ovaj enzim odvaja monomere glukoze od oblika 1-4 dobivanjem fosfata monomera 1 glukoze. Prednost ovog procesa je da je dobivena glukoza već djelomično aktivirana i da je reakcija jako pozitivna i stoga ne zahtijeva ATP. (vidi Krebsov ciklus)
Međutim, glikogen fosforilaza nije u stanju eliminirati ostatke glukoze iz a-1, 6 grananja. Zatim se enzim za istiskivanje može intervenirati da bi se veze razložile na -1, 6 u glukozi (10%) i u fosfatu glukoze 1.
Glukoza 1 fosfat proizveden djelovanjem fosforilaze mora se zatim pretvoriti u glukozu 6 fosfat zahvaljujući fosfoglukomutazi.
Znamo da je kod glikolize enzim sposoban pretvoriti glukozu u glukozu 6 fosfat heksokinazu i da se taj enzim inhibira viškom proizvoda. Enzim glukokinaza prisutan je u jetri i ima funkciju sličnu aokinazi prisutnoj u mišićima, ali je manje bliska glukozi. To je zato što jetra koristi masne kiseline kao glavni izvor energije i obvezuje se koristiti šećere tek nakon što obnovi sva ostala tkiva (izdašan organ par excellence).
EPINEFRINI U ŽIVOTINJAMA GLUCAGON MUSCLES stimuliraju aktivaciju glikogen fosforilaze koja će biti inhibirana viškom ATP i aktivirana visokim koncentracijama AMP. Visoke razine c-amp i Ca2 + pogoduju razgradnji glikogena unutar hepatocita. Enzim glikogenofosforilaza postoji u dva različita oblika: u tzv. T (manje aktivnom vremenu) iu R (opuštenoj, aktivnijoj) formi.
Glikogen fosforilaza može se vezati na glikogen kada je u R stanju.
Ova konformacija R dopuštena je vezanjem za AMP, dok je inhibirana vezanjem za ATP ili glukoza 6 fosfat.
Ovaj enzim je također podložan kontroli koju daje njezina fosforilacija.
Napomena: u jetri nema enzima koji nedostaje u skeletnom mišiću koji se zove glukoza 6 fosfataza i koji pretvara glukozu 6 fosfat u glukozu. Ovaj enzim omogućuje generiranje pojedinačnih jedinica glukoze za održavanje optimalne razine glukoze u krvi
Također je zanimljiv ciklus glukoza alanina, zapravo iz ove aminokiseline prisutne u izobilju u mišićnoj glukozi može se dobiti u jetri.
Kada se dostupnost glikogena u mišićima smanji, počevši od razgranatih aminokiselina transaminacijom (proces u kojem amino skupina aminokiselina prelazi iz jedne aminokiseline u drugu tvar koja tvori novu aminokiselinu) nastaje alanin; potonji prelazi u jetru gdje se uklanja amino skupina (deamminacija), dobiva se amonijak i ugljikov kostur iz kojeg se dobiva glukoza koja se može koristiti kao izvor energije.
SINTEZA GLIKOGENE
neće biti regulirana fosforilazom, već glikogen sintazom, enzimom koji zahtijeva visoku koncentraciju UDP-a. Stoga glikogenosinteza nije upravo suprotna od glikogenolize
Zapravo, da bi se glukoza koristila glikogen sintetazom, ona se mora aktivirati enzimom nazvanim UDP-glukoza pirofosforilaza. Ovaj enzim razmjenjuje fosfor u položaj jedan od fosfata glukoze 1 s UDP. Tako nastaje UDP-glukoza koja se koristi za glikogen sintazu. Ključni okidač ove reakcije je glikogenin, aminokiselina koja prenosi jedinicu glukoze zahvaljujući ostatku tirozina.
Konačno, tu je konačno granski enzim koji stvara ispravne grane između različitih jedinica glukoze (alfa 1-4 i alfa 1-6).
NASTAVAK: Dubinsko istraživanje metabolizma glikogena »
