X och m och jag

• Förebyggande

Glykogen är ett "extra" kolhydrat i människokroppen, som tillhör klassen av polysackarider.

Ibland kallas det felaktigt termen "glukogen". Det är viktigt att inte förväxla båda namnen, eftersom den andra termen är en proteinhormon-antagonist av insulin som produceras i bukspottkörteln.

Vad är glykogen?

Med nästan varje måltid får kroppen kolhydrater som kommer in i blodet som glukos. Men ibland överstiger dess mängd organismens behov, och sedan ackumuleras glukosöverskott i form av glykogen, som vid behov splittrar och berikar kroppen med ytterligare energi.

Var lagras lagren

Glykogenreserverna i form av de minsta granulerna lagras i levern och muskelvävnaden. Dessutom är denna polysackarid i cellerna i nervsystemet, njure, aorta, epitel, hjärna, i embryonala vävnader och i livmoderns slemhinnor. I kroppen hos en frisk vuxen finns vanligtvis omkring 400 gram substans. Men förresten, med ökad fysisk ansträngning använder kroppen huvudsakligen muskelglykogen. Därför bör kroppsbyggare ca 2 timmar före ett träning dessutom mätta sig med högkolhydratmat för att återställa substansens reserver.

Biokemiska egenskaper

Kemister kallar polysackarid med formeln (C6H10O5) n glykogen. Ett annat namn för detta ämne är animaliskt stärkelse. Även om glykogen lagras i djurceller är detta namn inte riktigt korrekt. Den franska fysiologen Bernard upptäckte ämnet. För nästan 160 år sedan upptäckte en forskare först "extra" kolhydrater i leverceller.

"Reserv" kolhydrat lagras i cytoplasma av celler. Men om kroppen känner en plötslig brist på glukos släpps glykogen och går in i blodet. Men intressant kan bara polysackarid som ackumuleras i levern (hepatocid) omvandlas till glukos, som kan mätta den "hungriga" organismen. Glykogenbutikerna i körteln kan nå 5 procent av sin massa och i en vuxen organism utgör ca 100-120 g. Den maximala koncentrationen av hepatocider når ungefär en och en halv timme efter en måltid mättad med kolhydrater (konfekt, mjöl, stärkelseföda).

Som en del av muskelpolysackariden tar inte mer än 1-2 viktprocent av tyget. Men med tanke på det totala muskelområdet blir det klart att glykogen "avlagringar" i musklerna överstiger substansens reserver i levern. Även små mängder kolhydrater finns i njurarna, glialcellerna i hjärnan och i leukocyter (vita blodkroppar). Således kan de totala reserverna av glykogen i den vuxna kroppen vara nästan halv kilo.

Intressant är att "extra" sackariden finns i cellerna hos vissa växter, i svampar (jäst) och bakterier.

Glykogenens roll

Mestadels koncentreras glykogen i leverns och musklernas celler. Och det bör förstås att dessa två källor till reservenergi har olika funktioner. En polysackarid från levern levererar glukos till kroppen som helhet. Det är ansvaret för stabiliteten av blodsockernivån. Med överdriven aktivitet eller mellan måltider minskar plasmaglukosnivåerna. Och för att undvika hypoglykemi splittrar glykogen som finns i leverceller och går in i blodomloppet och jämna ut glukosindexet. Leverans reglerande funktion i detta avseende bör inte underskattas, eftersom en förändring av sockernivån i någon riktning är fylld med allvarliga problem, inklusive döden.

Muskelbutiker behövs för att bibehålla muskuloskeletets funktion. Hjärtat är också en muskel med glykogenbutiker. Att veta detta blir tydligt varför de flesta har långvarig svält eller anorexi och hjärtproblem.

Men om överflödig glukos kan deponeras i form av glykogen, uppstår frågan: "Varför sätts kolhydratmat på kroppen av fettskiktet?". Detta är också en förklaring. Lager av glykogen i kroppen är inte dimensionslösa. Med låg fysisk aktivitet har djurstärkelslagret inte tid att spendera, så glukos ackumuleras i en annan form - i form av lipider under huden.

Dessutom är glykogen nödvändig för katabolismen av komplexa kolhydrater, är involverad i metaboliska processer i kroppen.

syntetiserande

Glykogen är en strategisk energireserver som syntetiseras i kroppen från kolhydrater.

För det första använder kroppen kolhydraterna som erhållits för strategiska ändamål, och lägger resten "för en regnig dag". Brist på energi är orsaken till nedbrytningen av glykogen till tillståndet av glukos.

Syntes av ett ämne regleras av hormoner och nervsystemet. Denna process, i synnerhet i musklerna, "startar" adrenalin. Och uppdelningen av animaliskt stärkelse i levern aktiverar hormonet glukagon (producerat av bukspottkörteln vid fastande). Insulinhormon är ansvarig för att syntetisera "extra" kolhydrater. Processen består av flera steg och förekommer exklusivt under måltiden.

Glykogenos och andra sjukdomar

Men i vissa fall uppstår inte splittringen av glykogen. Som ett resultat ackumuleras glykogen i cellerna i alla organ och vävnader. Vanligtvis observeras en sådan överträdelse hos personer med genetiska störningar (dysfunktion av enzymer som är nödvändiga för nedbrytning av ämnet). Detta tillstånd kallas termen glykogenos och hänvisar den till listan över autosomala recessiva patologier. Idag är 12 typer av denna sjukdom kända inom medicin, men hittills är endast hälften av dem tillräckligt studerade.

Men detta är inte den enda patologin som är associerad med animaliskt stärkelse. Glykogsjukdomar innefattar också aglykogenos, en sjukdom som åtföljs av den fullständiga frånvaron av enzymet som är ansvarigt för syntesen av glykogen. Symptom på sjukdomen - uttalad hypoglykemi och konvulsioner. Närvaron av glykogenos bestäms av leverbiopsi.

Kroppens behov av glykogen

Glykogen, som en reservkälla för energi, är det viktigt att regelbundet återställa. Så, åtminstone, säger forskare. Ökad fysisk aktivitet kan leda till en total uttömning av kolhydratreserver i lever och muskler, vilket som ett resultat kommer att påverka den vitala aktiviteten och mänskliga prestanda. Som en följd av en lång kolhydratfri diet minskar glykogenbutikerna i levern till nästan noll. Muskelreserverna är utarmade under intensiv styrketräning.

Den minsta dagliga dosen glykogen är 100 g eller mer. Men denna siffra är viktig att öka när:

• intensiv fysisk ansträngning
• förbättrad mental aktivitet;
• efter de "hungriga" dieterna.

Tvärtom bör försiktighet i mat som är rik på glykogen tas av personer med leverdysfunktion, brist på enzymer. Dessutom ger en diet hög i glukos en minskning av användningen av glykogen.

Mat för glykogenackumulering

Enligt forskare, för en adekvat ackumulering av glykogen ungefär 65 procent av kalorierna bör kroppen få från kolhydrater. I synnerhet för att återställa beståndet av animaliskt stärkelse är det viktigt att införa i bageriprodukterna, spannmål, spannmål, olika frukter och grönsaker.

De bästa källorna till glykogen: socker, honung, choklad, marmelad, sylt, datum, russin, fikon, bananer, vattenmelon, persimmon, söta bakverk, fruktjuicer.

Effekten av glykogen på kroppsvikt

Forskare har bestämt att ca 400 gram glykogen kan ackumuleras i en vuxen organism. Men forskare bestämde också att varje gram backup glukos binder omkring 4 gram vatten. Så det visar sig att 400 g polysackarid är ca 2 kg glykogen vattenhaltig lösning. Detta förklarar överdriven svettning under träning: kroppen förbrukar glykogen och förlorar samtidigt 4 gånger mer vätska.

Denna egenskap av glykogen förklarar det snabba resultatet av expressdieter för viktminskning. Kolhydratdieter utlöser en intensiv konsumtion av glykogen och med det - vätskor från kroppen. En liter vatten, som du vet, är 1 kg av vikt. Men så snart en person återvänder till en normal diet med kolhydrathalt, återställs djurets stärkelsreserver, och med dem försvinner vätskan under kostperiodens längd. Detta är orsaken till de kortsiktiga resultaten av uttrycklig viktminskning.

För en riktigt effektiv viktminskning, rekommenderar läkare inte bara att revidera kosten (för att föredra protein), men också för att öka fysisk ansträngning, vilket leder till snabb konsumtion av glykogen. Förresten beräknade forskarna att 2-8 minuter intensiv kardiovaskulär träning är tillräckligt för att använda glykogenbutiker och viktminskning. Men denna formel är endast lämplig för personer som inte har hjärtproblem.

Underskott och överskott: hur man bestämmer

En organism i vilken överskott av glykogeninnehåll finns är sannolikt att rapportera detta genom blodkoagulering och nedsatt leverfunktion. Människor med överdrivna bestånd av denna polysackarid har också en felfunktion i tarmarna och deras kroppsvikt ökar.

Men avsaknaden av glykogen passerar inte för kroppen utan spår. Bristen på animaliskt stärkelse kan orsaka känslomässiga och psykiska störningar. Visa apati, depressiv tillstånd. Du kan också misstänka att energireserver har utarmats hos personer med försvagad immunitet, dåligt minne och efter en kraftig förlust av muskelmassa.

Glykogen är en viktig reservkälla för energi för kroppen. Dess nackdel är inte bara en minskning av tonus och en minskning av vitala krafter. Brist på ämnet kommer att påverka kvaliteten på håret, huden. Och även förlusten av glans i ögonen är också resultatet av en brist på glykogen. Om du har märkt symptomen på brist på polysackarid, är det dags att tänka på att förbättra din diet.

glykogen

Vår kropps motståndskraft mot skadliga miljöförhållanden beror på dess förmåga att göra tidiga näringsbutiker. En av de viktigaste "extra" substanserna i kroppen är glykogen - en polysackarid bildad från glukosrester.

Under förutsättning att en person får den dagliga nödvändiga dagliga kolhydraten dagligen, kan glukos, som är i form av glykogenceller, lämnas i reserv. Om en person upplever energijuger aktiveras glykogen, med efterföljande omvandling till glukos.

Glykogenrika livsmedel:

Allmänna egenskaper hos glykogen

Glykogen i det vanliga folket kallas animaliskt stärkelse. Det är en reservkolhydrat som produceras hos djur och människor. Dess kemiska formel är - (C₆H₁₀O₅)_n. Glykogen är en förening av glukos, som i form av små granuler avsätts i cytoplasma av muskelceller, lever, njurar, liksom i hjärnceller och vita blodkroppar. Glykogen är således en energireserver som kan kompensera för bristen på glukos, i avsaknad av en fullständig kroppsmatning.

Det här är intressant!

Leverceller (hepatocyter) är ledarna i ackumulering av glykogen! De kan bestå av detta ämne med 8 procent av deras vikt. Samtidigt kan cellerna i muskler och andra organ ackumulera glykogen i en mängd av högst 1-1,5%. Hos vuxna kan den totala mängden glykogen i levern nå 100-120 gram!

Kroppens dagliga behov av glykogen

På rekommendation av läkare bör daglig glykogen inte vara mindre än 100 gram per dag. Även om det är nödvändigt att ta hänsyn till att glykogen består av glukosmolekyler, och beräkningen kan utföras endast på en ömsesidigt beroende.

Behovet av glykogen ökar:

• I fallet med ökad fysisk aktivitet i samband med genomförandet av ett stort antal repetitiva manipuleringar. Som ett resultat, musklerna lider av brist på blodtillförsel, liksom en brist på glukos i blodet.
• När du utför arbete relaterat till hjärnaktivitet. I detta fall omvandlas glykogenen i hjärncellerna snabbt till den energi som behövs för arbete. Cellerna själva, vilket ger den ackumulerade, kräver fyllning.
• Vid begränsad effekt. I det här fallet börjar kroppen utan att ta emot glukos från mat börja bearbeta sina reserver.

Behovet av glykogen reduceras:

• Genom att konsumera stora mängder glukos och glukosliknande föreningar.
• I sjukdomar associerade med ökat glukosintag.
• I leversjukdomar.
• När glykogenes orsakas av en kränkning av enzymatisk aktivitet.

Glykogenmältbarhet

Glykogen hör till gruppen av snabbt smältbara kolhydrater, med fördröjning till körning. Denna formulering förklaras enligt följande: så länge som det finns tillräckligt med andra energikällor i kroppen lagras glykogengranulerna intakt. Men så fort hjärnan signalerar bristen på energiförsörjning börjar glykogen under påverkan av enzymer omvandlas till glukos.

Användbara egenskaper glykogen och dess effekt på kroppen

Eftersom glykogenmolekylen är en polysackarid av glukos, motsvarar dess fördelaktiga egenskaper, såväl som dess effekt på kroppen, glukosegenskapernas egenskaper.

Glykogen är en värdefull energikälla för kroppen under en period av brist på näringsämnen, det är nödvändigt för full mental och fysisk aktivitet.

Samverkan med väsentliga delar

Glykogen har förmågan att snabbt omvandlas till glukosmolekyler. Samtidigt är det i utmärkt kontakt med vatten, syre, ribonukleärt (RNA), liksom deoxiribonukleära (DNA) syror.

Tecken på brist på glykogen i kroppen

• apati;
• minnesbrist
• reducerad muskelmassa;
• svag immunitet
• deprimerad stämning.

Tecken på överskott av glykogen

• blodproppar
• onormal leverfunktion
• problem med tunntarmen;
• viktökning.

Glykogen för skönhet och hälsa

Eftersom glykogen är en inre energikälla i kroppen kan dess brist orsaka en övergripande minskning av hela kroppens energi. Detta återspeglas i hårsäckar, hudceller, och manifesterar sig också i förlusten av ögonlusten.

En tillräcklig mängd glykogen i kroppen, även under akut brist på fria näringsämnen, kommer att behålla energi, rodna på kinderna, skönhet i huden och glans av hår!

Vi har samlat de viktigaste punkterna om glykogen i denna illustration och kommer att vara tacksam om du delar en bild på ett socialt nätverk eller en blogg, med en länk till den här sidan:

glykogen

Innehållet

Glykogen är ett komplext kolhydrat som består av glukosmolekyler kopplade i en kedja. Efter en måltid börjar en stor mängd glukos komma in i blodomloppet och människokroppen lagrar överskottet av denna glukos i form av glykogen. När nivån av glukos i blodet börjar minska (till exempel vid fysiska övningar) splittrar kroppen glykogen med enzymer, vilket medför att glukosnivån förblir normal och organen (inklusive musklerna under träning) får tillräckligt med för att producera energi.

Glykogen deponeras huvudsakligen i lever och muskler. Den totala tillförseln av glykogen i levern och musklerna hos en vuxen är 300-400 g ("Human Physiology" AS Solodkov, EB Sologub). I bodybuilding är endast den glykogen som finns i muskelvävnad viktig.

Vid utförande av styrketräning (kroppsbyggnad, kraftöverföring) uppträder generell trötthet på grund av uttömningen av glykogenbutiker, därför, 2 timmar före träning, rekommenderas att äta kolhydratrika livsmedel för att fylla glykogenbutiker.

Biokemi och fysiologi Redigera

Ur kemisk synvinkel är glykogen (C6H10O5) n en polysackarid bildad av glukosrester länkade av a-1 → 4 bindningar (a-1 → 6 vid grenar); Den huvudsakliga reserven kolhydrater av människor och djur. Glykogen (även ibland kallad animaliskt stärkelse, trots denna tidsbegränsning) är den huvudsakliga formen av lagring av glukos i djurceller. Den deponeras i form av granuler i cytoplasman i många typer av celler (främst lever och muskler). Glykogen bildar en energireserv som snabbt kan mobiliseras om det behövs för att kompensera för plötslig brist på glukos. Glykogenbutiker är dock inte lika stora i kalorier per gram som triglycerider (fetter). Endast glykogen som lagras i levercellerna (hepatocyter) kan bearbetas till glukos för att ge näring åt hela kroppen. Halten glykogen i levern med en ökning av syntesen kan vara 5-6 viktprocent av levern. [1] Den totala massan av glykogen i levern kan nå 100-120 gram hos vuxna. I muskler bearbetas glykogen till glukos uteslutande för lokal konsumtion och ackumuleras i mycket lägre koncentrationer (högst 1% av den totala muskelmassan), medan dess totala muskelmassa kan överstiga det lager som ackumuleras i hepatocyter. En liten mängd glykogen finns i njurarna, och ännu mindre i vissa typer av hjärnceller (glial) och vita blodkroppar.

Som en reservkolhydrat finns glykogen också närvarande i cellerna av svampar.

Glykogenmetabolism Redigera

Med brist på glukos i kroppen bryts glykogen under inverkan av enzymer på glukos, som går in i blodet. Reglering av syntesen och nedbrytningen av glykogen utförs av nervsystemet och hormonerna. Ärftliga defekter av enzymer som är involverade i syntesen eller nedbrytningen av glykogen leder till utvecklingen av sällsynta patologiska syndrom - glykogenos.

Reglering av glykogens nedbrytning Redigera

Uppdelningen av glykogen i musklerna initierar adrenalin, vilket binder till dess receptor och aktiverar adenylatcyklas. Adenylatcyklas börjar syntetisera cyklisk AMP. Cyklisk AMP utlöser en kaskad av reaktioner som slutligen leder till aktiveringen av fosforylas. Glykogenfosforylas katalyserar nedbrytningen av glykogen. I levern stimuleras glykogennedbrytningen av glukagon. Detta hormon utsöndras av pankreatiska a-celler under fastande.

Reglering av glykogensyntes Redigera

Glykogsyntes initieras efter att insulin är bunden till dess receptor. När detta inträffar, autofosforylering av tyrosinrester i insulinreceptorn. En reaktionskaskad utlöses, i vilken följande signaleringsproteiner alternerande aktiveras: insulinreceptor-substrat-1, fosfinositol-3-kinas, fosfo-inositolberoende kinas-1, AKT-proteinkinas. I slutändan inhiberas kinas-3 glykogensyntas. Vid fastning är kinas-3 glykogensyntetas aktivt och inaktiverat endast under en kort tid efter måltider, som svar på en insinsignal. Det inhiberar glykogensyntas genom fosforylering, vilket inte låter det syntetisera glykogen. Under matintag aktiverar insulin en reaktionskaskad, vilket resulterar i vilket kinas-3 glykogensyntas inhiberas och proteinfosfatas-1 aktiveras. Proteinfosfatas-1 defi-fosforylerar glykogensyntas, och den senare börjar syntetisera glykogen från glukos.

Proteintyrosinfosfatas och dess inhibitorer

Så snart måltiden slutar blockerar proteintyrosinfosfatas insulins verkan. Det dephosphorylerar tyrosinrester i insulinreceptorn, och receptorn blir inaktiv. Hos patienter med typ II-diabetes ökar aktiviteten av proteintyrosinfosfatas alltför mycket, vilket leder till blockering av insulinsignalen, och cellerna visar sig vara resistenta mot insulin. För närvarande genomförs studier som syftar till att skapa proteinfosfatashämmare, med hjälp av vilka det kommer att bli möjligt att utveckla nya behandlingsmetoder vid behandling av typ II-diabetes.

Replenishing glycogen butiker Redigera

De flesta utländska experter [2] [3] [4] [5] [6] betonar behovet av att ersätta glykogen som huvudkälla till energi för muskelaktivitet. Upprepade belastningar, som noteras i dessa arbeten, kan orsaka en djup uttömning av glykogenreserver i muskler och lever och negativt påverka utövandet av idrottare. Matar med kolhydrater ökar glykogenlagringen, muskelens energipotential och förbättrar övergripande prestanda. De flesta kalorierna per dag (60-70%), enligt observationerna av V. Shadgan, bör redovisas för kolhydrater, som ger bröd, spannmål, spannmål, grönsaker och frukt.

glykogen

Glykogen - (C ₆ H ₁₀ O ₅)_n, en polysackarid bildad av glukosrester länkade av a-1 → 4 bindningar (a-1 → 6 vid grenar); Den huvudsakliga reserven kolhydrater av människor och djur. Glykogen (även ibland kallad animaliskt stärkelse, trots denna tidsbegränsning) är den huvudsakliga formen av lagring av glukos i djurceller. Den deponeras i form av granuler i cytoplasman i många typer av celler (främst lever och muskler). Glykogen bildar en energireserv som snabbt kan mobiliseras om det behövs för att kompensera för plötslig brist på glukos. Glykogenbutiker är dock inte lika stora i kalorier per gram som triglycerider (fetter). Endast glykogen lagrad i leverceller (hepatocyter) kan bearbetas till glukos för att förse hela kroppen, vari hepatocyterna har möjlighet att lagra upp till åtta procent av sin vikt som glykogen, vilket är den maximala koncentrationen av alla typer av celler. Den totala massan av glykogen i levern kan nå 100-120 gram hos vuxna. I muskler bearbetas glykogen till glukos uteslutande för lokal konsumtion och ackumuleras i mycket lägre koncentrationer (högst 1% av den totala muskelmassan), medan dess totala muskelmassa kan överstiga det lager som ackumuleras i hepatocyter. En liten mängd glykogen finns i njurarna, och ännu mindre i vissa typer av hjärnceller (glial) och vita blodkroppar.

Som en reservkolhydrat finns glykogen också närvarande i cellerna av svampar.

Glykogenmetabolism

Med brist på glukos i kroppen bryts glykogen under inverkan av enzymer på glukos, som går in i blodet. Reglering av syntesen och nedbrytningen av glykogen utförs av nervsystemet och hormonerna.

• Hitta och arrangera i form av fotnoter länkar till välrenommerade källor som bekräftar skrivet.
• Korrigera artikeln enligt Wikipedias stilistiska regler.
• Wikify artikeln.

Wikimedia Foundation. 2010.

Se vad "glykogen" i andra ordböcker:

glykogen-glykogen... Ortografisk ordbok-referens

GLYCOGEN - (från grekiska. Glykys sött och gignomai ger upphov). Djurstärkelse, som finns i vävnaderna i levern hos människor och djur. Ordbok av främmande ord som ingår i ryska språket. Chudinov AN, 1910. GLIKOGEN namn av animaliskt stärkelse; i komposition...... Ordbok av främmande ord på ryska språket

GLYCOGEN - GLYCOGEN, eller animaliskt stärkelse, är en polysackarid, i form av kolhydratavlagringar i människokroppen och andra djur avsätts. G. tillhör gruppen kolloidala polysackarider, vars partiklar är byggda från flera partiklar av enkel...... Stor medicinsk encyklopedi

GLYCOGEN - en polysackarid bildad från glukosrester; Den huvudsakliga reserven kolhydrater av människor och djur. Det deponeras i form av granuler i cytoplasma av celler (främst lever och muskler). Med brist på glukos i kroppen, glykogen under påverkan av enzymer...... Big Encyclopedic Dictionary

GLYCOGEN - GLYCOGEN, CARBOHYDRATE som finns i levern och musklerna hos djur. Det kallas ofta animaliskt stärkelse; tillsammans med stärkelse och fiber, är det en GLUCOSE POLYMER. När energi produceras bryter glykogen ner i glukos, vilket senare assimileras i...... Vetenskaplig och teknisk encyklopedisk ordbok

GLYCOGEN - grenad polysackarid, molekylerna till rygo byggd från rester av en D-glukos. Mol. 103 107. Snabbt mobiliserad energikälla. reservera pl levande organismer ackumuleras hos ryggradsdjur h. arr. i lever och muskler, som finns i jäst, lite ryh...... Biologiska encyklopediska ordbok

Glykogen - glykogen, dvs sockerbildande substans, representerar kolhydratform C6H10O5 som förekommer i djurkroppen i övervägande del i levern, hälsosamma, välmålade djur; dessutom finns G. i muskler, vita blodkalvar, i villi...... Encyklopedi av Brockhaus och Efron

GLYCOGEN - GLYCOGEN, en polysackarid bestående av glukosrester; Den huvudsakliga reserven kolhydrater av människor och djur. Det deponeras i form av granuler i cytoplasma av celler (främst lever och muskler). Kroppens behov av glukos är nöjd med...... Modern Encyclopedia

Glykogen är en grenad polysackarid vars molekyler är byggda från a-D-glukosrester. Mol. vikt - 105 107 Ja. Den snabbt mobiliserade energireserven hos många levande organismer ackumuleras hos ryggradsdjur i lever och muskler. Ofta kallas ett djur...... Ordbok om mikrobiologi

glykogen - n., antal synonymer: 3 • stärkelse (19) • polysackarid (36) • kolhydrat (33) Ordbok med... Ordbok av synonymer

glykogen

Glykogen är en multi-grenad glukospolysackarid, som fungerar som en form av energilagring hos människor, djur, svampar och bakterier. Polysackaridstrukturen är den huvudsakliga lagringsformen för glukos i kroppen. Hos människor produceras glykogen och lagras huvudsakligen i celler i lever och muskler, hydratiserade av tre eller fyra delar vatten. 1) Glykogen fungerar som en sekundär långvarig lagring av energi, med de primära reserverna av energi som fetter finns i fettvävnad. Muskelglykogen omvandlas till glukos av muskelceller och leverglykogen omvandlas till glukos för användning i hela kroppen, inklusive centrala nervsystemet. Glykogen är en analog av stärkelse, en glukospolymer som fungerar som förvaring av energi i växter. Den har en struktur som liknar amylopektin (en stärkelsekomponent) men mer intensivt förgrenad och kompakt än stärkelse. Båda är vita pulver i torrt tillstånd. Glykogen förekommer som granuler i cytosolen / cytoplasman i många celltyper och spelar en viktig roll i glukoscykeln. Glykogen bildar en energireserv som snabbt kan mobiliseras för att möta ett plötsligt behov av glukos, men mindre kompakt än energireserver av triglycerider (lipider). I levern kan glykogen vara från 5 till 6% kroppsvikt (100-120 g hos en vuxen). Endast glykogen som är lagrad i levern kan vara tillgänglig för andra organ. I muskler är glykogen i låg koncentration (1-2% av muskelmassan). Mängden glykogen lagrad i kroppen, särskilt i muskler, lever och röda blodkroppar 2) beror huvudsakligen på motion, grundläggande metabolism och matvanor. En liten mängd glykogen finns i njurarna och till och med en mindre mängd finns i vissa glialceller i hjärnan och leukocyterna. Livmodern lagrar också glykogen under graviditeten för att näring embryot.

struktur

Glykogen är en grenad biopolymer bestående av linjära kedjor av glukosrester med ytterligare kedjor som förgrenar sig var 8 till 12 glukos eller så. Glukos kopplas linjärt med a (1 → 4) glykosidbindningar från en glukos till nästa. Grenar är associerade med kedjor från vilka de separeras av glykosidbindningar a (1 → 6) mellan den första glukosen i den nya grenen och glukosen i stamcellerna 3). På grund av hur glykogen syntetiseras innehåller varje glykogen granul ett glykogeninprotein. Glykogen i muskler, lever och fettceller lagras i hydratiserad form, bestående av tre eller fyra delar vatten per del glykogen, associerad med 0,45 millimol kalium per gram glykogen.

funktioner

lever

Eftersom maten som innehåller kolhydrater eller protein äts och smälts, stiger blodsockernivån och bukspottkörteln utsöndrar insulin. Blodglukosen från portalvenen går in i levercellerna (hepatocyter). Insulin verkar på hepatocyter för att stimulera verkan av flera enzymer, inklusive glykogensyntas. Glukosmolekyler tillsätts till glykogenkedjor så länge både insulin och glukos förblir rikliga. I detta postprandiala eller "fullständiga" tillstånd tar levern mer glukos från blodet än det släpper ut. När maten har sönderdelats och glukosnivån börjar falla, minskar insulinsekretionen och glykogensyntesen stannar. När det behövs för energi förstörs glykogen och återigen blir till glukos. Glykogenfosforylas är det huvudsakliga enzymet för nedbrytning av glykogen. Under de närmaste 8-12 timmarna är glukos härledd från leverglykogen huvudkällan för blodglukos som används av resten av kroppen för att producera bränsle. Glukagon, ett annat hormon som produceras av bukspottkörteln, är i stor utsträckning en motsatta insulinsignal. Som svar på insulinnivåer under normala (när blodglukosnivåerna börjar falla under det normala intervallet) utsöndras glukagon i ökande mängder och stimulerar både glykogenolys (nedbrytning av glykogen) och glukoneogenes (produktion av glukos från andra källor).

muskler

Muskelcellglykogen verkar fungera som en omedelbar säkerhetskälla för tillgänglig glukos för muskelceller. Andra celler som innehåller små mängder använder den också lokalt. Eftersom muskelceller saknar glukos-6-fosfatas, som krävs för att ta glukos i blodet, glykogen de lagrar är tillgänglig uteslutande för intern användning och gäller inte för andra celler. Detta står i kontrast till levercellerna, som efter behov enkelt bryter ner deras lagrade glykogen i glukos och skickar det genom blodomloppet som bränsle för andra organ.

Historia av

Glykogen upptäcktes av Claude Bernard. Hans experiment visade att levern innehåller ett ämne som kan leda till sockerreduktion under verkan av ett "enzym" i levern. Vid 1857 beskrev han frisättningen av ett ämne, som han kallade "la matière glycogène" eller "sockerbildande substans". Strax efter upptäckten av glykogen i levern upptäckte A. Sanson att muskelvävnad också innehåller glykogen. Den empiriska formeln för glykogen (C6H10O5) n grundades av Kekule 1858. 4)

metabolism

syntes

Syntes av glykogen, i motsats till dess förstörelse, är endergonisk - det kräver energiinsats. Energin för glykogensyntes kommer från uridintrifosfat (UTP), som reagerar med glukos-1-fosfat för att bilda UDP-glukos, i en reaktion katalyserad av UTP-glukos-1-fosfaturidyltransferas. Glykogen syntetiseras från monomerer av UDP-glukos, initialt av proteinglykogenin, som har två tyrosinankrar för glykopens reducerande ände, eftersom glykogenin är en homodimer. Efter ca åtta glukosmolekyler tillsätts till tyrosinrestet, förlänger glykogensyntasenzymet gradvis glykogenkedjan med användning av UDP-glukos genom tillsats av a (1 → 4) -länkt glukos. Glykogenenzymet katalyserar överföringen av ett terminal fragment av sex eller sju glukosrester från en icke-reducerande ände till C-6-hydroxylgruppen i glukosresten djupare in i glykogenmolekylens inre del. Förgreningsenzymet kan endast verka på en gren som har minst 11 rester, och enzymet kan överföras till samma glukoskedja eller intilliggande glukoskedjor.

glykogenolys

Glykogen klyvs från icke-reducerande ändar av kedjan av enzymet glykogen fosforylas för att producera glukos-1-fosfat monomerer. In vivo fortsätter fosforyleringen i riktning mot glykogennedbrytning, eftersom förhållandet fosfat och glukos-1-fosfat vanligtvis är större än 100. 5) Sedan omvandlas glukos-1-fosfat till glukos-6-fosfat (G6P) genom fosfoglukomtas. För att avlägsna a (1-6) grenar i en grenad glykogen behövs ett speciellt fermentationsenzym som omvandlar kedjan till en linjär polymer. De resulterande G6P-monomererna har tre möjliga öden: G6P kan fortsätta längs glykolysbanan och användas som ett bränsle. G6P kan penetrera pentosfosfatvägen genom enzymet glukos-6-fosfatdehydrogenas för att producera NADPH och 5-kolsocker. I lever och njure kan G6P defosforyleras tillbaka till glukos av enzymet glukos-6-fosfatas. Detta är det sista steget i glukoneogenesens väg.

Klinisk relevans

Överträdelser av glykogenmetabolism

Den vanligaste sjukdomen i vilken glykogenmetabolismen blir onormal är diabetes, där på grund av onormala mängder insulin kan leverglykogen abnormt ackumuleras eller tömmas. Återställande av normal glukosmetabolism normalt normaliserar glykogenmetabolism. När hypoglykemi orsakas av överdrivna insulinnivåer är mängden glykogen i levern hög, men höga insulinnivåer hindrar glykogenolysen som är nödvändig för att bibehålla normala blodsockernivåer. Glukagon är en vanlig behandling för denna typ av hypoglykemi. Olika infödda fel i metabolism orsakas av brister i de enzymer som är nödvändiga för syntesen eller nedbrytningen av glykogen. De kallas också glykogenförvaringssjukdomar.

Glykogenutarmningseffekt och uthållighet

Långdistanslöpare, som maratonlöpare, skidåkare och cyklister, upplever ofta uttömning av glykogen, när nästan alla glykogenbutiker i en idrottare är utarmade efter långvarig ansträngning utan tillräckligt med kolhydratintag. Depression av glykogen kan förebyggas på tre möjliga sätt. Först levereras kolhydrater vid högsta möjliga omvandlingshastighet till blodsocker (högt glykemiskt index) kontinuerligt. Det bästa resultatet av denna strategi ersätter cirka 35% av glukosen som förbrukas under hjärtritmen, över 80% av det maximala. För det andra, tack vare uthållighetstillämpningsövningar och specialmönster (till exempel låg uthållighet plus dietutbildning) kan kroppen bestämma typ I-muskelfibrer för att förbättra bränsleeffektiviteten och arbetsbelastningen för att öka andelen fettsyror som används som bränsle. 6) för att spara kolhydrater. För det tredje, när man konsumerar stora mängder kolhydrater efter att de tömmer glykogenbutikerna som ett resultat av motion eller diet, kan kroppen öka lagringskapaciteten hos intramuskulär glykogen. Denna process kallas "kolhydratbelastning". I allmänhet spelar det glykemiska indexet för kolhydraterna ingen roll, eftersom muskelinsulinens känslighet ökar som ett resultat av tillfällig glykogenutarmning. 7) Med brist på glykogen upplever ofta idrottare extrem utmattning, i den mån det kan vara svårt för dem att bara gå. Intressant är att de bästa professionella cyklisterna i världen i regel fullbordar 4-5-rasslottet precis vid gränsen för glykogenutarmning med de första tre strategierna. När idrottare konsumerar kolhydrater och koffein efter uttömmande övningar, fylls deras glykogenbutiker vanligtvis snabbare 8), men den minsta dosen koffein vid vilken en kliniskt signifikant effekt på glykogenmättnad observeras har inte fastställts.

polysackarider

Polysackarider är högmolekylära kolhydrater, polymerer av monosackarider (glykaner). Polysackaridmolekyler är långa linjära eller grenade kedjor av monosackaridrester kopplade med en glykosidbindning. Under hydrolys bildar man monosackarider eller oligosackarider. I levande organismer utförs reserv (stärkelse, glykogen), strukturella (cellulosa, kitin) och andra funktioner.

Egenskaperna hos polysackarider skiljer sig signifikant från egenskaperna hos deras monomerer och beror inte bara på kompositionen utan även på strukturen (i synnerhet förgreningen) av molekylerna. De kan vara amorfa eller till och med olösliga i vatten. [1] [2] Om en polysackarid består av identiska monosackaridrester kallas den för en homopolysackarid eller en homoglykan, och om den skiljer sig från en heteropolysackarid eller en heteroglykan. [3] [4]

Naturliga sackarider består oftast av monosackarider med formeln (CH₂O)_n, där n ≥3 (till exempel glukos, fruktos och glyceraldehyd) [5]. Den allmänna formeln för de flesta polysackarider är C_x(H₂O)_y, där x normalt ligger mellan 200 och 2500. Vanligtvis är monomererna sex kolmonosackarider, och i detta fall ser polysackaridformeln ut (C₆H₁₀O₅)_n, var 40

Polysackarider kallas vanligtvis polymerer innehållande mer än tio monosackaridrester. Det finns ingen skarp gräns mellan polysackarider och oligosackarider. Polysackarider är en viktig undergrupp av biopolymerer. Deras funktion i levande organismer är vanligtvis antingen strukturell eller reserv. Stärkelse bestående av amylos och amylopektin (glukospolymerer) tjänar vanligtvis som ett reservämne för högre växter. Djur har en liknande, men mer tät och grenad glukospolymer - glykogen eller "animaliskt stärkelse". Det kan användas snabbare på grund av den aktiva metabolismen av djur.

Cellulosa och kitin är strukturella polysackarider. Cellulosa är den strukturella grunden för växternas cellvägg, den är den vanligaste organiska substansen på jorden. [6] Den används vid tillverkning av papper och tyger, och som ett råmaterial för framställning av rayon, celluloid celluloid och celluloid nitrocellulosa. Chitin har samma struktur, men med en kvävehaltig sidotak, ökar dess styrka. Det finns i arthropod exoskeleton och i cellens väggar av vissa svampar. Den används också i många industrier, inklusive kirurgiska nålar. Polysackarider innefattar även callos, laminarin, krysolaminarin, xylan, arabinoxylan, mannan, fucoidan och galaktomannaner.

Innehållet

funktioner

egenskaper

Matpolysackarider är de främsta energikällorna. Många mikroorganismer sönderdelar lätt stärkelse till glukos, men de flesta mikroorganismer kan inte smälta cellulosa eller andra polysackarider, såsom kitin och arabinoxylaner. Dessa kolhydrater kan absorberas av vissa bakterier och protister. Tjurar och termiter, till exempel, använder mikroorganismer för att smälta cellulosa.

Trots att dessa komplexa kolhydrater inte är mycket lättfördelbara, är de viktiga för näring. De kallas kostfiber, dessa kolhydrater förbättrar matsmältningen bland andra fördelar. Huvudfunktionen hos kostfiber är att förändra det naturliga innehållet i mag-tarmkanalen och att förändra absorptionen av andra näringsämnen och kemikalier. [7] [8] Lösliga fibrer binder till gallinsyror i tunntarmen och löser dem för bättre absorption. Detta sänker i sin tur blodkolesterol. [9] Lösliga fibrer saktar också upp absorptionen av socker och minskar svaret efter det efter att ha ätit, normaliserar blodlipiderna och efter fermentering i kolon syntetiseras i kortkedjiga fettsyror som biprodukter med ett brett spektrum av fysiologisk aktivitet (förklaring nedan). Även om olösliga fibrer minskar risken för diabetes har mekanismen för deras verkan ännu inte studerats. [10]

Kostfiber anses vara en viktig ingrediens i näring, och i många industriländer rekommenderas att öka konsumtionen. [7] [8] [11] [12]

Relaterade videor

Reservpolysackarider

stärkelse

Stärkelse är glukospolymerer, i vilka glukopyranosrester bildar alfa-föreningar. De är gjorda av en blandning av amylos (15-20%) och amylopektin (80-85%). Amylos består av en linjär kedja av flera hundra glukosmolekyler och amylopektin är en grenad molekyl tillverkad av flera tusen glukosrester (varje kedja med 24-30 glukosrester är en enhet amylopektin). Stärkelse är olösligt i vatten. De kan smälta genom att bryta alfaföreningar (glykosidiska föreningar). Både djur och människor har amylaser, så de kan smälta stärkelse. Potatis, ris, mjöl och majs är de främsta källorna till stärkelse i mänsklig näring. Växter lagrar glukos i form av stärkelse.

glykogen

Glykogen är den näst viktigaste energireserveren i celler av djur och svampar, som deponeras i form av energi i fettvävnad. Glykogen bildas huvudsakligen i lever och muskler, men kan också framställas genom glykogenogenes i hjärnan och i magen. [13]

Glykogen är en analog av stärkelse, en glukospolymer i växter, som ibland kallas "animaliskt stärkelse" [14] har en liknande struktur för amylopektin, men är mer grenad och kompakt än stärkelse. Glykogen är en polymer bunden av glykosidbindningar a (1 → 4) (vid förgreningspunkterna a (1 → 6)). Glykogen föreligger i form av granuler i cytosol / cytoplasma hos många celler och spelar en viktig roll i glukoscykeln. Glykogen bildar en energibesparing som snabbt släpps i omlopp när den behövs i glukos, men den är mindre tät och är snabbare tillgänglig som energi än triglycerider (lipider).

I hepatocyter, efter en måltid kan glykogen vara upp till 8 procent av massan (hos vuxna, 100-120 g). [15] Endast glykogen som är lagrad i levern kan vara tillgänglig för andra organ. Muskelglykogen är 1-2% av massan. Mängden glykogen som deponeras i kroppen - speciellt i muskler, lever och röda blodkroppar [16] [17] [18] - beror på fysisk aktivitet, basal metabolism och matvanor, såsom intermittent fasta. En liten mängd glykogen finns i njurarna, och ännu mindre i glialceller i hjärnan och leukocyterna. Glykogen lagras även i livmodern under graviditeten så att embryot växer. [15]

Glykogen består av en grenad kedja av glukosrester. Det ligger i lever och muskler.

• Detta är en energireserver för djur.
• Detta är den huvudsakliga formen av kolhydrater avsatta i djurets kropp.
• Det är olösligt i vatten. Jod blir röd.
• Det förvandlas till glukos i processen med hydrolys.

Glykogensdiagram i en tvådimensionell sektion. Kärnan är glykogeninproteinet omgivet av grenar av glukosrester. Cirka 30 000 glukosrester kan vara innehållna i hela den globala granulen. [19]

Förgrening i glykogenmolekyl.

Strukturella polysackarider

arabinoxylaner

Arabinoxylaner finns både i växtcellernas huvud och sekundära väggar, och de är sampolymerer av två pentosocker: arabinos och xylos.

cellulosa

Byggmaterialet av växter bildas huvudsakligen av cellulosa. Träet innehåller, förutom cellulosa, mycket lignin, och papper och bomull är nästan ren cellulosa. Cellulosa är en polymer tillverkad av repetitiva glukosrester förenade med beta-bindningar. Människor och många djur har inga enzymer för att bryta betabindningar, så att de inte smälter ner cellulosa. Vissa djur, såsom termiter, kan smälta cellulosa, eftersom det finns enzymer i matsmältningssystemet som kan smälta det. Cellulosa är olösligt i vatten. Byter inte färg när den blandas med jod. När hydrolys går in i glukos. Detta är det vanligaste kolhydratet i världen.

kitin

Chitin är en av de vanligaste naturliga polymererna. Det är ett byggstenar av många djur, som exoskeletoner. Det bryts ner av mikroorganismer under lång tid i miljön. Dess sönderdelning kan katalyseras av enzymer som kallas kitinaser, som utsöndrar mikroorganismer som bakterier och svampar och producerar några växter. Några av dessa mikroorganismer har receptorer som bryter ner chitin i enkla sockerarter. När chitin hittas börjar de utsöndra enzymer som bryter ner det i glykosidbindningar för att producera enkla sockerarter och ammoniak.

Kemiskt är kitin mycket nära chitosan (ett mer vattenlösligt derivat av kitin). Det liknar också cellulosa: det är också en lång, oförgrenad kedja av glukosrester, men med ytterligare grupper. Båda materialen ger styrka av organismer.

pektin

Pektiner är en kombination av polysackarider som består av a-1,4-bindningar mellan D-galaktopyranosyluronsyrarester. De finns i många av de viktigaste cellväggarna och i delar som inte är av trä.

Syra polysackarider

Syrapolysackarider är polysackarider innehållande karboxylgrupper, fosfatgrupper och / eller svavelestergrupper.

Bakteriella kapsulära polysackarider

Patogena bakterier producerar vanligen ett visköst, slimigt lager av polysackarider. Denna "kapsel" döljer antigena proteiner på ytan av bakterien, vilket annars skulle orsaka ett immunsvar och därigenom leda till att bakterien förstörs. Kapselpolysackarider är vattenlösliga, ofta sura, och de har en molekylvikt av 100-2000 kDa. De är linjära och består av ständigt upprepande subenheter från en till sex monosackarider. Det finns en stor strukturell mångfald; Cirka tvåhundra olika polysackarider produceras med endast en E. coli. En blandning av kapselpolysackarider, antingen konjugerade eller används naturligt som ett vaccin.

Bakterier och många andra mikrober, inklusive svampar och alger, utsöndrar ofta polysackarider för att klibba ytor för att förhindra torkning. Människor har lärt sig att vända några av dessa polysackarider till användbara produkter, inklusive xantangummi, dextran, guargummi, Velan gummi, Dyutan gummi och pullulan.

De flesta av dessa polysackarider utsöndrar fördelaktiga viskoelastiska egenskaper när de löses i vatten vid mycket låga nivåer. [20] Detta låter dig använda olika vätskor i det dagliga livet, till exempel i produkter som lotioner, rengöringsmedel och färger som är viskösa i ett stabilt tillstånd, men blir mycket mer flytande med den minsta rörelsen och används för omröring eller omrörning för att hälla, torka eller kamning. Denna egenskap kallas pseudoplasticitet; Studien av sådana material kallas reologi.

En vattenhaltig lösning av sådana polysackarider har en intressant egenskap: om du ger den en cirkulär rörelse fortsätter lösningen först att ringa genom tröghet, saktar rörelsen på grund av viskositet och ändrar sedan riktningen och stoppar sedan. Denna reversering beror på elasticiteten hos kedjorna av polysackarider, vilka efter sträckning tenderar att återgå till ett avslappnat tillstånd.

Membranpolysackarider utför andra roller i bakteriell ekologi och fysiologi. De fungerar som en barriär mellan cellväggen och omvärlden, förmedlar värd-parasit-interaktionen och bildar biofilmens byggkomponenter. Dessa polysackarider syntetiseras från nukleotidaktiverade prekursorer (de kallas nukleotidsocker) och i många fall organiseras alla enzymer som är nödvändiga för biosyntes, uppsamling och transport av hel polymer som kodas av gener i speciella grupper med kroppens genom. Lipopolysackarid är en av de viktigaste membranpolysackariderna, eftersom den spelar en nyckelstruktur för att bevara cellens integritet och är också den viktigaste mediatorn i interaktionen mellan värd och parasit.

Nyligen har enzymer hittats som bildar A-gruppen (homopolymer) och B-grupp (heteropolymer) O-antigener och deras metaboliska vägar bestäms. [21] Exopolysackaridalginat är en linjär polysackarid kopplad av p-1,4-rester av D-mannuron- och L-guluronsyror, och ansvarar för den mucoida fenotypen av det sista steget av cystisk fibros. Pel- och psl-loci är två nyupptäckta genetiska grupper som också kodas med exopolysackarider och, som det visade sig, är mycket viktiga komponenter i biofilmen. Ramnolipider är biologiska tensider vars produktion strängt regleras på transkriptionell nivå, men den roll de spelar under sjukdomen har ännu inte studerats. Proteinglykosylering, i synnerhet pilin och flagellin, har varit föremål för forskning för flera grupper sedan omkring 2007, och som visat sig är de mycket viktiga för vidhäftning och invasion under bakterieinfektion. [22]