Glikogēns ir komplekss, komplekss ogļhidrāts, kas glikoģenēzes procesā veidojas no glikozes, kas cilvēka organismā nonāk ar pārtiku. No ķīmiskā viedokļa to definē pēc formulas C6H10O5, un tas ir koloidāls polisaharīds ar ļoti sazarotu glikozes atlieku ķēdi. Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu par glikogēniem: kas tie ir, kādas ir to funkcijas, kur tie tiek uzglabāti. Mēs arī aprakstīsim, kādas ir novirzes to sintezēšanas procesā.
Glikogēni: kas tie ir un kā tie tiek sintezēti?
Glikogēns ir organisma būtiska glikozes rezerve. Cilvēka organismā tas tiek sintezēts šādi. Ēdienu laikā ogļhidrāti (tostarp ciete un disaharīdi – laktoze, m altoze un saharoze) fermenta (amilāzes) ietekmē tiek sadalīti mazās molekulās. Tad tievajās zarnās tādi enzīmi kā saharāze, aizkuņģa dziedzera amilāze un m altāze hidrolizē ogļhidrātu atliekas līdz monosaharīdiem, tostarp glikozei.
Izlaista viena daļaglikoze, nonākot asinsritē, tiek nosūtīta uz aknām, bet otra tiek transportēta uz citu orgānu šūnām. Tieši šūnās, tostarp muskuļu šūnās, pēc tam notiek glikozes monosaharīda sadalīšanās, ko sauc par glikolīzi. Glikolīzes procesā, kas notiek ar vai bez (aerobā un anaerobā) skābekļa līdzdalības, tiek sintezētas ATP molekulas, kas ir visu dzīvo organismu enerģijas avots. Bet ne visa glikoze, kas nonāk cilvēka ķermenī ar pārtiku, tiek tērēta ATP sintēzei. Daļa no tā tiek uzglabāta glikogēna veidā. Glikoģenēzes process ietver polimerizāciju, tas ir, secīgu glikozes monomēru pievienošanos viens otram un sazarotas polisaharīdu ķēdes veidošanos īpašu enzīmu ietekmē.
Kur atrodas glikogēns?
Iegūtais glikogēns tiek uzglabāts īpašu granulu veidā daudzu ķermeņa šūnu citoplazmā (citozolā). Glikogēna saturs aknās un muskuļu audos ir īpaši augsts.
Turklāt muskuļu glikogēns ir glikozes uzkrāšanas avots pašai muskuļu šūnai (spēcīgas slodzes gadījumā), un aknu glikogēns uztur normālu glikozes koncentrāciju asinīs. Arī šo komplekso ogļhidrātu krājums ir atrodams nervu šūnās, sirds šūnās, aortā, epitēlija apvalkā, saistaudos, dzemdes gļotādā un embrija audos. Tātad, mēs pārbaudījām, ko nozīmē termins "glikogēns". Kas tas ir, tagad ir skaidrs. Tālāk parunāsim par to funkcijām.
Kāpēc organismam ir nepieciešams glikogēns?
Ķermenī darbojas glikogēnskā enerģijas rezervi. Steidzamās nepieciešamības gadījumā organisms no tā varēs iegūt trūkstošo glikozi. Kā tas notiek? Glikogēna sadalīšanās notiek starp ēdienreizēm, kā arī ievērojami paātrinās nopietna fiziska darba laikā. Šis process notiek, šķeļot glikozes atlikumus īpašu enzīmu ietekmē. Tā rezultātā glikogēns sadalās par brīvu glikozi un glikozes-6-fosfātu, neizmantojot ATP.
Kāpēc ir nepieciešams aknu glikogēns?
Aknas ir viens no svarīgākajiem cilvēka ķermeņa iekšējiem orgāniem. Tas veic daudzas dažādas dzīvībai svarīgas funkcijas. Tostarp nodrošina normālu cukura līmeni asinīs, kas nepieciešams smadzeņu darbībai. Galvenie mehānismi, ar kuru palīdzību glikoze tiek uzturēta normālā diapazonā no 80 līdz 120 mg/dl, ir lipoģenēze, kam seko glikogēna sadalīšanās, glikoneoģenēze un citu cukuru pārvēršana glikozē.
Kad cukura līmenis asinīs pazeminās, tiek aktivizēta fosforilāze un pēc tam tiek sadalīts aknu glikogēns. Tās uzkrājumi izzūd no šūnu citoplazmas, un glikoze nonāk asinsritē, dodot ķermenim nepieciešamo enerģiju. Palielinoties cukura līmenim, piemēram, pēc ēšanas, aknu šūnas sāk aktīvi sintezēt glikogēnu un to nogulsnēt. Glikoneoģenēze ir process, kurā aknas sintezē glikozi no citām vielām, tostarp aminoskābēm. Aknu regulējošā funkcija padara to kritiskunepieciešami normālai organisma darbībai. Novirzes - ievērojams glikozes līmeņa paaugstināšanās/samazināšanās - rada nopietnus draudus cilvēka veselībai.
Pavājināta glikogēna sintēze
Glikogēna metabolisma traucējumi ir iedzimtu glikogēna slimību grupa. To cēloņi ir dažādi enzīmu defekti, kas ir tieši saistīti ar glikogēnu veidošanās vai sadalīšanās regulēšanu. Starp glikogēna slimībām izšķir glikogenozes un aglikogenozes. Pirmās ir retas iedzimtas patoloģijas, ko izraisa pārmērīga C6H10O5 polisaharīda uzkrāšanās šūnās.
Glikogēna sintēzi un sekojošo tās pārpalikumu aknās, plaušās, nierēs, skeleta un sirds muskuļos izraisa glikogēna sadalīšanā iesaistīto enzīmu (piemēram, glikozes-6-fosfatāzes) defekti. Visbiežāk ar glikogenozi ir orgānu attīstības traucējumi, aizkavēta psihomotorā attīstība, smagi hipoglikēmiski stāvokļi, līdz pat komas sākumam. Lai apstiprinātu diagnozi un noteiktu glikogenozes veidu, tiek veikta aknu un muskuļu biopsija, pēc kuras iegūtais materiāls tiek nosūtīts histoķīmiskai izmeklēšanai. Tās laikā tiek noteikts glikogēna saturs audos, kā arī enzīmu darbība, kas veicina tā sintēzi un sadalīšanos.
Ja organismā nav glikogēna, ko tas nozīmē?
Aglikogenozes ir smaga iedzimta slimība, ko izraisa glikogēna sintēzi spējīga enzīma trūkums(glikogēna sintetāze). Šīs patoloģijas klātbūtnē glikogēns aknās pilnībā nav. Slimības klīniskās izpausmes ir šādas: ārkārtīgi zems glikozes saturs asinīs, kā rezultātā - pastāvīgi hipoglikēmiski krampji. Pacientu stāvoklis tiek definēts kā ārkārtīgi smags. Aglikogenozes esamību pārbauda, veicot aknu biopsiju.
