Glikogēns — glikozes enerģijas rezerves aknās un muskuļos (definīcija)
Glikogēns — definīcija, loma un nozīme: kā aknu un muskuļu glikozes enerģijas rezerves darbojas, mobilizējas un ietekmē metabolisma līdzsvaru.
Glikogēns (parasti saukts par dzīvnieku cieti, lai gan šis nosaukums ir neprecīzs) ir polisaharīds, kas ir galvenā glikozes uzglabāšanas forma dzīvnieku šūnās. Tas sastāv no daudzām glikozes molekulām, kas savienotas galvenokārt ar alfa-1,4 saiknēm, ar regulārām alfa-1,6 zarojumu vietām, kas nodrošina blīvu, bet ātri pieejamu struktūru.
Glikogēns ir atrodams daudzu tipu šūnu citosolā granulu veidā, un tam ir svarīga loma glikozes ciklā. Glikogēns veido enerģijas rezervi, ko var ātri mobilizēt, lai apmierinātu pēkšņu glikozes vajadzību, taču tā ir mazāk kompakta nekā triglicerīdu enerģijas rezerves. Tikai glikogēns, kas glabājas aknās, ir pieejams citiem orgāniem; muskuļu glikogēns parasti tiek izmantots lokāli muskuņa enerģijai.
Struktūra un veidošanās
Glikogēna molekula tiek veidota apkārt proteīnam glikogenīnam, kas darbojas kā primers. Dzīves laikā glikogēnsaīs un zarojuma enzīmi (glikogēna sintāze un glikogēna sazarotājs enzīms) veido garas alfa-1,4 ķēdes un regulārus alfa-1,6 zarojumus, kas ļauj ātru piekļuvi glikozes galos.
Metabolisms un regulācija
- Glikogēna sintēze (glikogenezēze) — notiek, kad ir pieejama pārpalikuma glikoze. Galvenais regulējošais enzīms ir glikogēna sintāze, ko aktivē insulīns un glikozes difosfāts (UDP‑glikoze).
- Glikogēna noārdīšana (glikogenolīze) — aktivējas, kad nepieciešama glikoze (piem., badošanās vai intensīvas fiziskās slodzes laikā). Galvenais enzīms ir glikogēna fosforilāze, kuru stimulē glikagons aknās un adrenalīns muskuļos caur cAMP atkarīgo fosforilēšanas kaskādi.
- Hormonu ietekme — insulīns veicina glikogēna veidošanos, bet glikagons un adrenalīns veicina tā noārdīšanos. Enzīmu aktivitāte tiek regulēta ar fosforilēšanu/defosforilēšanu un ar enerģijas statusa signāliem.
Bioloģiskā nozīme
Glikogēns nodrošina ātru enerģijas avotu anaerobos un aerobos apstākļos. Aknu glikogēns uztur asinīs stabilu glikozes līmeni starp ēdienreizēm, savukārt muskuļu glikogēns sniedz degvielu intensīvas fiziskās slodzes laikā. Tāpat glikogēnam ir loma šūnu osmotiskās līdzsvara uzturēšanā, jo koncentrētā glikozes forma vienā molekulā samazina brīvo glikozes skaitu osmotiskai slodzei.
Kliniskā nozīme
Glikogēna metabolisma traucējumi izraisa dažādas glikogēna uzkrāšanās slimības (Glikogēna glikozilēšanas slimības), piemēram, von Gierke, Pompe un McArdle slimības. Šīs slimības var izpausties ar hipoglikēmiju, aknu palielināšanos, muskuļu vājumu un citām komplikācijām. Klīniskā praksē glikogēna līmeni un aknu/muskuļu funkciju novērtē, veicot asins analīzes, ģenētiskos testus un biopsijas, ja nepieciešams.
Kopumā glikogēns ir būtisks enerģijas rezervju komponentes elements, kura sintēze, glabāšana un mobilizācija ir stingri regulēta, lai nodrošinātu organismam stabilu enerģijas piegādi dažādos fizioloģiskos apstākļos.
Glikogēna struktūra
Saistītās lapas
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir glikogēns?
A: Glikogēns ir polisaharīds, kas ir galvenā glikozes uzglabāšanas forma dzīvnieku šūnās.
J: Kur ir atrodams glikogēns?
A: Glikogēns ir sastopams daudzu šūnu tipu granulās citozolā.
J: Kāda loma glikogēnam ir glikozes ciklā?
A: Glikogēnam ir svarīga loma glikozes ciklā, jo tas veido enerģijas rezervi, ko var ātri mobilizēt, lai apmierinātu pēkšņu vajadzību pēc glikozes.
J: Kā glikogēna kompaktums ir salīdzināms ar triglicerīdu enerģijas rezervēm?
A: Triglicerīdu enerģijas rezerves ir kompaktākas nekā glikogēna.
J: Vai visu organismā uzkrāto glikogēnu var padarīt pieejamu citiem orgāniem?
A: Nē, tikai aknās uzkrāto glikogēnu var padarīt pieejamu citiem orgāniem.
J: Kāda ir aknās uzkrātā glikogēna funkcija?
Glikogēns, kas glabājas aknās, kalpo kā enerģijas rezerve, ko var ātri mobilizēt, lai apmierinātu pēkšņu glikozes nepieciešamību, un to var padarīt pieejamu citiem orgāniem.
J: Kāpēc glikogēns ir svarīgs dzīvnieku šūnām?
A: Glikogēns ir svarīgs dzīvnieku šūnām, jo tas nodrošina enerģijas avotu, ko vajadzības gadījumā var ātri mobilizēt.
Meklēt