Glikogen je kompleksen, kompleksen ogljikov hidrat, ki v procesu glikogeneze nastane iz glukoze, ki vstopi v človeško telo s hrano. S kemijskega vidika je opredeljen s formulo C6H10O5 in je koloidni polisaharid z močno razvejano verigo ostankov glukoze. V tem članku vam bomo povedali vse o glikogenih: kaj so, kakšne so njihove funkcije, kje so shranjeni. Opisali bomo tudi, kakšna odstopanja se pojavljajo v procesu njihove sinteze.
Glikogeni: kaj so in kako se sintetizirajo?
Glikogen je bistvena telesna rezerva glukoze. V človeškem telesu se sintetizira na naslednji način. Med obroki se ogljikovi hidrati (vključno s škrobom in disaharidi – laktozo, m altozo in saharozo) z delovanjem encima (amilaze) razgradijo na majhne molekule. Nato v tankem črevesu encimi, kot so saharaza, amilaza trebušne slinavke in m altaza, hidrolizirajo ostanke ogljikovih hidratov v monosaharide, vključno z glukozo.
En del sproščenegaglukoza, ko vstopi v krvni obtok, se pošlje v jetra, druga pa v celice drugih organov. Neposredno v celicah, vključno z mišičnimi celicami, pride do naknadnega razpada glukoznega monosaharida, kar imenujemo glikoliza. V procesu glikolize, ki poteka s sodelovanjem (aerobnega in anaerobnega) kisika ali brez, se sintetizirajo molekule ATP, ki so vir energije v vseh živih organizmih. Vendar se vsa glukoza, ki vstopi v človeško telo s hrano, ne porabi za sintezo ATP. Del je shranjen v obliki glikogena. Proces glikogeneze vključuje polimerizacijo, to je zaporedno vezavo glukoznih monomerov drug na drugega in tvorbo razvejane polisaharidne verige pod vplivom posebnih encimov.
Kje se nahaja glikogen?
Nastali glikogen je shranjen v obliki posebnih zrnc v citoplazmi (citosol) mnogih telesnih celic. Vsebnost glikogena v jetrih in mišičnem tkivu je še posebej visoka.
Poleg tega je mišični glikogen vir zaloge glukoze za samo mišično celico (v primeru močne obremenitve), jetrni glikogen pa vzdržuje normalno koncentracijo glukoze v krvi. Zalogo teh kompleksnih ogljikovih hidratov najdemo tudi v živčnih celicah, celicah srca, aorte, epitelijskem integumentu, vezivnem tkivu, sluznici maternice in embrionalnih tkivih. Torej, preučili smo, kaj pomeni izraz "glikogeni". Kaj je, je zdaj jasno. Nato se pogovorimo o njihovih funkcijah.
Zakaj telo potrebuje glikogene?
V telesu služi glikogenkot energetska rezerva. V primeru nujne potrebe bo telo lahko iz njega pridobilo manjkajočo glukozo. Kako se to zgodi? Razgradnja glikogena se izvaja med obroki, bistveno se pospeši tudi pri resnem fizičnem delu. Ta proces nastane z cepljenjem ostankov glukoze pod vplivom posebnih encimov. Posledično se glikogen razgradi na prosto glukozo in glukozo-6-fosfat brez porabe ATP.
Zakaj je potreben jetrni glikogen?
Jetra so eden najpomembnejših notranjih organov človeškega telesa. Opravlja veliko različnih vitalnih funkcij. Vključno zagotavlja normalno raven sladkorja v krvi, ki je potrebna za delovanje možganov. Glavni mehanizmi, s katerimi se glukoza ohranja v normalnem območju od 80 do 120 mg/dl, so lipogeneza, ki ji sledi razgradnja glikogena, glukoneogeneza in pretvorba drugih sladkorjev v glukozo.
Ko raven sladkorja v krvi pade, se aktivira fosforilaza, nato pa se jetrni glikogen razgradi. Njegove akumulacije izginejo iz citoplazme celic, glukoza pa vstopi v krvni obtok in daje telesu potrebno energijo. S povečanjem ravni sladkorja, na primer po obroku, začnejo jetrne celice aktivno sintetizirati glikogen in ga odlagati. Glukoneogeneza je proces, s katerim jetra sintetizirajo glukozo iz drugih snovi, vključno z aminokislinami. Regulativna funkcija jeter je kritičnapotrebno za normalno delovanje telesa. Odstopanja – občutno zvišanje/znižanje ravni glukoze v krvi – predstavljajo resno nevarnost za zdravje ljudi.
Okvarjena sinteza glikogena
Motnje metabolizma glikogena so skupina dednih glikogenskih bolezni. Njihovi vzroki so različne okvare encimov, ki neposredno sodelujejo pri uravnavanju nastajanja ali razgradnje glikogena. Med glikogenskimi boleznimi ločimo glikogenoze in aglikogenoze. Prve so redke dedne patologije, ki jih povzroča prekomerno kopičenje polisaharida C6H10O5 v celicah.
Sinteza glikogena in njegov kasnejši presežek v jetrih, pljučih, ledvicah, skeletnih in srčnih mišicah je posledica okvar encimov (npr. glukoza-6-fosfataza), ki sodelujejo pri razgradnji glikogena. Najpogosteje se pri glikogenozi pojavijo motnje v razvoju organov, zapozneli psihomotorični razvoj, huda hipoglikemična stanja, do nastanka kome. Za potrditev diagnoze in določitev vrste glikogenoze se opravi biopsija jeter in mišic, po kateri se nastali material pošlje na histokemični pregled. Med njo se določi vsebnost glikogena v tkivih, pa tudi aktivnost encimov, ki prispevajo k njegovi sintezi in razgradnji.
Če v telesu ni glikogena, kaj to pomeni?
Aglikogenoze so huda dedna bolezen, ki jo povzroča odsotnost encima, sposobnega sinteze glikogena(glikogen sintetaza). V prisotnosti te patologije je glikogen v jetrih popolnoma odsoten. Klinične manifestacije bolezni so: izjemno nizka vsebnost glukoze v krvi, zaradi česar - stalne hipoglikemične konvulzije. Stanje bolnikov je opredeljeno kot izjemno resno. Prisotnost aglikogenoze se preveri z biopsijo jeter.
