Glicogen
Glicogenul este un polimer (homopolimer) al glucozei . Este analogul amidonului , un alt polimer de glucoză foarte ramificat.
La om, glicogenul acționează ca o rezervă de energie a carbohidraților. Se depune în principal în ficat și mușchiul scheletic , totuși este prezent și în alte țesuturi, inclusiv inima , rinichii și țesutul adipos .
Structura
Legăturile dintre unitățile de glucoză succesive sunt α (1-4) în cea mai mare parte, deși sunt prezente legături α (1-6). Prin urmare, este o polizaharidă ramificată, cu o greutate moleculară foarte mare.
Funcţie
Glicogenul este o sursă de energie în opisthokonta ( Opisthokonta ), clada care cuprinde coanoflagelate , animale și ciuperci . La vertebrate se păstrează în principal în ficat și mușchii scheletici.
Sinteză
Procesul de biosinteză a glicogenului (Glicogenosinteza) este, de asemenea, dirijat de trei enzime, dar acesta este un proces defavorizat din punct de vedere energetic, motiv pentru care UTP (un analog ATP ) trebuie să intervină pentru ca reacția să aibă loc. Enzimele participante sunt: UDP-Glicogen-Pirofosforilază, Glicogen-Sintază și Enzimă de Ramificare. Prima enzimă transformă Glu-1P în UDP-Glucoză, a doua atașează această Glucoză sub formă de UDP-Glu la glicogen, dând UDP + Glicogen, al treilea, după cum sugerează și numele, ramuri.
Reglementarea în acest mod poate fi de două tipuri:
- Alosteric: cu intervenție directă asupra glicogen fosforilazei și glicogen sintazei.
- Covalent: prin fosforilare și defosforilare pe aceleași enzime.
Degradare
Glicogenul este o moleculă care la momentul necesității poate fi demolată pentru a produce glucoză , utilă pentru căile glicolitice ale organismului; dar alteori este aceeași glucoză care poate fi în exces și, prin urmare, poate fi înghesuit sub formă de glicogen. Degradarea glicogenului este catalizată de glicogen fosforilaza . Această enzimă este activată de adrenalină sau glucagon într-un mecanism care implică activarea adenilat ciclazei și producerea consecventă a AMPc .
Procesul de demolare a glicogenului constă din trei faze, operate de trei enzime, cum ar fi glicogen fosforilaza, enzima deramificatoare și fosfoglucomutaza.
Glicogen fosforilaza catalizează reacția în care legătura glicozidică (α1 - 4), care leagă două reziduuri de glucoză din glicogen, este atacată de fosfatul anorganic (Pi), producând eliberarea unității glicozidice terminale sub formă de α –D - glucoză 1-fosfat. Această reacție se numește „fosforoliză” deoarece folosește un fosfat anorganic (Pi) în mecanismul său de rupere; în fosforoliză, o parte din energia legăturii glicozidice este conservată prin formarea esterului fosforic în glucoză 1-fosfat.
Fosfatul piridoxal (derivat al piridoxinei vitamina B6), este un cofactor esențial în reacția glicogen fosforilazei; gruparea sa fosforică acționează ca un catalizator acid general, promovând atașarea de către Pi la legătura glicozidică.
Glicogen fosforilaza acționează în mod repetat asupra capătului nereducător al ramurii glicogenului (sau amilopectinei) până când ajunge la patru reziduuri de glucoză de la începutul unei ramuri (α1 –6). În aceste condiții acțiunea glicogen fosforilazei se oprește. Pentru a relua degradarea este necesar ca mai întâi să acționeze o enzimă de ramificare, care catalizează două reacții succesive cu care sunt îndepărtate ramificațiile. Glucoza 1-fosfat, produsul final al reacțiilor glicogen fosforilazei sau amidon fosforilazei, este transformată în glucoză 6-fosfat de fosfoglucomutază, care catalizează reacția reversibilă.
Glicogen muscular
Două treimi din glicogenul corpului (aproximativ 200-300 de grame) este stocat în mușchi sub formă de lanțuri mai scurte și mai ușoare. Glicogenul muscular este o sursă de energie disponibilă pentru mușchiul care lucrează. Contrar glicogenului hepatic, cel conținut în mușchiul scheletic nu poate fi eliberat în sânge pentru a fi exploatat de alte țesuturi, ci doar de mușchiul însuși, în principal în timpul activității. Acest lucru se datorează faptului că mușchiul este deficitar în enzima glucoză-6-fosfatază (enzima care elimină grupa fosfat din glucoză-6-fosfat). După ce glicogenul este fosforilat în celulele musculare de către enzima hexokinază (enzima care atașează gruparea fosfat la glucoză), nu poate fi defosforilată. Deoarece glucoza fosforilată nu poate fi transportată în afara celulei, glucoza-6-fosfatul rămâne prins în interior. Glicogenul conținut în mușchiul scheletic este de aproximativ 12-16 g / kg, pentru un total de aproximativ 300-400 g.
Rata la care se oxidează glicogenul muscular depinde în mare măsură de intensitatea exercițiului și de sistemul de energie activat. La intensități mici și moderate ale exercițiilor aerobe , o mare parte din energie poate fi obținută din fosforilarea oxidativă a acetil-CoA derivat din lipide, cu un consum minim de carbohidrați. Odată cu creșterea intensității, oxidarea lipidelor nu îndeplinește cerințele de energie, astfel glicogenul muscular începe să predomine din ce în ce mai mult, devenind substratul principal la intensitate ridicată. La intensități și mai mari în durata exercițiului, este atins pragul anaerob , în care carbohidrații și, prin urmare, glicogenul, devin singurul substrat utilizat, deoarece energia anaerobă este dată mai ales de catabolismul său. În exercițiul anaerob lactacid , carbohidrații reprezintă practic singurul substrat energetic, iar glicogenul muscular joacă în acest caz un rol decisiv [2] . Glicogenul leagă de sine o cantitate considerabilă de apă, egală cu 2,7 g pe gram, deci după un efort fizic intens și prelungit, pierderea în greutate poate fi considerabilă: epuizarea rezervelor de glicogen duce la o pierdere în greutate de aproximativ 400 g la care Trebuie adăugate 1080g de apă. La nivelul mușchilor, spre deosebire de ficat, absorbția glucozei este lentă și este factorul limitativ în metabolismul carbohidraților.
Glicogen hepatic
O treime din glicogenul corpului (aproximativ 80-100 g) este depozitat în ficat sub formă de lanțuri mai lungi și mai grele decât mușchii. Rolul principal al glicogenului hepatic este acela de a menține nivelul glucozei din sânge stabil și constant, prin urmare are un conținut foarte variabil. Spre deosebire de mușchiul scheletic, glicogenul hepatic trebuie introdus în fluxul sanguin, deoarece reprezintă principalul aport endogen de carbohidrați care poate fi exploatat de diferitele țesuturi ale corpului. Celulele hepatice sunt capabile să defosforileze glucoza. În acest fel, datorită defosforilării glicogenului hepatic, ficatul poate elibera glucoza în sânge, pentru a regla glicemia, spre deosebire de glicogenul muscular care nu poate fi utilizat în același scop. Glucoza este principalul și în condiții normale singurul substrat utilizat de creier și alte țesuturi dependente de glucoză . Greutatea medie a ficatului este de 1,5 kg, cu aproximativ 75-110 g de glicogen hepatic stocat la oamenii adulți post-absorbiți. Ficatul are o concentrație proporțional mai mare de glicogen decât mușchiul scheletic.
Glicogenul este descompus în ficat la glucoză și apoi eliberat în sânge. Această rezervă durează aproximativ 12 ore (perioadă variabilă în funcție de saturația rezervei), după care concentrația de glucoză din sânge este redusă provocând slăbiciune, lipsă de aparență, deconcentrare. În timpul unui post peste noapte, ficatul eliberează glucoza în sânge din cauza lipsei de aport de carbohidrați din exterior timp de câteva ore, în sinergie cu eliberarea acizilor grași din țesutul adipos, pentru a furniza o sursă de energie țesuturilor. La sfârșitul postului peste noapte, nivelurile de glicogen hepatic sunt reduse considerabil până la aproximativ 20 g. Țesuturile care au prioritate în consumul de glucoză sunt așa-numitele țesuturi dependente de glucoză, care, spre deosebire de alte țesuturi ale corpului, sunt incapabile să exploateze lipidele în scopuri energetice. Țesutul nervos este menționat ca unul dintre țesuturile principale care necesită glucoză, chiar dacă în condiții critice este capabil să exploateze corpurile cetonice, spre deosebire de alte sisteme. Se estimează că creierul în repaus consumă aproximativ 0,1 g de glucoză pe minut. În timpul exercițiului, utilizarea glucozei de către țesuturile extramusculare nu se schimbă prea mult [2] .
Glicogen renal
Rinichii sunt, de asemenea, capabili să acumuleze glicogen și să-l elibereze în sânge, dar cantitativ acest lucru este mai puțin important decât ficatul [2] .
Notă
- ^ Pagina 12 în: Arhivat la 17 iunie 2019 la Internet Archive . Fiziologia exercițiului: energie, nutriție și performanță umană De William D. McArdle, Frank I. Katch, Victor L. Katch Ediția: 6, ilustrată Publicat de Lippincott Williams & Wilkins, 2006 ISBN 0-7817-4990-5 , 9780781749909, 1068 pagini
- ^ a b c Jeukendrup, Gleeson. Nutriție sportivă . Cinetica umană. p. 124-25. ISBN 073608715X
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikționarul conține dicționarul lema « glicogen » -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe glicogen
linkuri externe
- Glicogeno , pe Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
- ( EN ) Glicogen , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- Glicogeno , în Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.
| Controlul autorității | Tesauro BNCF 31420 · LCCN (EN) sh85055397 · GND (DE) 4157732-2 · BNF (FR) cb12434358v (dată) · NDL (EN, JA) 00.562.647 |
|---|
