Гликогенолиза

Тхе Гликогенолиза служи организму да обезбеди глукозу-1-фосфат и глукозу из складишта угљених хидрата гликоген. Много гликогена чува се посебно у јетри и скелетним мишићима. Између осталог, на ниво шећера у крви утиче и метаболизам гликогена у јетри.

Шта је гликогенолиза?

Гликоген је присутан у свим ћелијама и стога је директно доступан за снабдевање енергијом. Међутим, он се складишти у јетри и у скелетним мишићима како би се гарантовало снабдевање енергијом током одређеног прелазног периода, чак и кад нема хране.

За гликогенолизу је карактеристично разградњу гликогена на глукоза-1-фосфат и глукозу. Тако настаје око 90 процената глукозе-1-фосфата и десет процената глукозе. Гликоген је складишни облик глукозе, сличан оном који има скроб у биљкама.

Чини се као разгранат молекул, у чијим ланцима су јединице глукозе алфа-1-4-гликозидно повезане једна са другом. На месту разгранавања постоји алфа-1-4 О-гликозидна веза, као и алфа-1-6 О-гликозидна веза.

Гликоген није потпуно разграђен. Основни молекул увек постоји. Или се нови молекули глукозе гликозидно вежу на ово или се одвајају. Ефикасно складиштење енергије могуће је само у облику овог разгранатог молекула налик на дрвеће.

Гликоген је присутан у свим ћелијама и стога је директно доступан за снабдевање енергијом. Међутим, он се складишти у јетри и у скелетним мишићима како би се гарантовало снабдевање енергијом током одређеног прелазног периода, чак и кад нема хране. Ако је потребно, углавном се разграђује у унутарћелијски облик глукоза-1-фосфат. Да би се регулирао ниво шећера у крви, слободна глукоза се све више формира у јетри путем ензимских реакција.

Функција и задатак

Гликогенолиза пружа организму енергију у облику слободне глукозе и фосфорилизованог облика глукозе. У ову сврху, гликоген за складиштење угљених хидрата је разграђен. Пошто се гликоген налази у свим ћелијама у телу, гликогенолиза се одвија свуда.

Гликоген се такође чува у скелетним мишићима и у јетри. На тај се начин високи енергетски захтјеви скелетних мишића могу брзо испунити чак и када нема хране. Јетра такође обезбеђује да је на располагању довољно глукозе да регулише ниво шећера у крви. Додатни ензим, глукоза-6-фосфатаза, доступан је у јетри за претварање глукозе-1-фосфата у глукоза-6-фосфат. Глукоза-6-фосфат се затим може додати гликолизи, тј. Стварању глукозе.

Први кораци гликогенолизе у основи су исти у скелетним мишићима и јетри. Молекули глукозе повезане са алфа-1-4 О-гликозидима у ланцима дрвеног разгранатог молекула гликогена раздељени су ензимом гликоген фосфорилаза. Одцепљени молекул глукозе повезан је с остатком фосфата. Резултат је глукоза-1-фосфат који се може одмах искористити за стварање енергије или за трансформисање у друге биомолекуле.

Овај поступак цепања се одвија само до четврте јединице глукозе у ланцу пре тачке гранања. Такозвани ензим разградње (4-алфа-глуцанотрансфераза) користи се за поделу преосталих јединица глукозе. Овај ензим чини две ствари. С једне стране, катализује одвајање три од четири јединице глукозе пре тачке гранања и његово преношење на слободни, не редуцирајући крај гликогена. С друге стране, она катализује хидролизу алфа-1-6 тачке разгранавања, што ствара слободну глукозу.

Због односа ланаца и тачака гранања у гликогену, овај процес икада ствара само десет посто слободне глукозе. Међутим, још веће количине слободне глукозе формирају се у јетри. Као што је већ поменуто, јетра има додатни ензим (глукоза-6-фосфатаза) који катализује изомеризацију молекуле глукоза-1-фосфата у глукозу-6-фосфат.

Глукоза-6-фосфат се лако може претворити у слободну глукозу. На тај начин јетра осигурава да ниво шећера у крви остане константан када нема хране. Ако ниво шећера у крви падне због физичког стреса или апстиненције од хране, повећавају се хормони глукагон и адреналин. Оба хормона стимулишу гликогенолизу и на тај начин обезбеђују уравнотежен ниво шећера у крви.

Глукагон је антагонист хормона инсулина који се повећава када је ниво шећера у крви висок. Инсулин инхибира гликогенолизу.

Болести и тегобе

Ако гликогенолиза постане озбиљнија, то може бити симптом патолошког процеса. Хормон глукагон директно стимулише гликогенолизу активирањем рецептора везаног за протеин (ГПЦР). Као резултат реакцијске каскаде која се покреће, гликоген-фосфорилаза (ПИГ) се каталитички активира. Заузврат, гликоген фосфорилаза катализује стварање глукозе-1-фосфата из цепања глукозних јединица из гликогена.

Са повећаном концентрацијом хормона глукагона, долази до повећаног разлагања глукогена. Дно црта је да се стварају веће количине глукозе, што доводи до повећања нивоа шећера у крви. Снажно повећане концентрације глукагона настају у такозваном глукагоному. Глукагонома је неуроендокрини тумор панкреаса који континуирано производи огромне количине глукагона. Ниво глукагона у плазми може се повећати и до 1000 пута више од норме.

Симптоми болести су дијабетес мелитус, због повећане гликогенолизе, изузетно деструктивног екцема на лицу, рукама и ногама и анемије. Тумор је обично злоћудан. Лечење се састоји од хируршког уклањања. Ако постоје метастазе или неоперабилност, спроводи се хемотерапија.

Са повећаним стварањем адреналина, такође се разграђује више глукогена. Адреналин се, између осталог, производи у високим концентрацијама у феокромоцитому, а да се ниво хормона не може регулисати. Феокромоцитом је хормонално активан тумор на надбубрежној медули, а узроци ових тумора се обично не могу утврдити. У већини случајева, међутим, ради се о бенигним туморима који, међутим, могу постати и малигни.

Поред високог крвног притиска и срчане аритмије, ниво шећера у крви се знатно повећава због повећане гликогенолизе. Неспецифични симптоми су главобоља, знојење, блијед, немир, умор и леукоцитоза. Терапија се састоји углавном од хируршког уклањања тумора.