X a m a i

  • Prevence

Glykogen je "náhradní" sacharid v lidském těle, který patří do třídy polysacharidů.

Někdy se mylně nazývá termín "glukogen". Je důležité nezaměnit obě jména, jelikož druhý termín je proteinový hormon antagonista inzulínu produkovaný v pankreatu.

Co je to glykogen?

S téměř každým jídlem získává tělo sacharidy, které vstupují do krve jako glukóza. Někdy však jeho množství přesahuje potřeby organismu a potom se hromadí exkrementy glukózy ve formě glykogenu, který v případě potřeby rozdělí a obohatí tělo o dodatečnou energii.

Kde jsou sklady skladovány

Glykogenové rezervy ve formě nejmenších granulí jsou uloženy v játrech a svalové tkáni. Tento polysacharid je také v buňkách nervového systému, ledviny, aorty, epitelu, mozku, v embryonálních tkáních a v mukózní membráně dělohy. V těle zdravého dospělého člověka je obvykle asi 400 gramů látky. Mimochodem, při zvýšené fyzické námaze používá tělo hlavně svalový glykogen. Proto kulturisté asi 2 hodiny před tréninkem by se měli dodatečně nasytit potravou s vysokým obsahem sacharidů, aby obnovily zásoby látky.

Biochemické vlastnosti

Chemici nazývají polysacharid vzorce (C6H10O5) n glykogen. Dalším názvem této látky je živočišný škrob. Přestože glykogen je uložen v živočišných buňkách, tento název není zcela správný. Francouzský fyziolog Bernard objevil látku. Téměř před 160 lety vědec poprvé objevil "náhradní" sacharidy v jaterních buňkách.

"Náhradní" sacharid je uložen v cytoplazmě buněk. Pokud však tělo pocítí náhlý nedostatek glukózy, uvolní se glykogen a vstoupí do krve. Ale zajímavé je, že pouze polysacharidy nahromaděné v játrech (hepatocid) se mohou přeměnit na glukózu, která je schopna nasytit "hladový" organismus. Skladování glykogenu v žlázě může dosáhnout 5% jeho hmotnosti a v dospělém organismu činí zhruba 100-120 g. Jejich maximální koncentrace hepatocidů dosahuje přibližně jeden a půl hodiny po jídle, nasycených sacharidy (cukrovinky, mouka, škrobové potraviny).

Jako součást svalového polysacharidu nepřebírá více než 1-2% hmotnosti látky. Vzhledem k celkové ploše svalů je však zřejmé, že glykogen "usazuje" ve svalech překračuje rezervy látky v játrech. Také malé množství sacharidů se nachází v ledvinách, v gliových buňkách mozku a v leukocytech (bílých krvinkách). Celková zásoba glykogenu v dospělém těle může být tedy téměř půl kilogramu.

Je zajímavé, že "náhradní" sacharid se nachází v buňkách některých rostlin, v houbách (kvasinky) a bakteriích.

Role glykogenu

Většinou je glykogen koncentrován v buňkách jater a svalů. A mělo by být zřejmé, že tyto dva zdroje rezervní energie mají různé funkce. Polysacharid z jater dodává glukóze tělu jako celku. To je zodpovědné za stabilitu hladiny cukru v krvi. Při nadměrné aktivitě nebo mezi jídly se hladiny glukózy v plazmě snižují. A aby se zabránilo hypoglykémii, glykogen obsažený v jaterních buňkách se rozdělí a vstoupí do krevního řečiště a vyrovnává index glukózy. Regulační funkce jater v tomto ohledu by neměla být podceňována, protože změna hladiny cukru v jakémkoliv směru je plná vážných problémů, dokonce i smrtelných.

Svalové zásoby jsou potřebné k udržení fungování muskuloskeletálního systému. Srdce je také sval s obchody s glykogenem. Zjistit, proč většina lidí má dlouhodobé hladovění nebo anorexii a srdeční problémy.

Pokud však nadbytek glukózy může být uložen ve formě glykogenu, pak vzniká otázka: "Proč se uhlohydrátová potravina nanáší na tělo tukovou vrstvou?". To je také vysvětlení. Zásoby glykogenu v těle nejsou bezrozměrné. S nízkou fyzickou aktivitou zásoby živočišného škrobu nemají čas trávit, takže se glukóza hromadí v jiné formě - ve formě lipidů pod kůží.

Kromě toho je glykogen nezbytný pro katabolismus komplexních sacharidů, podílí se na metabolických procesech v těle.

Syntéza

Glykogen je strategická zásoba energie, která se v těle syntetizuje ze sacharidů.

Za prvé, tělo používá uhlohydráty získané pro strategické účely a zbytek počítá "na deštivý den". Nedostatek energie je příčinou rozpadu glykogenu na stav glukózy.

Syntéza látky je regulována hormony a nervovým systémem. Tento proces, zejména ve svalech, "začíná" adrenalin. Rozštěpení zvířecího škrobu v játrech aktivuje hormon glukagon (produkovaný pankreasem během jídla půstu). Inzulinový hormon je zodpovědný za syntézu "náhradního" sacharidu. Proces se skládá z několika etap a probíhá výhradně během jídla.

Glykogenóza a další poruchy

V některých případech však nedochází k rozštěpení glykogenu. V důsledku toho se glykogen hromadí v buňkách všech orgánů a tkání. Obvykle je takové porušení pozorováno u lidí s genetickými poruchami (dysfunkce enzymů nezbytných pro rozklad látky). Tento stav se nazývá termín glykogenóza a odkazuje jej na seznam autosomálních recesivních patologií. Dnes je v medicíně známo 12 druhů onemocnění, ale zatím je pouze polovina z nich dostatečně studována.

Ale toto není jediná patologie spojená se zvířecím škrobem. Glykogenní choroby také zahrnují glykogenózu, poruchu doprovázenou úplnou nepřítomností enzymu odpovědného za syntézu glykogenu. Symptomy onemocnění - výrazná hypoglykemie a křeče. Přítomnost glykogenózy je stanovena jaterní biopsií.

Tělesná potřeba glykogenu

Glykogen, jako rezervní zdroj energie, je důležité pravidelně obnovovat. Tak alespoň vědci říkají. Zvýšená fyzická aktivita může vést k úplnému vyčerpání rezerv sacharidů v játrech a svalech, což v důsledku ovlivní životně důležitou aktivitu a lidský výkon. V důsledku dlouhé stravy bez glycogenu dochází k poklesu jaterních glykogenů téměř na nulu. Svalové rezervy jsou vyčerpány během intenzivního silového tréninku.

Minimální denní dávka glykogenu je 100 g nebo více. Toto číslo je však důležité zvýšit, když:

  • intenzivní fyzická námaha;
  • zvýšená duševní aktivita;
  • po "hladových" výdechů.

Naopak, opatrnost v potravinách bohatých na glykogen by měla být prováděna osobami s dysfunkcí jater, nedostatkem enzymů. Kromě toho dieta s vysokým obsahem glukózy poskytuje snížení glykogenu.

Potraviny pro akumulaci glykogenu

Podle vědců by měla adekvátní akumulace glykogenu asi 65 procent kalorií, které by tělo mělo dostat ze sacharidových potravin. Obzvláště pro obnovu zásob živočišného škrobu je důležité zavést do stravy pekařské výrobky, obiloviny, obiloviny, různé druhy ovoce a zeleniny.

Nejlepší zdroje glykogenu: cukr, med, čokoláda, marmeláda, džem, datumy, rozinky, fíky, banány, meloun, rajčata, sladké pečivo, ovocné šťávy.

Účinek glykogenu na tělesnou hmotnost

Vědci zjistili, že zhruba 400 gramů glykogenu se může akumulovat v dospělém organismu. Ale vědci také zjistili, že každý gram záložní glukózy váže asi 4 gramy vody. Ukázalo se tedy, že 400 g polysacharidu je asi 2 kg glykogenního vodného roztoku. To vysvětluje nadměrné pocení během cvičení: tělo spotřebuje glykogen a současně ztrácí 4x více tekutin.

Tato vlastnost glykogenu vysvětluje rychlý výsledek expresní diety pro snížení tělesné hmotnosti. Sacharidové diety vyvolávají intenzivní konzumaci glykogenu a s ním tekutiny z těla. Jeden litr vody, jak víte, je 1 kg hmotnosti. Ale jakmile se člověk vrátí k normální stravě se sacharidem, obnoví se rezervy zvířecího škrobu a s sebou ztratí kapalinu během období stravy. To je důvod pro krátkodobé výsledky expresní ztráty hmotnosti.

Pro skutečně účinnou hubnutí lékaři doporučují nejen revidovat dietu (upřednostňovat protein), ale také zvýšit fyzickou námahu, což vede k rychlé konzumaci glykogenu. Mimochodem, výzkumní pracovníci vypočítali, že 2-8 minut intenzivního kardiovaskulárního tréninku stačí k použití glykogenu a úbytku hmotnosti. Tento vzorec je však vhodný pouze pro osoby, které nemají srdeční problémy.

Deficit a přebytek: jak zjistit

Organismus, ve kterém jsou obsaženy přebytečné obsahy glykogenu, s největší pravděpodobností ohlásí to srážením krve a poškozením funkce jater. Lidé s nadměrným množstvím tohoto polysacharidu mají rovněž poruchu střev a jejich tělesná hmotnost se zvyšuje.

Ale nedostatek glykogenu neprojde tělu bez stopy. Nedostatek živočišného škrobu může způsobit emoční a duševní poruchy. Objevit apatii, depresivní stav. Můžete také předpokládat vyčerpání energetických rezerv u lidí s oslabenou imunitou, špatnou pamětí a po prudké ztrátě svalové hmoty.

Glykogen je důležitým rezervním zdrojem energie pro tělo. Jeho nevýhodou je nejen pokles tonusu a pokles životních sil. Nedostatek látky ovlivní kvalitu srsti, kůže. A dokonce i ztráta lesku v očích je také důsledkem nedostatku glykogenu. Pokud jste si všimli příznaků nedostatku polysacharidu, je na čase myslet na zlepšení stravy.

Glykogen

Odolnost našeho těla před nepříznivými environmentálními podmínkami je způsobena jeho schopností vytvářet včas zásoby živin. Jednou z důležitých "náhradních" látek těla je glykogen - polysacharid tvořený z glukózových zbytků.

Za předpokladu, že osoba obdrží potřebný denní sacharid denně, může být v rezervě ponechána glukóza, která je ve formě glykogenových buněk. Pokud se člověk setká s energickým hladem, aktivuje se glykogen a jeho následnou přeměnou na glukózu.

Potraviny bohaté na glykogen:

Obecné charakteristiky glykogenu

Glykogen v běžném lidu se nazývá zvířecí škrob. Jedná se o rezervní uhlohydrát, který se vyrábí u zvířat a lidí. Jeho chemický vzorec je - (C6H10O5).n. Glykogen je sloučenina glukózy, která je ve formě malých granulí uložena v cytoplazmě svalových buněk, jater, ledvin, stejně jako v mozkových buňkách a bílých krvinkách. Tudíž glykogen je energetická rezerva, která může kompenzovat nedostatek glukózy při absenci výživy celého těla.

Je to zábava!

Jaterní buňky (hepatocyty) jsou vůdci v akumulaci glykogenu! Mohou sestávat z této látky o 8% jejich hmotnosti. Současně jsou buňky svalů a dalších orgánů schopny akumulovat glykogen v množství nejvýše 1-1,5%. U dospělých může celkové množství glykogenu jater dosáhnout 100-120 gramů!

Denní potřeba glykogenu v těle

Na doporučení lékařů by denní dávka glykogenu neměla být nižší než 100 gramů denně. I když je nutné vzít v úvahu, že glykogen se skládá z molekul glukózy a výpočet lze provádět pouze na vzájemně závislých základech.

Potřeba glykogenu se zvyšuje:

  • V případě zvýšené fyzické aktivity spojené s prováděním velkého počtu opakovaných manipulací. Výsledkem je, že svaly trpí nedostatkem krve, stejně jako nedostatkem glukózy v krvi.
  • Při provádění práce související s aktivitou mozku. V tomto případě se glykogen obsažený v mozkových buňkách rychle přemění na energii potřebnou pro práci. Samotné buňky, které dávají nahromaděné, vyžadují doplnění.
  • V případě omezeného výkonu. V tomto případě tělo začne zpracovávat své rezervy, aniž by dostávaly glukózu z potravy.

Potřeba glykogenu je snížena:

  • Při konzumaci velkého množství glukózy a glukózových sloučenin.
  • U nemocí spojených se zvýšeným příjmem glukózy.
  • Při onemocněních jater.
  • Při glykogenezi způsobené porušení enzymatické aktivity.

Glykogenní strávitelnost

Glykogen patří do skupiny rychle stravitelných sacharidů se zpožděním k provedení. Tento přípravek je vysvětlen následovně: pokud jsou v těle dostatečné množství dalších zdrojů energie, glykogenové granule budou uchovávány neporušené. Ale jakmile mozog signalizuje nedostatek energie, začne glykogen pod vlivem enzymů přeměňovat na glukózu.

Užitečné vlastnosti glykogenu a jeho vliv na tělo

Vzhledem k tomu, že molekula glykogenu je polysacharid glukózy, její příznivé vlastnosti, stejně jako její účinek na tělo, odpovídají vlastnostem glukózy.

Glykogen je cenným zdrojem energie pro tělo během období nedostatku živin, je nezbytný pro plnou duševní a fyzickou aktivitu.

Interakce s podstatnými prvky

Glykogen má schopnost rychle se přeměnit na molekuly glukózy. Zároveň je ve výborném kontaktu s vodou, kyslíkem, ribonukleovými (RNA) a deoxyribonukleovými (DNA) kyselinami.

Známky nedostatku glykogenu v těle

  • apatie;
  • poruchy paměti;
  • snížená svalová hmota;
  • slabá imunita;
  • depresivní nálada.

Známky přebytečného glykogenu

  • krevní sraženiny;
  • abnormální funkce jater;
  • problémy s tenkým střevem;
  • zvýšení hmotnosti.

Glykogen pro krásu a zdraví

Vzhledem k tomu, že glykogen je vnitřní zdroj energie v těle, jeho nedostatek může způsobit celkové snížení energie celého těla. To se odráží v aktivitě vlasových folikulů, kožních buněk a také se projevuje ztrátou lesku očí.

Dostatečné množství glykogenu v těle, a to i v období akutního nedostatku volných živin, si udrží energii, začervenal se na tvářích, krásu pokožky a lesk vlasů!

Na tomto obrázku jsme shromáždili nejdůležitější body o glykogenu a budeme rádi, když sdílíte obrázek na sociální síti nebo blogu s odkazem na tuto stránku:

Glykogen

Obsah

Glykogen je komplexní sacharid, který se skládá z molekul glukózy spojených v řetězci. Po jídle začne vstupovat velké množství glukózy do krevního oběhu a lidské tělo uchovává nadbytek této glukózy ve formě glykogenu. Když hladina glukózy v krvi začíná klesat (například při fyzickém cvičení), tělo rozděluje glykogen pomocí enzymů, což vede k tomu, že hladina glukózy zůstává normální a orgány (včetně svalů během cvičení) dostat na to, aby produkovaly energii.

Glykogen je uložen hlavně v játrech a svalech. Celková dodávka glykogenu v játrech a svalů dospělého je 300-400 g ("Human Physiology" AS Solodkov, EB Sologub). V kulturistice je důležitý pouze ten glykogen obsažený ve svalové tkáni.

Při výkonu silových cvičení (kulturistika, posilování výkonu) dochází k celkové únavě kvůli vyčerpání zásob glykogenu, a proto 2 hodiny před tréninkem doporučujeme konzumovat potraviny bohaté na uhlohydráty, které doplní zásoby glykogenu.

Biochemie a fyziologie Editovat

Z chemického hlediska je glykogen (C6H10O5) n polysacharid tvořený zbytky glukózy spojenými a-1 → 4 vazbami (α-1 → 6 v pobočkách); Hlavní rezervní sacharidy lidí a zvířat. Glykogen (také někdy nazývaný živočišný škrob, přes nepřesnost tohoto termínu) je hlavní formou skladování glukózy v živočišných buňkách. Je ukládáno ve formě granulí v cytoplazmě v mnoha typech buněk (především jater a svalů). Glykogen tvoří energetickou rezervu, která může být v případě potřeby rychle mobilizována, aby se kompenzovala náhlá absence glukózy. Glykogenní zásoby však nejsou tak velké v kaloriích na gram, jako jsou triglyceridy (tuky). Pouze glykogen uložený v jaterních buňkách (hepatocyty) může být zpracován na glukózu, aby živil celé tělo. Obsah glykogenu v játrech se zvýšenou syntézou může být 5 až 6% hmotnostních jater. [1] Celková hmotnost glykogenu v játrech může u dospělých dosáhnout 100-120 gramů. Ve svalech se glykogen zpracovává na glukózu výhradně pro místní spotřebu a hromadí se v mnohem nižších koncentracích (ne více než 1% celkové svalové hmoty), zatímco jeho celkové množství svalů může překročit množství nahromaděné v hepatocytech. Malé množství glykogenu se nachází v ledvinách a ještě méně v některých typech mozkových buněk (gliální) a bílých krvinkách.

Jako rezervní uhlovodík je glykogen přítomen také v buňkách hub.

Metabolismus glykogenu Editovat

S nedostatkem glukózy v těle se glykogen pod vlivem enzymů rozkládá na glukózu, která vstupuje do krve. Regulace syntézy a rozkladu glykogenu probíhá v nervovém systému a hormonech. Dědičné vady enzymů podílejících se na syntéze nebo rozpadu glykogenu vedou k rozvoji vzácných patologických syndromů - glykogenózy.

Regulace rozkladu glykogenu

Rozpad glykogenu ve svalech zahajuje adrenalin, který se váže na receptor a aktivuje adenylátcyklázu. Adenylátcykláza začíná syntetizovat cyklický AMP. Cyklický AMP spouští kaskádu reakcí, které nakonec vedou k aktivaci fosforylázy. Glykogen fosforyláza katalyzuje rozklad glykogenu. V játrech je degradace glykogenu stimulována glukagonem. Tento hormon je sekretován pankreatickými a-buňkami během půstu.

Regulace syntézy glykogenu

Syntéza glykogenu se zahajuje poté, co je inzulín vázán na receptor. Pokud k tomu dojde, autofosforylace tyrosinových zbytků v inzulínovém receptoru. Dojde k aktivaci kaskády reakcí, při kterých jsou střídavě aktivovány následující signální proteiny: substrát receptoru inzulínu-1, fosfoinositol-3-kináza, kinasa-1 závislá na fosfo-inositolu, AKT protein kináza. Nakonec je inhibována syntáza kinázy-3 glykogenu. Při nalačno je kinasa-3 glykogen syntetáza aktivní a inaktivována jen krátce po jídle, jako odpověď na inzulínový signál. Inhibuje glykogen syntázu fosforylací, což jí neumožňuje syntetizovat glykogen. Během příjmu potravy inzulín aktivuje kaskádu reakcí, v důsledku čehož je inhibována syntáza kinázy-3 a aktivována proteinová fosfatáza-1. Proteinová fosfatáza-1 defosforyluje glykogen syntázu a ta začne syntetizovat glykogen z glukózy.

Protein tyrosin fosfatáza a její inhibitory

Jakmile jídlo skončí, proteinový tyrosin fosfatáza blokuje působení inzulínu. Odfosforuje tyrosinové zbytky v inzulínovém receptoru a receptor se stává neaktivní. U pacientů s diabetem typu II je aktivita proteinové tyrosinfosfatázy nadměrně zvýšena, což vede k blokování inzulínového signálu a buňky jsou odolné vůči inzulínu. V současné době probíhají studie zaměřené na tvorbu inhibitorů proteinové fosfatázy, pomocí kterých bude možné vyvinout nové metody léčby při léčbě diabetu typu II.

Doplňování glykogenů Úpravy

Většina zahraničních odborníků zdůrazňuje potřebu nahradit glykogen jako hlavní zdroj energie pro svalovou aktivitu. Opakované zatížení, které je v těchto pracích poznamenáno, může způsobit hluboké vyčerpání rezerv glykogenu ve svalech a játrech a negativně ovlivnit výkonnost sportovců. Potraviny s vysokým obsahem sacharidů zvyšují skladování glykogenu, potenciál energie svalů a zlepšují celkový výkon. Většina kalorií za den (60-70%), podle pozorování V. Shadgana, by měla být účtována na sacharidy, které poskytují chléb, obiloviny, obiloviny, zeleninu a ovoce.

Glykogen

Glykogen - (C 6 H 10 O 5).n, polysacharid tvořený zbytky glukózy spojenými a-1 → 4 vazbami (α-1 → 6 v pobočkách); Hlavní rezervní sacharidy lidí a zvířat. Glykogen (také někdy nazývaný živočišný škrob, přes nepřesnost tohoto termínu) je hlavní formou skladování glukózy v živočišných buňkách. Je ukládáno ve formě granulí v cytoplazmě v mnoha typech buněk (především jater a svalů). Glykogen tvoří energetickou rezervu, která může být v případě potřeby rychle mobilizována, aby se kompenzovala náhlá absence glukózy. Glykogenní zásoby však nejsou tak velké v kaloriích na gram, jako jsou triglyceridy (tuky). Pouze glykogen uložený v jaterních buňkách (hepatocytech) může být zpracován na glukózu, aby živil celé tělo, zatímco hepatocyty jsou schopny akumulovat až 8% své hmotnosti jako glykogenu, což je maximální koncentrace u všech buněčných typů. Celková hmotnost glykogenu v játrech může u dospělých dosáhnout 100-120 gramů. Ve svalech se glykogen zpracovává na glukózu výhradně pro místní spotřebu a hromadí se v mnohem nižších koncentracích (ne více než 1% celkové svalové hmoty), zatímco jeho celkové množství svalů může překročit množství nahromaděné v hepatocytech. Malé množství glykogenu se nachází v ledvinách a ještě méně v některých typech mozkových buněk (gliální) a bílých krvinkách.

Jako rezervní uhlovodík je glykogen přítomen také v buňkách hub.

Metabolismus glykogenu

S nedostatkem glukózy v těle se glykogen pod vlivem enzymů rozkládá na glukózu, která vstupuje do krve. Regulace syntézy a rozkladu glykogenu probíhá v nervovém systému a hormonech.

  • Najít a uspořádat ve formě poznámky pod čarou odkazy na renomované zdroje potvrzující písemné.
  • Upravte článek podle stylistických pravidel Wikipedie.
  • Wikipedie článek.

Nadace Wikimedia. 2010

Podívejte se, co "glykogen" v jiných slovnících:

glykogen - glykogen... Ortografický slovník - odkaz

GLYCOGEN - (z řeckého. Glyky sladké a gignomai porodí). Živočišný škrob, nalezený v tkáních jater lidí a zvířat. Slovo cizích slov obsažených v ruském jazyce. Chudinov AN, 1910. GLIKOGEN název živočišného škrobu; ve složení...... Slovník cizích slov ruského jazyka

GLYCOGEN - GLYCOGEN, nebo živočišný škrob, je polysacharid ve formě karbohydrátových usazenin v lidském těle a ostatní zvířata jsou uložena. G. patří do skupiny koloidních polysacharidů, jejichž částice jsou zhotoveny z několika částic jednoduché...... Velká lékařská encyklopedie

GLYCOGEN - polysacharid vytvořený z glukózových zbytků; Hlavní rezervní sacharidy lidí a zvířat. Deponuje se ve formě granulí v cytoplazmě buněk (především jater a svalů). S nedostatkem glukózy v těle, glykogen pod vlivem enzymů...... Velký encyklopedický slovník

GLYKOGEN - GLYKOGEN, CARBOHYDRÁT obsažený v játrech a svalů zvířat. Často se nazývá zvířecí škrob; spolu se škrobem a vláknem je GLUKOZNÍ POLYMER. Když se produkuje energie, glykogen se rozkládá na glukózu, která se později asimiluje na...... Vědecký a technický encyklopedický slovník

GLYCOGEN - rozvětvený polysacharid, molekuly na rygo postavené ze zbytků glukózy D. Mol 103 107. Rychle mobilizované energetich. rezervovat pl živé organismy se hromadí v obratlovcích h. arr. v játrech a svalech, které se nacházejí v kvasnicích, někteří ryh...... Biologický encyklopedický slovník

Glykogen - glykogen, tj. Látka tvořící cukr, představuje uhlovodíkovou formu C6H10O5, která se vyskytuje ve zvířecím těle převážně v pečlivě zdravých, dobře krmených zvířatech; Kromě toho se G. nachází ve svalech, bělokrevných telátech, ve vilách...... Encyklopedie Brockhaus a Efron

GLYCOGEN - GLYCOGEN, polysacharid sestávající z zbytků glukózy; Hlavní rezervní sacharidy lidí a zvířat. Deponuje se ve formě granulí v cytoplazmě buněk (především jater a svalů). Potřeba těla na glukózu je spokojena...... Moderní encyklopedií

Glykogen je rozvětvený polysacharid, jehož molekuly jsou vytvořeny z - D - glukosových zbytků. Mol hmotnost - 105 107 Ano. Rychle zmobilizovaná zásoba energie mnoha živých organismů se hromadí u obratlovců v játrech a svalech. Často nazýváme zvíře...... Slovník mikrobiologie

glykogen - n., počet synonym: 3 • škrob (19) • polysacharid (36) • sacharid (33) Slovník s... Slovník synonym

Glykogen

Glykogen je polysacharid glukózy s větším rozvětveným účinkem, který slouží jako forma uchovávání energie u lidí, zvířat, hub a bakterií. Polysacharidová struktura je hlavní skladovací forma glukózy v těle. U lidí je glykogen produkován a skladován hlavně v buňkách jater a svalů, hydratovaných třemi nebo čtyřmi díly vody. 1) Glykogen funguje jako sekundární dlouhodobé uchovávání energie, přičemž primární zásoby energie jsou tuky obsažené v tukové tkáni. Svalový glykogen se přeměňuje na glukózu svalovými buňkami a glykogen v játrech se převádí na glukózu pro použití v celém těle, včetně centrálního nervového systému. Glykogen je analog pro škrob, což je glukózový polymer, který slouží jako zásobník energie v rostlinách. Má strukturu podobnou amylopektinu (škrobové složce), ale intenzivně větvenější a kompaktnější než škrob. Oba jsou bílý prášek v suchém stavu. Glykogen se vyskytuje jako granule v cytosolu / cytoplazmě v mnoha buněčných typech a hraje důležitou roli v cyklu glukózy. Glykogen tvoří energetickou rezervu, která může být rychle mobilizována, aby uspokojila náhlou potřebu glukózy, ale méně kompaktní než energetické rezervy triglyceridů (lipidů). V játrech může být glykogen od 5 do 6% tělesné hmotnosti (100-120 g u dospělého). Pouze glykogen uložený v játrech může být dostupný jiným orgánům. Ve svalech je glykogen v nízké koncentraci (1-2% svalové hmoty). Množství glykogenu uloženého v těle, zejména ve svalech, játrech a červených krvinkách 2) závisí především na cvičení, základním metabolismu a stravovacích návycích. Malé množství glykogenu se nachází v ledvinách a dokonce i v menším množství v některých gliových buňkách mozku a leukocytů. Děloha také uchovává glykogen během těhotenství, aby vyživoval embryo.

Struktura

Glykogen je rozvětvený biopolymer sestávající z lineárních řetězců glukózových zbytků s dalšími řetězci rozvětvenými každých 8 až 12 glukózy nebo tak. Glukóza je lineárně spojena s a (1 → 4) glykosidickými vazbami z jedné glukózy na druhou. Pobočky jsou spojeny s řetězci, ze kterých jsou odděleny glykosidickými vazbami α (1 → 6) mezi první glukózou nové větve a glukózou v řetězci kmenových buněk 3). Vzhledem k tomu, jak je syntetizován glykogen, každá glykogenní granule obsahuje glykogeninový protein. Glykogen ve svalech, játrech a tukových buňkách je skladován v hydratované formě, skládající se ze tří nebo čtyř částí vody na jednu část glykogenu, spojených s 0,45 milimolů draslíku na gram glykogenu.

Funkce

Játra

Vzhledem k tomu, že potraviny obsahující uhlohydráty nebo bílkoviny jsou konzumovány a tráveny, hladina glukózy v krvi stoupá a pankreas vylučuje inzulín. Krevní glukóza z portální žíly vstupuje do jaterních buněk (hepatocyty). Inzulin působí na hepatocyty, aby stimuloval působení několika enzymů, včetně glykogen syntázy. Molekuly glukózy se přidávají do glykogenových řetězců, pokud zůstane i nadále inzulín a glukóza. V tomto postprandiálním nebo "plném" stavu, játra vezme větší množství glukózy z krve než uvolňuje. Poté, co byly potraviny rozkládány a hladina glukózy začne klesat, sekrece inzulínu klesá a syntéza glykogenu se zastaví. Když je zapotřebí energie, glykogen se zničí a znovu se změní na glukózu. Glykogen fosforyláza je hlavním enzymem pro rozklad glykogenu. Pro příštích 8-12 hodin je glukóza pocházející z jaterního glykogenu hlavním zdrojem glukózy v krvi, která se používá k produkci paliva ve zbytku těla. Glukagon, další hormon produkovaný pankreasem, je z velké části protichůdný signál inzulínu. V reakci na úroveň inzulínu je nízká (pokud je hladina glukózy v krvi se začíná klesat pod normální rozsah), glukagon je vylučován ve zvyšujících se množstvích, a stimuluje i glykogenolýzy (rozpad glykogenu) a glukoneogenezi (produkce glukózy z jiných zdrojů).

Svaly

Zdá se, že glykogen svalové buňky funguje jako okamžitý záložní zdroj dostupné glukózy pro svalové buňky. Jiné buňky, které obsahují malé množství, ji také používají místně. Vzhledem k tomu, že svalové buňky neobsahují glukózu-6-fosfatázu, která je nutná k vkládání glukózy do krve, skladovaný glykogen je k dispozici výhradně pro vnitřní použití a nevztahuje se na ostatní buňky. To kontrastuje s jaterními buňkami, které na požádání snadno rozkládají svůj uložený glykogen na glukózu a posílají je přes krev jako palivo pro jiné orgány.

Dějiny

Glykogen byl objeven Claude Bernard. Jeho experimenty ukázaly, že játra obsahují látku, která může vést k redukci cukru pod působením "enzymu" v játrech. V roce 1857 popsal uvolnění látky, kterou nazval "la matière glycogène" nebo "cukrovou látkou". Krátce po zjištění glykogenu v játrech objevil A. Sanson, že svalová tkáň také obsahuje glykogen. Empirický vzorec pro glykogen (C6H10O5) n byl založen Kekulem v roce 1858. 4)

Metabolismus

Syntéza

Syntéza glykogenu, na rozdíl od jeho destrukce, je endergonická - vyžaduje vstupní energii. Energie pro syntézu glykogenu pochází z uridin trifosfátu (UTP), který reaguje s glukózou-1-fosfátu za vzniku UDP-glukózy v reakci katalyzované UTP-glukosa-1-fosfát uridiltransferazoy. Glykogen se syntetizuje z UDP-glukózy monomerů zpočátku glikogeninom protein, který má dvě tyrosin ukotvení redukujících glykogenu glikogenin jako homodimer. Po tyrosinový zbytek přidán do asi osm molekul glukózy, enzymu glykogen synthasy glykogen řetězec prodluľuje postupně pomocí UDP-glukózu přidáním a (1 → 4) vázanou glukóza. Enzym glykogenu katalyzuje přenos konečného fragmentu šesti nebo sedmi zbytků glukózy z neredukujícího konce na hydroxylovou skupinu C-6 glukózového zbytku hlouběji do vnitřní části molekuly glykogenu. Rozvětvovací enzym může působit pouze na větvi mající alespoň 11 zbytků a enzym může být přenesen do stejného glukózového řetězce nebo sousedních glukózových řetězců.

Glykogenolýza

Glykogen se štěpí z neredukujících konců řetězce enzymem glykogen fosforyláza za vzniku monomerů glukóza-1-fosfátu. In vivo, fosforiliz proudí k rozpadu glykogenu, protože poměr fosfátu a glukóza-1-fosfátu, je obvykle větší než 100. 5) Poté, glukosa-1-fosfátu se převede na glukózo-6-fosfátu (G6P) fosfoglyukomtazoy. K odstranění větví α (1-6) v rozvětveném glykogenu je zapotřebí speciální fermentační enzym, který konvertuje řetězec na lineární polymer. Výsledné monomery G6P mají tři možné osudy: G6P může pokračovat po cestě glykolýzy a použít jako palivo. G6P může proniknout cestou fosforečnanu pentosy enzymem glukóza-6-fosfát dehydrogenázou za vzniku cukrů NADPH a 5-uhlíku. V játrech a ledvinách může být G6P defosforylován zpět na glukózu enzymem glukóza-6-fosfatáza. Toto je poslední krok v cestě glukoneogeneze.

Klinický význam

Porušení metabolismu glykogenu

Nejčastějším onemocněním, ve kterém se metabolismus glykogenu stává abnormální, je diabetes, u kterého může být abnormální množství inzulinu abnormálně nahromaděno nebo vyčerpáno. Obnova normálního metabolismu glukózy obvykle normalizuje metabolismus glykogenu. Pokud je hypoglykemie způsobena nadměrnými hladinami inzulínu, množství glykogenu v játrech je vysoké, ale vysoké hladiny inzulínu zabraňují glykogenolýze nezbytné k udržení normální hladiny cukru v krvi. Glukagon je běžná léčba pro tento typ hypoglykemie. Různé vrozené chyby metabolismu jsou způsobeny nedostatečností enzymů nezbytných pro syntézu nebo rozklad glykogenu. Jsou také nazývány choroby při skladování glykogenu.

Efekt vyčerpání glykogenu a vytrvalost

Dlouholetí běžci, jako maratónští běžci, lyžaři a cyklisté, často zažívají vyčerpání glykogenu, když téměř všechny zásoby glykogenu v těle sportovce jsou vyčerpány po delším namáhání bez dostatečného příjmu sacharidů. Vyčerpání glykogenu lze předejít třemi možnými způsoby. Za prvé, při cvičení jsou uhlohydráty v nejvyšší možné míře přeměny na glukózu v krvi (vysoký glykemický index) nepřetržitě dodávány. Nejlepší výsledek této strategie nahrazuje přibližně 35% glukózy spotřebované během srdečních rytmů, což je přibližně 80% maxima. Za druhé díky těm tréninkovým adaptačním tréninkům a specializovaným vzorcům (například trénink s nízkou vytrvalostí a dieta) může tělo určit svalová vlákna typu I, aby zlepšila palivovou účinnost a pracovní zátěž, aby se zvýšilo procento mastných kyselin používaných jako palivo. 6) ušetřit sacharidy. Za třetí, při konzumaci velkého množství sacharidů po vyčerpání zásob glykogenu v důsledku cvičení nebo stravy může tělo zvýšit skladovací kapacitu intramuskulárního glykogenu. Tento proces je znám jako "zatížení sacharidů". Obecně platí, že glykemický index zdroje sacharidů nezáleží, protože citlivost svalového inzulínu se zvyšuje v důsledku dočasné deplece glykogenu. 7) S nedostatkem glykogenu se sportovci často setkávají s extrémní únavou, do té míry, že pro ně může být obtížné jen chodit. Je zajímavé, že nejlepší profesionální cyklisté na světě zpravidla dokončují 4-5-rychlostní závod přímo na limitu vyčerpání glykogenu pomocí prvních tří strategií. Když sportovci po vyčerpávajícím cvičení konzumují sacharidy a kofein, jejich zásoby glykogenu se zpravidla doplňují rychleji 8), avšak minimální dávka kofeinu, u níž je pozorován klinicky významný účinek na saturaci glykogenu, nebyla stanovena.

Polysacharidy

Polysacharidy jsou vysokomolekulární sacharidy, polymery monosacharidů (glykany). Polysacharidové molekuly jsou dlouhé lineární nebo rozvětvené řetězce monosacharidových zbytků spojených glykosidickou vazbou. Během hydrolýzy tvoří monosacharidy nebo oligosacharidy. V živých organizmech provádějte rezervu (škrob, glykogen), strukturu (celulózu, chitin) a další funkce.

Vlastnosti polysacharidů se významně liší od vlastností jejich monomerů a závisí nejen na složení, ale také na struktuře (zejména rozvětvení) molekul. Mohou být amorfní nebo dokonce nerozpustné ve vodě. [1] [2] Pokud se polysacharid skládá z identických monosacharidových zbytků, nazývá se homopolysacharidem nebo homoglykanem a jestliže se liší od heteropolysacharidu nebo heteroglykanu. [3] [4]

Přírodní sacharidy nejčastěji obsahují monosacharidy vzorce (CH2O)n, kde n ≥ 3 (například glukóza, fruktóza a glyceraldehyd) [5]. Obecný vzorec většiny polysacharidů je Cx(H2O)y, kde x obvykle leží mezi 200 a 2500. Nejčastěji jsou monomery šest uhlíkových monosacharidů a v tomto případě vzorec polysacharidu vypadá jako (C6H10O5).n, kde 40≤n≤3000.

Polysacharidy se obvykle nazývají polymery obsahující více než deset monosacharidových zbytků. Mezi polysacharidy a oligosacharidy neexistuje ostrá hranice. Polysacharidy jsou důležitou podskupinou biopolymerů. Jejich funkce v živých organizmech je obvykle buď strukturální nebo rezervní. Škrob sestávající z amylózy a amylopektinu (glukosové polymery) obvykle slouží jako rezervní látka pro vyšší rostliny. Zvířata mají podobný, ale hustší a rozvětvený glukózový polymer - glykogen nebo "živočišný škrob". Může být rychlejší díky aktivnímu metabolismu zvířat.

Celulóza a chitin jsou strukturální polysacharidy. Celulóza je strukturální základ buněčné stěny rostlin, je to nejběžnější organická hmota na Zemi. [6] Používá se při výrobě papíru a tkanin a jako suroviny pro výrobu hedvábí, celuloidních celuloidů a celuloidních nitrocelulóz. Chitin má stejnou strukturu, ale s boční větví obsahující dusík, zvyšuje jeho sílu. Je to v exoskeletu členovců a v buněčných stěnách některých hub. Používá se také v mnoha průmyslových odvětvích, včetně chirurgických jehel. Mezi polysacharidy patří také chalososa, laminarin, chrysolaminarin, xylan, arabinoxylan, mannan, fukoidan a galaktomanany.

Obsah

Funkce

vlastnosti

Polysacharidy potravin jsou hlavním zdrojem energie. Mnoho mikroorganismů snadno rozkládá škrob na glukózu, ale většina mikroorganismů nemůže trávit celulózu nebo jiné polysacharidy, jako je chitin a arabinoxylany. Tyto sacharidy mohou být absorbovány některými bakteriemi a protisty. Přežvýkavci a termity například používají mikroorganismy k trávení celulózy.

I když tyto složité sacharidy nejsou velmi snadno stravitelné, jsou důležité pro výživu. Jsou nazývány dietní vlákninou, tyto sacharidy zlepšují trávení mezi dalšími přínosy. Hlavní funkcí stravovacích vláken je změna přirozeného obsahu gastrointestinálního traktu a změna absorpce dalších živin a chemických látek. [7] [8] Rozpustná vlákna se váží na galické kyseliny v tenkém střevě a rozpouštějí je pro lepší absorpci. to zase snižuje hladinu cholesterolu v krvi. [9] Rozpustná vlákna také zpomalují absorpci cukru a snižují reakci na něj po jídle, normalizují krevní lipidy a po fermentaci v tlustém střevě se syntetizují jako mastné kyseliny s krátkým řetězcem jako vedlejší produkty se širokým spektrem fyziologické aktivity (vysvětlení níže). Přestože nerozpustná vlákna snižují riziko vzniku cukrovky, mechanismus jejich účinku ještě nebyl studován. [10]

Dietní vláknina je považována za důležitou složku výživy a v mnoha rozvinutých zemích se doporučuje zvýšit jejich spotřebu. [7] [8] [11] [12]

Související videa

Rezervní polysacharidy

škrob

Škroby jsou glukózové polymery, ve kterých zbytky glukopyranózy tvoří alfa sloučeniny. Jsou vyrobeny ze směsi amylózy (15-20%) a amylopektinu (80-85%). Amylóza se skládá z lineárního řetězce několika set molekul glukózy a amylopektin je rozvětvená molekula vyrobená z několika tisíců zbytků glukózy (každý řetězec z 24-30 zbytků glukózy je jedna jednotka amylopektinu). Škroby jsou nerozpustné ve vodě. Mohou být tráveny lámavými alfa sloučeninami (glykosidickými sloučeninami). Jak zvířata, tak i lidé mají amylázy, takže mohou štěpit škrob. Brambory, rýže, mouka a kukuřice jsou hlavními zdroji škrobu v lidské výživě. Rostliny ukládají glukózu ve formě škrobu.

Glykogen

Glykogen je druhou nejdůležitější rezervou energie v buňkách zvířat a hub, která se ukládá ve formě energie v tukové tkáni. Glykogen je primárně tvořen v játrech a svalech, ale může také být produkován glykogenogenezí v mozku a žaludku. [13]

Glykogen je analogický škrob, glukózový polymer v rostlinách, někdy nazývaný "živočišný škrob", [14] má podobnou strukturu jako amylopektin, ale je více větvený a kompaktní než škrob. Glykogen je polymer vázaný glykosidickými vazbami α (1 → 4) (v bodech větvení α (1 → 6)). Glykogen je ve formě granulí v cytosol / cytoplazmě mnoha buněk a hraje důležitou roli v cyklu glukózy. Glykogen tvoří energetickou rezervu, která se rychle uvolňuje do oběhu, když je potřeba v glukóze, ale je méně hustá a je rychleji dostupná jako energie než triglyceridy (lipidy).

V hepatocytech, brzy po jídle, glykogen může být až 8% hmotnosti (u dospělých, 100-120 g). [15] Pouze glykogen uložený v játrech může být dostupný jiným orgánům. Svalový glykogen je 1-2% hmotnosti. Množství glykogenu uloženého v těle - zejména ve svalech, játrech a červených krvinkách - závisí na fyzické aktivitě, bazální metabolizaci a stravovacích návycích, jako je přerušované hladování. Malé množství glykogenu se nachází v ledvinách a ještě méně v gliových buňkách v mozku a leukocytech. Glykogen je také uložen v děloze během těhotenství, takže embryo roste. [15]

Glykogen se skládá z rozvětveného řetězce zbytků glukózy. Je umístěn v játrech a svalech.

  • Jedná se o energetickou rezervu pro zvířata.
  • Jedná se o hlavní formu sacharidů uložených v těle zvířete.
  • Je nerozpustný ve vodě. Jod se zčervená.
  • V procesu hydrolýzy se mění na glukózu.

    Glykogenní diagram v dvourozměrné části. Jádrem je glykogeninový protein obklopený větvemi zbytků glukózy. Přibližně 30 000 zbytků glukózy může být obsaženo v globulárních granulích. [19]

    Rozvětvení molekuly glykogenu.

    Konstrukční polysacharidy

    Arabinoxylans

    Arabinoxylany se nacházejí jak v hlavní a sekundární stěně rostlinných buněk, jedná se o kopolymery dvou pentózových cukrů: arabinózu a xylózu.

    Celulóza

    Stavební materiál rostlin je tvořen především celulózou. Strom obsahuje kromě celulózy také hodně ligninu a papír a bavlna jsou téměř čistá celulóza. Celulosa je polymer vyrobený z opakovaných zbytků glukózy spojených beta vazbami. Lidé a mnoho zvířat nemá enzymy k rozpadu beta vazeb, a proto nedochází k trávení celulózy. Některá zvířata, jako jsou termity, mohou trávit celulózu, protože v trávicím systému jsou enzymy, které ji mohou trávit. Celulóza je nerozpustná ve vodě. Během smíchání s jódem nemění barvu. Když hydrolýza přejde do glukózy. Jedná se o nejběžnější sacharid na světě.

    Chitin

    Chitin je jedním z nejběžnějších přírodních polymerů. Je stavebním kamenem mnoha zvířat, jako jsou exoskeletony. To je rozloženo mikroorganismy po dlouhou dobu v životním prostředí. Jeho rozklad může být katalyzován enzymy nazývanými chitinasy, které vylučují mikroorganismy, jako jsou bakterie a houby, a produkují některé rostliny. Některé z těchto mikroorganismů mají receptory, které rozkládají chitin na jednoduché cukry. Když je nalezen chitin, začnou vylučovat enzymy, které je rozdělí na glykosidické vazby, aby vznikly jednoduché cukry a amoniak.

    Chemicky je chitin velmi blízko k chitosanu (ve vodě rozpustnějším derivátu chitinu). To je také velmi podobné celulóze: to je také dlouhý nerozvětvený řetězec glukózových zbytků, ale s dalšími skupinami. Oba materiály dávají organismům sílu.

    Pektiny

    Pektiny jsou kombinací polysacharidů, které se skládají z a-1,4 vazeb mezi zbytky D-galaktopyranosyluronové kyseliny. Jsou v mnoha z nejdůležitějších buněčných stěn a v ne-dřevěných částech rostlin.

    Kyselé polysacharidy

    Kyselinové polysacharidy jsou polysacharidy obsahující karboxylové skupiny, fosfátové skupiny a / nebo skupiny esterů kyseliny sírové.

    Bakteriální kapsulární polysacharidy

    Patogenní bakterie obvykle produkují viskózní, slizovitou vrstvu polysacharidů. Tato "kapsle" skryje antigenní proteiny na povrchu bakterie, což by jinak způsobilo imunitní reakci a tak vedlo ke zničení bakterie. Polysacharidy kapslí jsou ve vodě rozpustné, často kyselé a mají molekulovou hmotnost 100 až 2000 kDa. Jsou lineární a sestávají z neustále se opakujících podjednotek od jednoho do šesti monosacharidů. Existuje obrovská strukturální rozmanitost; Asi dvě stě různých polysacharidů je produkováno pouze s jedním E. coli. Směs kapsulárních polysacharidů, konjugovaných nebo používaných přirozeně jako vakcína.

    Bakterie a mnoho dalších mikroorganizmů, včetně hub a řas, často vylučují polysacharidy, aby se slepily na povrchy, aby se zabránilo vysychání. Lidé se naučili přeměnit některé z těchto polysacharidů na užitečné produkty, včetně xanthanové gumy, dextranu, guarové gumy, velanové gumy, gumy Dyutanu a pullulanu.

    Většina těchto polysacharidů vylučuje prospěšné viskoelastické vlastnosti při rozpouštění ve vodě ve velmi nízkých hladinách. [20] To vám umožňuje používat různé tekutiny v každodenním životě, např. V produktech jako jsou lotiony, čisticí prostředky a barvy, které jsou viskózní ve stabilním stavu, ale jsou mnohem tekuté při nejmenším pohybu a používají se k míchání nebo míchání k nalévání, nebo česání. Tato vlastnost se nazývá pseudoplasticita; Studium takových materiálů se nazývá reologie.

    Vodný roztok takových polysacharidů má zajímavou vlastnost: pokud mu dáte kruhový pohyb, roztok nejprve nadále krouží setrvačností, zpomaluje pohyb kvůli viskozitě a pak mění směr a pak se zastaví. Toto zvrácení je způsobeno elasticitou řetězců polysacharidů, které po protahování mají tendenci vrátit se do uvolněného stavu.

    Membránové polysacharidy plní další role v bakteriální ekologii a fyziologii. Jsou to bariéra mezi buněčnou stěnou a vnějším světem, zprostředkovávají interakce mezi hostitelem a parazitem a vytvářejí stavební složky biofilmu. Tyto polysacharidy jsou syntetizovány z nukleotidem aktivovaných prekurzorů (nazývají se nukleotidové cukry) a v mnoha případech jsou všechny enzymy nezbytné pro biosyntézu, sběr a transport celého polymeru kódované geny organizovány ve zvláštních skupinách s genomem těla. Lipopolysacharid je jedním z nejdůležitějších membránových polysacharidů, jelikož hraje klíčovou strukturální úlohu při zachování integrity buňky a je také nejdůležitějším prostředníkem interakce mezi hostitelem a parazitem.

    Nedávno byly zjištěny enzymy, které tvoří O-antigeny skupiny A (homopolymer) a B-skupiny (heteropolymer) a jejich metabolické dráhy. [21] Exolysacharidový alginát je lineární polysacharid spojený s β-1,4-zbytky D-mannuronových a L-guluronových kyselin a je zodpovědný za mukoidní fenotyp posledního stadia cystické fibrózy. Pel a psl loci jsou dvě nově objevené genetické skupiny, které jsou také zakódovány exopolysacharidy a jak se ukázalo, jsou velmi důležité složky biofilmu. Ramnolipidy jsou biologické povrchově aktivní látky, jejichž produkce je přísně regulována na úrovni transkripce, ale úloha, kterou hrají během onemocnění, nebyla dosud zkoumána. Glykosylace proteinů, zejména pilin a flagellin, byly předmětem výzkumu pro několik skupin od roku 2007 a jak se ukázalo, jsou velmi důležité pro adhezi a invazi během bakteriální infekce. [22]