Glikogen

The Glikogen sestoji iz enot glukoze in je polisaharid. V človeškem organizmu se uporablja za oskrbo in shranjevanje glukoze. Nabiranje glikogena se imenuje sinteza glikogena, razpad pa glikogenoliza.

Kaj je glikogen?

Glikogen sestavlja tako imenovani glikogenin, osrednji protein, na katerega je pritrjenih na tisoče gradnikov glukoze. Molekule glukoze imajo tudi dodatno vejo, tako da lahko molekulo glikogena sintetiziramo ali shranimo v različnih tkivih.

Sem spadajo mišice, jetra, nožnica, maternica in možgani. Vendar so lahko shranjeni ogljikovi hidrati na voljo ali mobilizirani le v jetrih, saj lahko v tem najdemo encim glukoza-6-fosfataza. Glikogen je mogoče razumeti kot skladišče energije, ki se uporablja med fizičnim naporom ali kadar ste lačni. Če zaloga glikogena zmanjka, se odloži maščoba. Razpad glikogena na glukozo je poznan kot glikoliza, kar je mogoče razumeti kot osrednji proces v energetski presnovi.

Funkcija, učinek in naloge

Zalogo glikogena uporabljajo le mišice same, jetra shranijo glikogen in ga nato dajo na voljo drugim celicam.

Ta proces ima pomembno vlogo, zlasti kadar bolnik spi, saj se celice nadledvične medule ali eritrociti na ta način lahko oskrbijo z energijo. Poleg tega se raven krvnega sladkorja uravnava s pomočjo kopičenja in razgradnje glikogena na različne [[hormone]. Glukagon in adrenalin spodbujata razgradnjo, medtem ko kopičenje spodbuja inzulin. Tvorba glukagona in inzulina poteka v delih trebušne slinavke.

S pomočjo glikogena, ki je shranjen v jetrih, se glukoza v krvi napolni in oskrbijo možgani in eritrociti. Če so jetra napolnjena z glikogenom, gre za organ z najvišjo koncentracijo glikogena (100 mg glikogena na g jeter). Po drugi strani se glikogen, ki je shranjen v mišicah, uporablja samo za osebno uporabo, pri čemer lahko tukaj shranimo približno 250 g glikogena.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Če se škrob zaužije s hrano, ga encim alfa-amilaza razgradi v ustih ali dvanajstniku na izomaltozo in maltozo. Ti se nato z nadaljnjimi encimi pretvorijo v glukozo. Za sintezo glikogena je potreben glikogenin, protein, ki ga najdemo v središču molekule glikogena.

S pomočjo tega encima in glukozno-6-fosfata se stranske verige sladkorja podaljšajo. Pred tem se glukoza-6-fosfat pretvori v glukoza-1-fosfat. Glikogen se razgradi s pomočjo glikogenske fosforilaze. Ko se končne molekule glukoze odcepijo, nastane glukoza-1-fosfat. Skupno 400 g glukoze se lahko shrani v obliki glikogena v človeškem telesu. Posameznih molekul glukoze ni mogoče shraniti, ker v celico potegnejo preveč vode, ki bi nato počila. Vse celice - razen eritrocitov - lahko razgradijo ali naberejo glikogen. Za shranjevanje glikogena sta še posebej pomembna dva organska sistema:

• Mišice: hranijo glikogen samo zase
• Jetra: Shranjuje glikogen, da se lahko pozneje dovaja v organizem

Presnova glikogena ima različne naloge v mišicah in jetrih, zato jih uravnavamo na različne načine. Regulacija poteka bodisi hormonsko bodisi alostericno. Alosterična regulacija se začne znotraj celice. AMP se pogosteje pojavlja v mišicah, kar aktivira fosforilazo. Povečana razgradnja glikogena kompenzira pomanjkanje ATP. Po drugi strani glukoza-6-fosfat in ATP delujeta kot zaviralca.

Nakazujejo, da je dovolj glukoze in energije, zato razgradnja ni potrebna. Takšna regulacija v jetrih ni mogoča, saj je glukoza zagotovljena za druge organe in je ne uporabljajo sami. V jetrih glukagon signalizira potrebo po glukozi, v mišicah pa je za to odgovoren adrenalin. V obeh primerih pride do zvišanja ravni cAMP, zaradi česar se glikogen razgradi. Po drugi strani pa inzulin znižuje raven cAMP in posledično nabira glikogen.

Bolezni in motnje

Zelo redka bolezen so tako imenovane glikogenoze, ki so genetske narave. To je prirojena bolezen skladiščenja, za katero je značilna nenormalna vsebnost glikogena.

Z boleznimi skladiščenja glikogena telo ne more pretvoriti glikogena v glukozo, včasih pa se moti proizvodnja ali uporaba glikogena. Ločimo lahko med jetrnimi in mišičnimi glikogenozami. Eden od simptomov glikogenoze jeter je povečana jetra, v kateri je shranjeno več maščob ali glikogena. Poleg tega so bolniki ponavadi kratke rasti in hipoglikemije. Mišična glikogeneza povzroča zapravljanje mišic, mišične krče ali mišično oslabelost. Zdaj je znanih trinajst različnih vrst glikogeneze, ki so razdeljene na mišične ali jetrne oblike in označene z rimskimi številkami.

Bolezni shranjevanja glikogena lahko zasledimo do avtosomno recesivne dednosti in jih lahko odkrijemo v maternici s testom amniotske tekočine. Glikogeneza se v glavnem zdravi simptomatsko. Terapija vključuje na primer dihanje in fizioterapijo ali posebna priporočila o prehrani. V nadaljnjem poteku je pogosto potrebna umetna prehrana ali prezračevanje.