Glikogen

From Wiki FKKT
Jump to navigationJump to search
The printable version is no longer supported and may have rendering errors. Please update your browser bookmarks and please use the default browser print function instead.

Glikogen je rezervni polisaharid pri živalih. Je bel prah, brez okusa in vonja s splošno formulo (C6H10O5)n. Najdemo ga lahko v obliki zrnc v citosolu različnih tipov celic. Največ se ga nahaja v mišicah (približno 75 %), jetrih (okoli 22%), manj pa v ledvicah, možganih in belih krvničkah. Imajo ga vse višje razvite živali, najdemo pa ga tudi v nekaterih mikroorganizmih kot so bakterije in glive (npr. kvasovke).

Zgradba

Glikogen je sestavljen iz D-glukopiranoznih enot, ki so med seboj povezane z 1α-4 in 1α-6 vezmi. Njegova zgradba je podobna amilopektinu, le da so 1α-6 vezi pri glikogenu bolj pogoste; pojavljajo se na vsakih 8-16 molekul.


Funkcija v metabolizmu

V telesu se uporablja kot zaloga glukoze. Samo jetrni glikogen pa je na voljo tudi drugim celicam v telesu. Po zaužitju in prebavi ogljikovih hidratov se v krvi dvigne raven glukoze, zaradi česar začne trebušna slinavka izločati hormon inzulin, glukoza pa potuje proti jetrnim celicam. Inzulin v jetrnih celicah spodbudi aktiviranje večih encimov, med njimi tudi glikogen sintaze. Glukozne enote se nato med seboj vežejo v glikogenske polimere dokler je nivo glukoze in inzulina visok. Telo na tak način shrani glukozo v obliki glikogena, dokler se nivo glukoze v krvi ne spusti (ob povečani potrebi po energiji).

Kadar potrebujemo glukozo se glikogen v jetrih začne razgrajevati v glukozne enote s pomočjo glikogen fosforilaze, ki je osnovni encim glikogenolize. Kadar se ne prehranjujemo je glavni vir glukoze v krvi glikogen iz jeter.


Glikogeneza

Glikogeneza je proces pri katerem se glukozne monomere vežejo v verigo. Ta proces se sproži medtem ko telo miruje (v fazi mirovanja). V jetrih pa ga lahko aktivira tudi inzulin kot odgovor na visoko koncentraciji glukoze v krvi.

Sinteza glikogena je energijsko uravnan proces. Energijo za sintezo dobi iz UTP-ja, ki reagira z glukoza-1-fosfatom. S pomočjo UDP-glukozne-piroposforilaze nastane UDP-glukoza. Glikogen-sintaza nato poveže UDP-glukozne monomere z 1α-4 glikozidno vezjo, nato pa se na vsakih 8 do 16 molekul s pomočjo drugega encima tvori še 1α-6 vez.


Glikogenoliza

Glikogenoliza poteka v mišicah in jetrih, kjer je glikogen v glavnem shranjen. Gre za hormonski odziv na epinefrin in/ali glukagon, peptid trebušne slinavke, ki se tvori v alfa celicah Langerhansovih otočkov pri nizki koncentraciji glukoze v krvi. Jetra lahko v krvni obtok sproščajo glukozo, ki nastane pri glikolizi G6P(glukoze-6-fosfata) pod vplivom glukoza-6-fosfataze. Mišične celice na drugi strani tega encima nimajo zato uporabljajo G6P izključno za glikolizo.

Encim glikogen-fosforilaza cepi 1α-4 vezi in tvori glukoza-1-fosfatne monomere, ki se nato pretvorijo v glukozo-6 fosfat. Za cepitev 1α-6 vezi potrebujemo glikogen transferazo, ki iz razvejanega glikogena tvori linearni polimer.

G6P se lahko uporablja kot vir energije v glikolizi G6P lahko s pomočjo glukoza-6-fosfat dehidrogenaze pretvorimo v NADPH in pentoze. V jetrih in ledvicah se G6P lahko defosforilizira do glukoze z encimom glukoza-6-fosfatazo, kar pa je tudi zadnja stopnja v procesu glukonevgeneze.


Motnje v presnovi glikogena

Najbolj pogosta motnja je diabetes, pri katerem zaradi nepravilno uravnavane ravni inzulina lahko pride do kopičenja ali pretirane porabe glikogena v jetrih. To lahko sproži hiperglikemijo (povečana raven sladkorja v krvi) ali hipoglikemijo (zmanjšana raven sladkorja v krvi).

Poznamo tudi 12 vrst napak pri sintezi ali razgradnji glikogena. Napake so lahko prirojene (ne delovanje encimov, ki sodelujejo v teh dveh procesih) ali pa ne. Najpogostejši vzrok za ne prirojene napake pri živini je zastrupitev z alkaloid kastanosperminom. Poslediceh teh napak so nepravilna rast, mišični krči, mišična oslabljenost, v nekaterih primerih pa tudi smrt v otroštvu.


Viri in literatura

  1. http://www.britannica.com/EBchecked/topic/236084/glycogen [citirano 9.11.2009]
  2. http://www.britannica.com/EBchecked/topic/236106/glycogen-phosphorylase [citirano 9.11.2009]
  3. Berg J.M., Tymoczko J.L. in Stryer L. Biochemistry. 6. izdaja. New York: W.H. Freeman and Company, 2007. ISBN 9780716767664.
  4. http://en.wikipedia.org/wiki/Glycogen [citirano 26.11.2009]
  5. http://en.wikipedia.org/wiki/Glycogenesis [citirano 26.11.2009]
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Glycogenolysis [citirano 26.11.2009]
  7. http://en.wikipedia.org/wiki/Glycogen_storage_disease [citirano 26.11.2009]