4.4 Синтез и распад гликогена( гликогенолиз)

Гликоген- запасной полисахарид животных тканей, М > 10⁷ Д. Хранится в цитозоле клеток в виде гранул. Наибольшее содержание в печени- 2-8% ( по массе), скелетных мышцах

0,5 – 0,8 %, в костной ткани- следы, около 0,02%, но в отсутствие гликогена клетки костной ткани остеобласты не способны к остеогенезу.

Основные цепи содержат молекулы глюкозы, соединенные связями α-(1-4), в местах ветвления α-(1-6), точки ветвления располагаются примерно через каждые 10 звеньев глюкозы.

В каждой молекуле гликогена только один редуцирующий конец. Гликоген кости имеет не- разветвленное строение ( аналогичен фракции крахмала амилозе).

Синтез гликогена

Активно происходит в течение 2-3 часов после приема пищи с высоким содержанием углеводов и при повышенном содержании глюкозы в крови. Последовательно проходят следующие реакции.

Гл + АТФ—гексокиназа,Mg²⁺ —>Гл-6-ф + АДФ

Гл-6-ф < = > Гл-1-ф

Гл-1-ф + УТФ ———> УДФ-глюкоза + пирофосфат

УДФ-глюкоза взаимодействует с затравочным количеством гликогена и удлиняет ее на один

остаток глюкозы. Роль «затравки» - праймера чрезвычайно важна для синтеза полимера, и если клетка долго «голодала», она теряет способность запасать гликоген и медленно восстанавливает эту функцию.

УДФ-глюкоза + ( С₆ Н ₁₀ О ₅)n —гликогенсинтетаза———> ( С₆ Н ₁₀ О ₅)_n+1 + УДФ

Гликогенсинтетаза образует связь α-(1-4), активируется инсулином, кортизолом, для проявления ее функции необходим витамин В_6.

Разветвленная структура образуется с участием фермента амило-1,4 ->1,6- глюкозилтрансферазы ( фермент ветвления). Точка ветвления располагается на расстоянии не менее 4 остатков глюкозы от соседнего ветвления. Ветвящий фермент по мере роста цепи переносит олигосахарид от конца цепи и и создает новую точку ветвления.

Распад гликогена

Стимулируется

- гипогликемией

- выделением гормонов: при физиологическом кратковременном чувстве голода и гипогликемии действует глюкагон и при длительном чувстве голода, длительной гипогликемии или стрессе( на фоне любого уровня глюкозы) участвует адреналин. Инсулин ингибирует распад гликогена..

Глюкагон и адреналин действуют через мембранный белок- рецептор G-белок. Глюкагон действует на печень, миокард. Адреналин - на печень, миокард, скелетные мышцы

.

Выделение свободной глюкозы в кровь возможно только после изомеризации Гл-1-ф и гидролиза Гл-6-ф.

Гл-1-Ф ↔ Гл-6 -Ф

Гл-6 –Ф + Н2 О —фосфатаза—> Гл + Н3 РО4

Фермент фосфатаза ( этот факт уже обсуждали) присутствует только на мембранах ЭПР клеток печени, почек, кишечника.

*Синтез и распад гликогена протекает с участием различных ферментов. * Гликоген мышц служит только для обеспечения мышц глюкозой. * Гликоген печени участвует в поддержании уровня глюкозы крови и обеспечивает глюкозой другие ткани.