Понедельник, 23 декабря

Состав гликогена: Гликоген — что это и где запасается? Функции для работы мышц

Гликоген — что это и где запасается? Функции для работы мышц

Гликоген — это накапливаемый в мышцах (и в печени) резерв углеводов, используемый в качестве первичного источника энергии при физических тренировках. Источником гликогена являются употребляемые с пищей (или со спортивными напитками) углеводы.

По сути, чем больше человек занимается спортом, тем эффективнее его организм запасает углеводы в мышцах в виде гликогена — тогда как при малоподвижном образе жизни они отправляются в жир. Кроме этого, сжигание жира также достигается после опустошения гликогеновых депо.

// Гликоген — что это?

Гликоген — это тип углеводов, накапливаемый в организме человека. Вещество иногда называют «животным крахмалом», поскольку по своей структуре гликоген похож на обычный крахмал и состоит из сотен и тысяч связанных между собой молекул глюкозы.

Источником для гликогена являются углеводы из продуктов питания. Напомним, что в чистом виде организм не может хранить глюкозу — ее высокое содержание в клетках создает гипертоническую среду, приводя к притоку воды и развитию сахарного диабета. В свою очередь, гликоген не растворим в воде.

После того, как уровень глюкозы в крови снижается (например, через несколько часов после приема пищи или при физических тренировках), организм начинает расщеплять накопленный в мышах гликоген до глюкозы, становясь источником для быстрой энергии.

// Функции гликогена:

  • продукт пищеварения углеводов
  • главное топливо для работы мышц
  • источник быстрой энергии для организма

// Читать дальше:

Гликоген и гликемический индекс еды

В процессе пищеварения углеводы из продуктов питания расщепляются до глюкозы (жиры и белки в нее конвертироваться не могут) — после чего она попадает в кровь. Глюкоза может быть использована телом либо для текущих нужд метаболизма, либо быть преобразованной в гликоген — или в жир.

Чем ниже гликемический индекс пищи, тем лучше содержащиеся в ней углеводы конвертируются в гликоген. Несмотря на то, что простые углеводы максимально быстро повышают уровень глюкозы в крови, значительная их часть конвертируется в жировые запасы.

В свою очередь, энергия сложных углеводов, получаемся организмом постепенно, более полно конвертируется в гликоген, содержащийся в мышцах. Именно поэтому диета для набора сухой массы подразумевает употребление углеводов с низким и средним ГИ.

// Читать дальше:

Где накапливается гликоген?

В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г) и в мышечной ткани (от 200 до 600 г)¹. Считается, что примерно 1% от общего веса мышц приходится именно на это вещество. Неспортивный человек может иметь запасы гликогена в 200-300 г, мускулистый спортсмен — до 600 г.

Также важно, что если запасы гликогена в печени используются для покрытия энергетических потребностей в глюкозе по всему телу, тогда как запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального потребления. Говоря простыми словами, во время приседаний тело использует депо мышц ног, а не бицепса.

Функции гликогена в мышцах

Говоря более точно, гликоген накапливается не в самих мышечных волокнах, а в саркоплазме — окружающей их питательной жидкости. Рост мускулатуры связан с увеличением объема именно этой питательной жидкости — по своей структуре мышцы похожи на губку, впитывающей саркоплазму для увеличения размера.

Регулярные силовые тренировки положительно влияют на размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, делая мышцы визуально более большими и объемными. При этом число мышечных волокон задается прежде всего типом телосложения и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок — меняется лишь способность организма накапливать больше гликогена.

// Читать дальше:

Гликоген в печени

Печень — это главный фильтрующий орган организма. В том числе, он перерабатывает поступающие с пищей углеводы — однако за раз печень способна переработать не более 100 г глюкозы. В случае хронического избытка быстрых углеводов в питании, эта цифра повышается.

В результате клетки печени могут превращать сахар в жирные кислоты. В этом случае исключается стадия гликогена, и начинается жировое перерождение печени.

Влияние на мышцы — биохимия

Успешная тренировка для набора мускулатуры требует двух условий — во-первых, наличия достаточного содержания запасов гликогена в мышцах до тренировки, а, во-вторых, успешное восстановление гликогеновых депо по ее окончанию.

Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена (или без подпитки аминокислотами BCAA) в надежде «просушиться», вы вынуждаете тело сжигать мышцы. Для роста мышц важно не столько употребление белка, сколько наличие в рационе существенного количества углеводов.

В особенности, достаточное потребление углеводов сразу по окончанию тренировки в период “углеводного окна” — это нужно для восполнения запасов гликогена и остановки катаболических процессов. В противоположность этому, на безуглеводной диете нарастить мышцы нельзя.

// Читать дальше:

Как повысить запасы гликогена?

Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов в виде мальтодекстрина). Как мы уже упоминали выше, в процессе пищеварения сложные углеводы расщепляются до простых; сперва они попадают в кровь в виде глюкозы, а затем переработаются организмом до гликогена.

Чем ниже гликемический индекс конкретного углевода, тем медленнее он отдает свою энергию в кровь и тем выше его процент конвертации именно в гликогеновые депо, а не в подкожную жировую клетчатку. Особенную важность это правило имеет в вечернее время — к сожалению, простые углеводы, съеденные за ужином, пойдут прежде всего в жир на животе.

// Что повышает содержание гликогена в мышцах:

  • Регулярные силовые тренировки
  • Употребление углеводов с низким гликемическим индексом
  • Прием гейнера после тренировки
  • Восстанавливающий массаж мышц

Влияние на сжигание жира

Если вы хотите сжечь жир с помощью тренировок, помните о том, что тело сперва расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Именно на этом факте и строится рекомендация о том, что эффективная жиросжигающая тренировка должна проводиться не менее 40-45 минут при умеренном пульсе — сперва организм тратит гликоген, затем переходит на жир.

Практика показывает, что жир быстрее всего сгорает при кардиотренировках утром на пустой желудок или использовании интервального голодания. Поскольку в этих случаях уровень глюкозы в крови уже находится на минимальном уровне, с первых минут тренинга тратятся запасы гликогена из мышц (а затем и жира), а вовсе не энергия глюкозы из крови.

***

Гликоген является основной формой хранения энергии глюкозы в животных клетках (в растениях гликогена нет). В теле взрослого человека накапливается примерно 200-300 г гликогена, запасаемого преимущественно в печени и в мышцах. Гликоген тратится при силовых и кардиотренировках, а для роста мышц чрезвычайно важно правильно восполнять его запасы.

Научные источники:

  1. Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes, source

В продолжение темы

Дата последнего обновления материала —  8 июня 2020

Гликоген. Структура. Физические и химические свойства

1.

Гликоген

Выполнила
ученица 10 класса
Карпенко Екатерина

2. Гликоген

Гликоген — полисахарид состава (C6h20O5)n,
образованный остатками глюкозы,
соединёнными связями α-1→4 (в местах
разветвления — α-1→6).

3. История

Гликоген был обнаружен Клодом Бернардом. Его
эксперименты показали, что в печени содержится
вещество, которое может привести к восстановлению
сахара под действием «фермента» в печени. К 1857
году он описал выделение вещества, которое он
назвал «la matière glycogène», или
«сахарообразующее вещество». Вскоре после
открытия гликогена в печени, А. Сансон обнаружил,
что мышечная ткань также содержит гликоген.
Эмпирическая формула для гликогена (C6h20O5)n
был установлен Кекуле в 1858 году.

4. Структура

Гликоген представляет собой разветвленный
биополимер, состоящий из линейных цепей
глюкозных остатков с дальнейшими цепями,
разветвляющимися каждые 8-12 глюкоз или
около того. Глюкозы связаны линейно с помощью
α (1 → 4) гликозидных связей от одной глюкозы к
следующей. Ветви связаны с цепями, от которых
они отделяются гликозидными связями α (1 → 6)
между первой глюкозой новой ветви и глюкозой
в цепочке стволовых клеток . Из-за того, как
синтезируется гликоген, каждая гликогенная
гранула имеет в своем составе гликогениновый
белок. Гликоген в мышцах, печени и жировых
клетках хранится в гидратированной форме,
состоящей из трех или четырех частей воды на
часть гликогена, связанной с 0,45 миллимолями
калия на грамм гликогена.

5. Физические свойства

Очищенный гликоген – белый аморфный порошок.
Растворяется в воде с образованием опалесцирующих растворов,
в диметилсульфоксиде. Осаждается из растворов этиловым
спиртом или (Nh5)2SO4 (сульфат аммония).
Гликоген – полимолекулярный полисахарид с широким
молекулярно-массовым распределением. Молекулярная масса
образцов гликогена, выделенного из различных природных
источников, варьирует в пределах М= 103- 107кДа. Молекулярномассовое распределение гликогена зависит от функционального
состояния ткани, времени года и др. факторов.
Гликоген является оптически активным полисахаридом.
Характеризуется положительной величиной удельного
оптического вращения .

6. Химические свойства

Гликоген довольно устойчив к действию
концентрированных растворов щелочей. Гидролизуется
в водных растворах кислот.
Гидролиз гликогена в кислой среде.
Промежуточными продуктами реакции являются
декстрины, конечным продуктом – α-D-глюкоза:
Ферментативная деструкция гликогена. Ферменты,
расщепляющие гликоген называются фосфорилазами.
Фосфорилаза была обнаружена в мышцах и в других
тканях животных.

7. В организме ферментативная биодеградация гликогена протекает по двум направлениям.

В процессе пищеварения под действием ферментов амилаз
происходит гидролитическое расщепление гликогена, содержащегося в
поступившей в организм пище. Процесс начинается в ротовой полости
и заканчивается в тонком кишечнике(при рН = 7 — 8) с образованием
декстринов, а затем мальтозы и глюкозы. Образующаяся глюкоза
поступает в кровь. Избыток глюкозы в крови приводит к ее участию в
биосинтезе гликогена, который и откладывается в тканях различных
органов.
В клетках тканей также возможно гидролитическое расщепление
гликогена, но оно имеет меньшее значение. Основной путь
внутриклеточного превращения гликогена – фосфоролитическое
расщепление, происходящее под влиянием фосфорилазы и
приводящее к последовательному отщеплению от молекулы гликогена
остатков глюкозы с одновременным их фосфорилированием.
Образующийся при этом глюкозо-1-фосфат может вовлекаться в
процесс гликогенолиза.

8. Качественная реакция гликогена

Водные растворы гликогена
окрашиваются йодом в фиолетовокоричневый – фиолетово-красный
цвет с максимумом поглощения
зависимости А = f(λ) при длине
волны λмах= 410 — 490 нм.

9. Получение

Гликоген из тканей биомассы животного происхождения можно выделить
экстракцией кипящим 60%-ным водным раствором щелочи, водой или
разбавленным холодным раствором трихлоруксусной кислоты. В последнем
случае получаются препараты гликогена с высоким значением молекулярной
массы и с узким молекулярно-массовым распределением. Поскольку
трихлоруксусная кислота осаждает белки, в получаемом экстракте
присутствуют гликоген и некоторые низкомолекулярные соединения. В
дальнейшем раствор очищают различными способами: диализом,
хроматографическими методами и др. Гликоген из очищенного экстракта
получают избирательным осаждением этиловым спиртом. Полученный
препарат гликогена повторно растворяют в трифторуксусной кислоте и
переосаждают спиртом. Получаемый в данных условиях гликоген частично
деструктирует. Нативный гликоген выделяют из биомассы экстракцией водой
на холоду в присутствии солей Hg.

10. Баланс гликогена

В организме человека может содержаться до 450 г гликогена,
треть из которого накапливается в печени, а остальное –
главным образом в мышцах. Содержание гликогена в других
органах незначительно.
Гликоген печени служит прежде всего для поддержания
уровня глюкозы в крови в фазе пострезорбции. Поэтому
содержание гликогена в печени варьирует в широких пределах.
При длительном голодании оно падает почти до нуля, после
чего начинается снабжение организма глюкозой с помощью
глюконеогенеза.
Гликоген мышц служит резервом энергии и не участвует в
регуляции уровня глюкозы в крови. В мышцах отсутствует
глюкозо-6-фосфатаза, поэтому гликоген мышц не может быть
источником глюкозы в крови. По этой причине колебания
содержания гликогена в мышцах меньше, чем в печени.

11. Биологическая роль

Гликоген является резервным питательным материалом,
служащим источником для получения живым организмом
низкомолекулярных углеводов. Гликоген пополняет убыль сахара в
крови, т.е. поддерживает его процентное содержание на
определенном более или менее постоянном уровне. Функция
мышечного гликогена заключается в предоставлении гексозных
единиц, используемых в ходе гликолиза. Гликоген печени
используется главным образом для поддержания физиологических
концентраций глюкозы в крови, прежде всего в промежутках между
приемами пищи. Через 12 — 18 ч после приема пищи запас гликогена
в печени почти полностью истощается. Содержание мышечного
гликогена заметно снижается после продолжительной и
напряженной физической работы.
Нарушение обмена гликогена приводит к заболеваниям
(гликогенозам), связанным с накоплением этого полисахарида в
организме в больших количествах (главным образом в печени и
сердце), что приводит к образованию молекул с отклонениями в
строении (мутагенез).

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Гликоген, вещество, синтез и расщепление.

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена

Физические свойства гликогена

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген представляет собой разветвленный биополимер, состоящий из линейных цепей глюкозных остатков с дальнейшими цепями, разветвляющимися  каждый 8-12 остатков глюкоз или около того. Остатки глюкозы связаны линейно с помощью α-(1→4) глюкозидных связей от одной глюкозы к следующей. Ветви связаны с цепями, от которых они отделяются глюкозидными связями α-(1→6) между первой глюкозой новой ветви и глюкозой в цепочке стволовых клеток. Ядро биополимера состоит из гликогенинового белка.

Рис. 1. Строение гликогена (в центре — молекула гликогенина)

@ https://ru. wikipedia.org/wiki/Гликоген

Гликоген – это многоразветвленный полисахарид глюкозы, который служит формой накопления энергии у животных, грибов и бактерий.

В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы в организме.

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин – компонент растительного крахмала. Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой и не дает синего цвета при окраске йодом. Водные растворы гликогена окрашиваются йодом в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Химическая формула гликогена (C6H10O5)n.

Строение молекулы гликогена, структурная формула гликогена:

Гликоген содержит от 6 000 до 30 000 остатков глюкозы.

По внешнему виду гликоген представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.

Гликоген растворяется в воде.

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена:

Гликоген функционирует как одна из двух форм долгосрочных энергетических резервов животного организма, причем другая форма – это триглицериды, которые хранятся в жировой ткани (т.е. жировые отложения).

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров).

Гликоген содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме в клетках многих типов.

У человека гликоген вырабатывается и хранится преимущественно в клетках печени (гепатоцитах) и скелетных мышцах. В клетках печени гликоген может составлять 5-6 % от массы органа, а печень взрослого человека весом 1,5 кг может хранить примерно 100-120 граммов гликогена. В скелетных мышцах гликоген находится в меньшей концентрации – 1-2 % от массы мышцы. В скелетных мышцах взрослого человека весом 70 кг хранится примерно 400 граммов гликогена. Количество гликогена, хранящегося в организме – особенно в мышцах и печени – в основном зависит от его физической подготовки, метаболизма и привычек питания. Однако только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. В организм человека гликоген из клеток печени поступает через кровь. В то время как в скелетных мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления. Небольшие количества гликогена также присутствуют в других тканях и клетках организма, в том числе в почках, эритроцитах, лейкоцитах и глиальных клетках в головном мозге.

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. И наоборот, излишки глюкозы запасаются в виде гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами.

Гликоген печени служит прежде всего для поддержания более или менее постоянного уровня глюкозы в крови, а гликоген мышц, наоборот, не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови. В связи с этим колебания уровня гликогена в печени варьируются в широких пределах. При длительном голодании (например, через 12-18 часов после приема пищи) уровень гликогена в печени падает до нуля. Содержание мышечного гликогена заметно снижается после продолжительной и напряженной физической работы.

Следует иметь в виду, что запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение выносливости.

Физические свойства гликогена:

Наименование параметра: Значение:
Цвет белый
Запах без запаха
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм. ) твердое аморфное вещество

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена:

Основные химические реакции гликогена следующие:

  1. 1. реакция гидролиза гликогена в кислой среде:

(C6H10O5)n → (C6H10O5)y → C6H12O6 (H2O, Н+).

Важнейшее свойство гликогена – способность подвергаться гидролизу в водных растворах кислот.

Гидролиз протекает ступенчато. Из гликогена ((C6H10O5)n) сначала образуется декстрин ((C6H10O5)y, при этом y < n), который гидролизуется до глюкозы (С6Н12O6).

  1. 2. качественная реакция на гликоген (реакция гликогена с йодом):  

В результате реакции раствора гликогена с раствором йода происходит окрашивание гликогена в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

карта сайта

Коэффициент востребованности 0

Ссылка на источник

Читайте также

Глюкоза – главный источник энергии

Глюкоза – главный источник энергии для клеток, это — топливо для нормальной работы всех органов и систем человеческого организма. Содержание глюкозы в крови — достаточно лабильный показатель, однако в организме здоровых людей этот показатель поддерживается в довольно узком диапазоне и редко снижается менее 2,5ммоль/л и повышается выше 8ммоль/л (даже сразу после приема пищи). Поддерживает необходимый уровень глюкозы в крови особый гормональный механизм.


Глюкоза попадает в организм с пищей. Продукты питания расщепляются в желудочно-кишечном тракте, после чего глюкоза всасывается в кровь. Для того, чтобы глюкоза попала в клетку, нужен инсулин. Этот гормон вырабатывается в специальных клетках поджелудочной железы и увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы. Если клетки поджелудочной железы не вырабатывают достаточное количество инсулина или клетки организма перестают воспринимать инсулин, то глюкоза остается в крови. Клетки органов и тканей в этом случае не получают энергии и «голодают».

Если глюкоза поступает в организм в избыточном количестве, она трансформируется в запасы энергии. Глюкоза превращается в гликоген — мобильный запас углеводов в организме, который содержится в печени и мышцах. Печень взрослых людей содержит

запас глюкозы в виде гликогена, достаточный для поддержания нормального уровня глюкозы в крови в течение 24 ч после последнего приема пищи. У детей дошкольного возраста гликогена хватает на 12 ч и менее. Если же запасы гликогена и так достаточно велики, тогда глюкоза начинает превращаться в жир.

При полном отсутствии углеводов в пище (при голодании или безуглеводных диетах) глюкоза образуется в организме из жиров, белков и при расщеплении гликогена. Повышение уровня глюкозы в крови возникает под действием нескольких гормонов: глюкагона, продуцируемого клетками поджелудочной железы; гормонов надпочечников; гормонов роста гипофиза и гормонов щитовидной железы.

Колебания концентрации глюкозы в крови, отличные от нормальных значений, воспринимаются рецепторами гипоталамуса (область мозга, которая регулирует постоянство внутренней среды организма). Благодаря влиянию гипоталамуса на вегетативную нервную систему, происходит срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и других гормонов.

5 советов о правильном усвоении глюкозы


  1. Принимайте пищу 4-6 раз в день. Если нет времени на полноценный прием пищи, сделайте перекус. Перекусить «на ходу» можно фруктами, жидкими кисломолочными продуктами, очищенными семечками, орехами, хлебцами и др.

  2. Употребляйте свежие овощи и фрукты не менее 400-500 г в день.

  3. Если Вы сладкоежка, отдавайте предпочтение сладостям без содержания жира — сухофруктам, зефиру, пастиле, мармеладу, леденцам, фруктовому желе. Старайтесь добавлять меньше сахара в напитки и еду. 

  4. Перейдите на натуральные растительные сахарозаменители: стевию, сиропы топинамбура и агавы, кэроб.

  5. Регулярно гуляйте на свежем воздухе и занимайтесь спортом.

  Информацию для Вас подготовила:

Гречкина Алла Павловна, врач-эндокринолог. Ведет прием в корпусе клиники на Озерковской.

SiS Go Isotonic Energy Gel 60мл Розовый грейпфрут

 

Энергетические гели предназначены для обеспечения дополнительной энергии в течение длительной и высоко интенсивной физической нагрузки. Углеводы, содержащиеся в составе гелей, пополняют запасы гликогена в организме, что обеспечивает поддержание энергии и работоспособности.

 

Одна порция SiS GO Isotonic Energy Gel содержит 22 г углеводов, полученных из высококачественного мальтодекстрина. Благодаря изотонической структуре, SiS GO Isotonic Energy Gel обеспечивает быстрое усвоение питательных веществ и не требует дополнительного приема жидкости.

 

SiS GO Isotonic Energy Gel в кратчайшее время снабжает организм энергией без агрессивной гликемической нагрузки.

 

Для оптимального результата рекомендуется применять 1 гель SiS GO Isotonic Energy Gel каждые 30-40 минут в течение длительных тренировок и стартов (свыше 60 минут).

 

SiS GO Isotonic Energy Gel обладает текучей консистенцией и мягким вкусом без излишней сладости и приторности. Широкий выбор вкусовых вариаций позволяет каждому атлету найти свое подходящее топливо.

 

 

Ключевые особенности:

  • 22 г углеводов в порции
  • высокая скорость усвоения
  • изотоническая структура
  • удобная и прочная упаковка

 

Способ применения: Один гель каждые 30-40 минут, не более 3 гелей в час. Не требует дополнительного приема жидкости. Возможно чередование с SiS GO Energy + Electrolyte Gel и сочетание с изотоническим напитком SiS Hydro.

 

Пищевая ценность:

   на 100 мл    на порцию 60 мл
Калорийность 144 ккал 87 ккал
Белки 0.0 г 0.0 г
Углеводы 36 г 22 г
из них сахар 1.0 г 0.6 г
Жиры 0.1 г 0.0 г
из них насыщенных 0.0 г 0.0 г
Пищевые волокна 0.1 г 0.0 г
Соли 0.01 г 0.01 г

 

Состав: вода, мальтодекстрин (из кукурузы), гелеобразующие агенты (геллановая камедь, ксантановая камедь), натуральный ароматизатор, регуляторы кислотности (лимонная кислота, цитрат натрия), консерванты (бензонат натрия, сорбат калия), подсластитель (ацесульфам К), хлорид натрия, антиоксидант (аскорбиновая кислота).

Подходит для веганов, вегетарианцев, без лактозы, без глютена, без пшеницы, без орехов, без сои.

 

Страна изготовитель: Великобритания.

 

Продукт зарегистрирован в агентстве Informed Sport

SiS Go Isotonic Energy Gel прошёл тестирование и сертификацию в агентстве Informed Sport. По протоколу Агентство тестирует каждую партию продукта компании Science in Sport, проверка проводится в соответствии с требованиями WADA. Наличие сертификата Informed Sports подтверждает отсутствие в продукте запрещённых субстанций, включая стероиды. Сертификаты по каждому продукту предоставляем по требованию.

Гликоген, строение — Справочник химика 21





    Гликоген, или животный крахмал, по составу и строению подобен крахмалу, накапливается в тканях, особенно в печени [c.173]

    Гликоген еще более разветвлен, чем амилопектин. Строение молекулы гликогена можно изобразить схемой, приведенной на рис. 45, а строение части молекулы, обведенной ва этой схеме четырехугольником, — формулой, приведенной ниже  [c.712]

    Гликоген имеет сходное строение, но его молекула более компактна и сильнее разветвлена. В. Строение точки ветвления цепи. [c.313]










    Гликоген является резервным полисахаридом животных организмов. Он представляет собой разветвленный полисахарид, по строению близкий к амилопектину. Основная цепь его состоит из ангидридов глюкопиранозы, связанных а-глюкозидными связями в положении — -4, и содержит большое число ответвлений, присоединенных к основной цепи в положении 1- 6. Молекулярная масса гликогена колеблется от 300 ООО до 3 ООО ООО. [c.344]

    По составу и строению гликоген подобен крахмалу и при гидролизе образует О-глюкозу но цепи его молекул, построенные из а-глюкопиранозных остатков, сильно разветвлены (еще больше, чем в амилопектине). Число циклических глюкозных звеньев в молекулах гликогена во много раз больше, чем в крахмале (6000— 24 ООО), и молекулярная масса его значительно выше (1 ООО ООО— 4 ООО ООО). [c.263]

    Амилопектин — сильно разветвленный полисахарид крахмала, построенный из 600—6000 остатков а О-глюко-зы, связанных между собой а—1,4-, а в местах ветвлений —1,6-глюкозидными связями. Молекулярная масса амилопектина 100 000— 1000 ООО, но может достигать 20-10 и даже — 5-10 . По строению амилопектин похож иа гликоген. [c.32]

    Сходное с амилопектином строение имеет гликоген (животный крахмал). [c.310]

    Сходное строение с амилопектином имеет животный полисахарид гликоген, разветвленность которого больше, чем амилопектина На рис. 15.7 схематично изображена структура амилопектина, где белыми кружками показаны остатки а-О-глюкопиранозы, связанные [c.405]

    Классическими методами анализа, например метилированием, показано, что гликоген состоит из а-(1- 4)-связанных остатков О-глюкозы, и имеет а-(1,4,6)-связанные точки ветвления. Применение амилолитических ферментов для определения тонкой структуры гликогена показало, что он имеет ветвистое строение (см. рис. 26.3.5, й), причем каждая цепь состоит из 12 остатков D-глю-козы. Столь малая длина цепей в соединении, имеющем молекулярную массу порядка 10 —10 , свидетельствует о высокоразветвленной структуре, вследствие чего молекула гликогена поглощает Иод в еще меньшем количестве, чем молекула амилопектина. Области густого ветвления, устойчивые к действию а-амилазы, распределены по молекуле статистически [160]. С доступностью паракристаллического гликогена стало возможным применение физических методов для более детального изучения его строения 161]. Нахождению в природе, выделению, строению и ферментативному расщеплению гликогена посвящены обзоры [162—164]. [c.257]

    Строение гликогена. Гликоген, запасной полисахарид животных организмов, очень сходен с амилопектином. В отличие от последнего он легко растворим в воде и не образует клейстера. С йодом он дает красно-коричневую окраску (причем некоторые гликогены вовсе пе окрашиваются). [c.316]










    Гликоген. По строению он напоминает амилопектин, но степень разветвления значительно выше. Гликоген накапливается в организмах животных (преимущественно в печени и мышцах) как резервное вещество. Гтикоген легко расщепляется с образованием глюкозы и снабжает ею организм животных при физических нагрузках и в промежутках между приемами пишц. Кстати, одной из основных причин проблемы г ,чности людей является го, что ткани способны накапливать гликоген ишь в ограниченном количестве. Как только содержание гликогена на ( кт ткани достигнет 50…60 г, он перестает синтезироваться, а глюкоза испо ппьзуется уже щя образования жиров, [c.265]

    Полисахариды гомо- и гетсрополисахарнды. Крахмал, химическое строение, химические и физико-химические свойства. Реакция с иодом. Расщепление крахмала. Пектиновые вещества, амилоза и амилопектин. Биологическая роль крахмала. Инулин, гликоген (животный крахмал). Целлюлоза как полимер глюкозы. Отличие целлюлозы от крахмала. Физические и химические свойства целлюлозы. [c.248]

    Гликоген, или животный крахмал, имеет такое же разветвленное строение и такую же химическую структуру, как и амилопектин, но отличается от него морфологией макромолекулы. У амилопектина расстояния (средние) между ветвлениями составляют в средней части макромолекулы 8—9 глюкозных звеньев, а на ее внешней поверхности ( бахрома внешних групп) 15—18. У гликогена внутренние расстояния между ветвлениями составляют в среднем 3 глюкозных цикла, а внешняя бахрома 6—7. [c.35]

    Результаты этих определений дают при исследовании неизвестного полисахарида лишь самое общее представление о его структуре. Измерение расхода окислителя в данном случае имеет смысл главным образом для установления конца реакции. Однако в случае полисахаридов хорошо изученного типа оно может давать дополнительные сведения о строении. Так, например, измерение расхода перйодата и образования муравьиной кислоты служит наиболее быстрым и удобным способом определения степени разветвления амилопектинов и гликогенов, полученных из различных биологических объектов . [c.498]

    УГЛЕВОДЫ (глюциды, глициды)—важнейший класс органических соединений, распространенных в природе, состав которых соответствует общей формуле С (НзО) — По химическому строению У.— альдегидо- или кетоноспирты. Различают простые У.— моносахариды (сахара), например глюкоза, фруктоза, и сложные—полисахариды, которые делят на низкомолекулярные У.— дисахариды (сахароза, лактоза и др.) и высокомолекулярные, такие, например, как крахмал, клетчатка, гликоген. Характерным для У. является то, что моносахариды не гидролизуют, а молекулы полисахаридов при гидролизе расщепляются на две молекулы (дисахариды) или на большее число молекул (крахмал, клетчатка) моносахаридов. У. имеют огромное значение в обмене веществ организмов, являясь главным источником [c.255]

    Очень близок по строению к амилопектину важнейший гомополиса-ларид животного происхождения — гликоген. Гликоген играет в животном организме роль резервного полисахарида. При избытке углеводов пище он, образуясь из избыточной глюкозы, откладывается в печени. Напротив, при недостатке углеводов в пище он распадается, и образующаяся при этом глюкоза поступает в кровь. [c.159]

    Гликоген, запасный полисахарид животных, накапливающийся в печени, мышечных тканях, имеет молекулярную массу 1-15 млн и очень напоминает по строению амилопектин, но более разветвлен Разветвления, построенные по 1-6 типам, повторяются через каждые 8-16 остатков глюкозы Гликоген запасается в тканях в ограниченном количестве (50-60 г на 1 кг ткани) По достижении этого предела гликоген перестает синтезироваться, а глюкоза далее переводится животным организмом в жиры По этой причине избыточное потребление углеводов приводит к ожирению Строение крахмалоподобных сахаридов показано схематически на рис 23 2 [c.789]

    Гликоген содержится в мускульной ткани и в пече1Ш. Он также принадлежит к числу резервных полисахаридов. Его относительная молекулярная масса составляет 5—15 миллионов. Гликоген по своему химическому строению напоминает крахмал, но имеет существенно большее число разветвлений, чем амилопектин. Разветвления повторяются через каждые 8—16 остатков глюкозы. [c.643]

    В гликогене молекулы построены по типу амилопектина, но обладают более короткими и частыми боковыми ветвями. Молекулярный вес гликогена составляет 1—4 млн. Строение и свойства гликогена подробно изучали Степаненко, Е. Розенфельд и др. [c.240]

    Молекулярный вес гликогена порядка 10 . Поэтому принимают, что гликоген имеет строение, аналогичное строению амилопектина, но более разветвленное, включающее более короткие цепи. Ферментативное исследование подтверждает это строение. [c.317]

    Биосинтез П. в живой клетке идет сложными путями, различными для разных П. характерным для этого процесса является ферментативный перенос гли-козильных остатков с участием уриди-новых коферментов. Синтез П., близких по строению гликогену, удалось осуществить вне организма, исходя из фосфорилированной глюкозы с применением системы специфич. ферментов. П.— основной источник углеводов в питании. [c.20]

    Гликоген — это эквивалент крахмала, синтезируем ый в животном организме, т. е. это тоже резервный полисахарид, молекулы которого построены из больного числа остатков а-глюкозы. Содержится гликоген главным образом в печени и мышцах. По своему строению он очень 6.ЛИЧ0К амилопектину. [c.626]










    Для иллюстрации рассмотрим строение одного из простейших представителей такого класса — амилопек-тина, полисахарида, который вместе с амилозой составляет крахмал. Аналогично амилопектину устроен животный крахмал (гликоген). Все цепи этих полисахаридов — и основная, и боковые, и разветвления в разветвлениях и т. д. — построены однотипно и состоят из а-1- 4-связан-ных остатков В-глюкопиранозы. Все узлы разветвлений — точки ветвления — построены также единообразно боковые цепи присоединены к другой цепи гликозидной связью в положение 6 остатка глюкозы (см. схему, с. 37). [c.36]

    Гликоген но своему строению и свойствам очен , близок к компоненту крахмала — амилонектину. Он состоит из остатков — >-глюкозы, связанных в положении 1,4, а в местах разветвления — 1,6. [c.216]

    Гликоген — еще один очень важный природный гомополисахарид, по строению сходный с крахмалом, поэтому его часто называют животный крахмал . Гликоген — разветвленная молекула полиглюкозы, аналогичная амилопектиновой части крахмала, но гликоген сильнее разветвлен и точки ветвления в нем встречаются в два-три раза чаще, чем в крахмале, а именно через каждые 8-10 остатков вдоль а-(1- 4)-цепи. В амилопектине крахмала точки ветвления встречаются через каждые 25-30 остатков. [c.69]

    На рис. 2.12 изображена схема строения амилозы, состоящей из повторяющихся мальтозных (диглюкозных) единиц. Цепи амилопектина, в отличие от амилозы, разветвлены. Ту же роль, которую крахмал играет в растениях, в организмах животных выполняет гликоген, также построенный из глюкозных единиц, но имеющий сильно разветвленную структуру. Целлюлоза построена из повторяющихся единиц целлобиозы. [c.92]

    Примером такого рода полисахаридов может служить гликоген из дрожжей (Sa haromy es erevisiae) При кислотном гидролизе его получена глюкоза с выходом 96% определение молекулярного веса ультрацентрифугированием дает значения порядка 2-10 . Результаты метилирования, периодатного окисления, частичного кислотного гидролиза и ферментативного гидролиза под действием а-амилазы и 3-амилазы указывают на высокоразветвленную структуру гликогена со средней длиной цепи 11 —13 остатков глюкозы внешние цепи содержат в среднем восемь остатков глюкозы. Близкие по строению полисахариды выделены из микроорганизмов самых различных классов. [c.545]

    Гликоген. В животных организмах этот полисахари является структурным и функциональным аналого растительного крахмала. По строению подобен амиле X. пектину, но имеет еще большее разветвление цепе  [c.416]

    Аналогично гликогену в животных организмах, в растениях гакую же роль резервного полисахарида выполняет амилопектин, имеющий менее разветвленное строение. Это связано с тем, что в растениях значительно медленнее протекают метаболические про-.цессы и не требуется быстрый приток энергии, как это иногда бывает необходимо животному организму (стрессовые ситуации, физическое или умственное напряжение). [c.417]

    Полисахариды по строению делятся на линейные и разветвленные, а по составу — на гетерополисахариды, которые состоят из различных моносахаридов, и гомополисахариды, которые состоят из фрагментов одного и того же моносахарида. В случае глюкозы такие гомополисахариды называют глюканами крахмал, гликоген, целлюлоза. [c.494]

    Гликоген (животный крахмал) имеет тот же состав, что и крахмал растений по строению подобен анилопектину (25 000 90 000 глюкозных остатков). Гидролизуется аналогично крахмалу. Гликоген выполняет ту же функцию в живых организмах, что крахмал в растениях. Все жизненные процессы сопровождаются и энергетически обеспечиваются биологическим расщеплениеи этого полисахарида, приводящим к образованию (+)-молочной кислоты. Гликоген содержится во всех клетках живого организма, наиболее богаты им печень и мышцы. [c.511]

    Инсулин — белково-пептидный гормон, вырабатываемый островками поджелудочной железы. Является регулятором углеводного обмена в органиа-ме — стимулирует усвоение глюкозы и ее превращение в гликоген, при введении в организм понижает содержание сахара в крови. Молекула инсулина включает не менее 707 атомов и состоит из двух пептидных цепей, включающих 21 и 30 остатков аминокислот, цепи соединены двумя мостиками —8—5—, а один дисульфидный мостик имеется в более короткой цепи. Молекулы инсулина склонны к агрегации (с обраэованц от димеров до гексамеров) в присутствии ионов 2п +. Инсулин — первый белок, строение которого было расшифровано и воспроизведено в лаборатории. Используется для лечения диабета (сахарной болезни), [c.557]

    Целлюлоза является линейным, нераз-ветвленным гомополисахаридом, состоящим из 10000 и более остатков В-глю-козы, связанных друг с другом (1 -+4)-гликозидными связями в этом отношении она сходна с амилозой и линейными участками цепей гликогена. о между этими полисахаридами существует одно очень важное различие в целлюлозе (1 4)-связи имеют р-кон-фйгурацию, а в амилозе, амилопектине и гликогене-а-конфигурадию. Это, казалось бы, незначительное различие в строении целлюлозы и амилозы приводит к весьма существенным различиям в их свойствах (рис. 11-16). Благодаря геометрическим особенностям а(1 -> — 4)-связей лийейные участки полимерных цепей в молекулах гликогена и крахмала стремятся принять скрученную, спиральную конформацию, что способствует образованию плотных гранул, которые и обнаруживаются в больщин-стве животных и растительных клеток. [c.315]

Глюкоза в плазме

Глюкоза – это простой сахар, основной углеводород крови и главный источник энергии для всех клеток.

Синонимы русские

Анализ сахара в крови, глюкоза в крови, анализ глюкозы в крови натощак.

Синонимы английские

Blood sugar, fasting blood sugar, FBS, fasting blood glucose, FBG, fasting plasma glucose, blood glucose, urine glucose.

Метод исследования

Ферментативный УФ метод (гексокиназный).

Единицы измерения

Ммоль/л (миллимоль на литр), мг/дл (ммоль/л х 18,02 = мг/дл).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную, капиллярную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  1. Не принимать пищу в течение 12 часов перед исследованием.

  2. Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.

  3. Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Глюкоза – это простой сахар, служащий организму основным источником энергии. Употребляемые человеком углеводы расщепляются на глюкозу и другие простые сахара, которые усваиваются тонким кишечником и поступают в кровь.

Большинству клеток организма глюкоза требуется для выработки энергии. Мозгу же и нервным клеткам она нужна не только как источник энергии, но и как регулятор их деятельности, поскольку они могут функционировать, только если содержание глюкозы в крови достигает определенного уровня.

Организм может использовать глюкозу благодаря инсулину – гормону, вырабатываемому поджелудочной железой. Он регулирует движение глюкозы из крови в клетки организма, заставляя их накапливать избыток энергии в виде кратковременного резерва – гликогена либо в форме триглицеридов, откладывающихся в жировых клетках. Человек не может жить без глюкозы и без инсулина, содержание которых в крови должно быть сбалансировано.

В норме содержание глюкозы в плазме крови слегка возрастает после еды, при этом секретирующийся инсулин понижает ее концентрацию. Уровень инсулина зависит от объема и состава принятой пищи. Если концентрация глюкозы в крови падает слишком низко, что может случаться после нескольких часов голодания либо после интенсивной физической работы, то выделяется глюкагон (еще один гормон поджелудочной железы), который заставляет клетки печени трансформировать гликоген обратно в глюкозу, тем самым повышая в крови ее содержание.

Поддержание нормы глюкозы в крови имеет крайне важное значение. Когда механизм обратной связи «глюкоза-инсулин» работает исправно, содержание глюкозы в крови остается достаточно стабильным. Если же этот баланс нарушается и уровень сахара в крови возрастает, то организм стремится восстановить его, во-первых, выработкой большего количества инсулина, а во-вторых, выведением глюкозы с мочой.

Крайние формы гипер- и гипогликемии (избытка и недостатка глюкозы) могут угрожать жизни больного, вызывая нарушение работы органов, повреждение мозга и кому. Хронически повышенное содержание глюкозы в крови может привести к повреждению почек, глаз, сердца, кровеносных сосудов и нервной системы. Хроническая гипогликемия опасна поражением мозга и нервной системы.

Иногда у женщин гипергликемия (гестационный диабет) возникает при беременности. Если ее не лечить, она может привести к тому, что у матери родится крупный ребенок с пониженным уровнем глюкозы в крови. Интересно, что женщина, страдающая от гипергликемии при беременности, после ее окончания не обязательно будет болеть диабетом.

Для чего используется исследование?

Уровень глюкозы важен при диагностике гипер- и гипогликемии и, соответственно, при диагностике сахарного диабета, а также для его последующего мониторинга. Анализ на сахар может быть сделан натощак (после 8-10 часов голодания), спонтанно (в любое время), после еды, а также может являться частью орального глюкозотолерантного теста (ГTT).

При выявлении диабета рекомендуется проводить анализ глюкозы в крови натощак либо глюкозотолерантный тест. Причем для окончательного подтверждения диагноза анализы должны проводиться двукратно в разное время.

Большинство беременных женщин проверяется на гестационный диабет (временную разновидность гипергликемии) между 24-й и 28-й неделями беременности.

Диабетики должны внимательно следить за уровнем глюкозы у себя в крови для корректировки приема таблетированных препаратов и выполнения инъекций инсулина. Обычно требуется по нескольку раз в день определять, насколько сильно отклоняется концентрация глюкозы от нормы.

Измерение уровня глюкозы в домашних условиях, как правило, осуществляется при помощи специального прибора – глюкометра, в который помещается тест-полоска с предварительно нанесенной каплей крови из пальца больного.

Когда назначается этот анализ?

  • При профилактическом обследовании пациентов без подозрения на диабет, поскольку диабет – это заболевание, которое начинается с незначительных симптомов. Особенно важно следить за уровнем глюкозы в крови пациентам с генетической предрасположенностью к диабету, с повышенной массой тела и тем, кто старше 45 лет.

  • При диагностике диабета у пациентов с симптомами гипер- или гипогликемии. Симптомы гипергликемии или повышенного сахара: повышенная жажда, усиленное мочеиспускание, утомляемость, неясность зрения, повышенная восприимчивость к инфекциям. Симптомы гипогликемии или пониженного сахара: потливость, повышенный аппетит, беспокойство, помутнение сознания, неясность зрения.

  • При потере сознания или сильной слабости для выяснения, не вызваны ли они низким уровнем сахара в крови.

  • Если у пациента зафиксировано преддиабетическое состояние (при котором содержание плазменной глюкозы выше нормы, но ниже, чем у больных диабетом), анализ проводится через регулярные интервалы.

  • Лицам, у которых диагностирован сахарный диабет, тест на глюкозу в крови назначают совместно с анализом на гликированный гемоглобин (А1с), чтобы проследить изменение содержания глюкозы в крови за длительный промежуток времени.

  • В некоторых случаях анализ на глюкозу в плазме крови может проводиться совместно с анализом на инсулин и С-пептид для мониторинга выработки инсулина.

  • Беременные обычно проверяются на гестационный диабет в конце срока. Если у женщины был обнаружен гестационный диабет до этого, то она сдает анализ на глюкозу в течение всей беременности, а также после родов.

Что означают результаты?

Референсные значения (Норма глюкозы в крови)





Возраст

Референсные значения

меньше 14 лет

3,3 — 5,6 ммоль/л

дети старше 14 лет, мужчины, небеременные женщины

4,1 — 6,1 ммоль/л

беременные женщины

4,1 — 5,1 ммоль/л

Другие причины повышенного уровня глюкозы:

  • акромегалия,

  • сильный стресс (реакция на травму, сердечный приступ, инсульт),

  • хроническая почечная недостаточность,

  • синдром гиперкортицизма (Иценко – Кушинга),

  • прием таких лекарств, как кортикостероиды, антидепрессанты трициклического ряда, диуретики, эпинефрины, эстрогены, литий, дифенин (дилантин), салицилаты,

  • избыточное потребление высокоуглеводной пищи,

  • гипертиреоз,

  • рак поджелудочной железы,

  • панкреатит.

Причины пониженного уровня глюкозы в крови:

  • недостаточность надпочечников,

  • злоупотребление алкоголем,

  • принятие таких препаратов, как ацетаминофен и анаболические стероиды,

  • болезни печени,

  • гипопитуитаризм,

  • гипотиреоз,

  • передозировка инсулина,

  • инсулиномы,

  • голодание.


Скачать пример результата

Важные замечания

  • Гипогликемия характеризуется падением содержания в плазме крови глюкозы до уровня, при котором наступают расстройства нервной системы (потливость, дрожь, чувство голода, беспокойство), затем подвергается воздействию и головной мозг (помутнение сознания, галлюцинации, неясность зрения, иногда кома и даже смерть).

  • Для уверенной постановки диагноза «гипогликемия» требуется подтверждение «триады Вайпла»:
    • уровень глюкозы ниже порога 40 мг/дл (2,2 ммоль/л),

    • симптомы гипогликемии,

    • исчезновение симптомов, когда содержание глюкозы в крови возвращается к норме.

  • Первичная гипогликемия является редкой формой и обычно диагностируется в детстве.

  • Признаки гипогликемии иногда проявляются у пациентов, у которых уровень сахара в крови не понижен. В таком случае изменение питания, например более частое употребление еды в течение дня мелкими порциями и выбор сложных углеводов, может быть достаточным, чтобы избавиться от симптомов.

Также рекомендуется

Кто назначает исследование?

Терапевт, эндокринолог, педиатр, врач общей практики, гастроэнтеролог.

Литература

  • Федеральные клинические рекомендации (протоколы)  по ведению детей с эндокринными заболеваниями. МЗ РФ. М., 2014.

  • Клинические рекомендации «Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом». Под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова 8-й выпуск, М., 2017.

  • Definition and diagnosis of diabetes mellitus and intermediate hyperglycemia. Report of a WHO/IDF ConsultatIon. 2006.

  • Рекомендации по диабету, предиабету и сердечно-сосудистым заболеваниям. EASD/ESC, Российский кардиологический журнал 2014; № 3(107):7-61.

  • Гестационный сахарный диабет: диагностика, лечение, послеродовое наблюдение. Клинические рекомендации (протокол) МЗ РФ. М., 2014.

Гликоген — определение, структура, функция и примеры

Определение гликогена

Гликоген — это большой разветвленный полисахарид, который является основной формой хранения глюкозы у животных и людей. Гликоген является важным резервуаром энергии; когда организму требуется энергия, гликоген расщепляется на глюкозу, которая затем попадает в гликолитический или пентозофосфатный путь или попадает в кровоток. Гликоген также является важной формой хранения глюкозы в грибах и бактериях.

Структура гликогена

Гликоген — это разветвленный полимер глюкозы. Остатки глюкозы линейно связаны α-1,4-гликозидными связями, и примерно через каждые десять остатков цепь остатков глюкозы разветвляется через α-1,6-гликозидные связи. Α-гликозидные связи образуют спиральную полимерную структуру. Гликоген гидратируется с помощью трех-четырех частей воды и образует в цитоплазме гранулы диаметром 10-40 нм. Белок гликогенин, который участвует в синтезе гликогена, находится в ядре каждой гранулы гликогена.Гликоген является аналогом крахмала, который является основной формой хранения глюкозы в большинстве растений, но крахмал имеет меньше ответвлений и менее компактен, чем гликоген.

На этих рисунках показана структура гликогена. Зеленые кружки представляют связи α-1,6 в точках ветвления, а красные кружки представляют невосстанавливающие концы цепи.

Функция гликогена

У животных и людей гликоген находится в основном в мышечных клетках и клетках печени. Гликоген синтезируется из глюкозы, когда уровень глюкозы в крови высок, и служит готовым источником глюкозы для тканей по всему телу, когда уровень глюкозы в крови снижается.

Клетки печени

Гликоген составляет 6-10% от веса печени. Когда пища попадает в организм, уровень глюкозы в крови повышается, а инсулин, выделяемый поджелудочной железой, способствует усвоению глюкозы клетками печени. Инсулин также активирует ферменты, участвующие в синтезе гликогена, такие как гликогенсинтаза. Хотя уровни глюкозы и инсулина достаточно высоки, цепи гликогена удлиняются за счет добавления молекул глюкозы, этот процесс называется гликонеогенезом. По мере снижения уровня глюкозы и инсулина синтез гликогена прекращается.Когда уровень глюкозы в крови падает ниже определенного уровня, глюкагон, выделяемый поджелудочной железой, подает сигнал клеткам печени о расщеплении гликогена. Гликоген расщепляется посредством гликогенолиза на глюкозо-1-фосфат, который превращается в глюкозу и попадает в кровоток. Таким образом, гликоген служит основным буфером уровней глюкозы в крови, сохраняя глюкозу, когда ее уровень высокий, и высвобождая глюкозу, когда уровень низкий. Распад гликогена в печени имеет решающее значение для поставки глюкозы для удовлетворения энергетических потребностей организма.Помимо глюкагона, расщепление гликогена также стимулируют кортизол, адреналин и норадреналин.

Мышечные клетки

В отличие от клеток печени, гликоген составляет всего 1-2% от веса мышц. Однако, учитывая большую мышечную массу в теле, общее количество гликогена, хранящегося в мышцах, больше, чем в печени. Мышцы также отличаются от печени тем, что гликоген в мышцах поставляет глюкозу только самим мышечным клеткам. Мышечные клетки не экспрессируют фермент глюкозо-6-фосфатазу, который необходим для выброса глюкозы в кровоток.Глюкозо-1-фосфат, образующийся при расщеплении гликогена в мышечных волокнах, превращается в глюкозо-6-фосфат и обеспечивает мышцы энергией во время тренировки или в ответ на стресс, например, в реакции «бей или беги».

Другие ткани

Помимо печени и мышц, гликоген в меньших количествах обнаружен в других тканях, включая эритроциты, лейкоциты, клетки почек и некоторые глиальные клетки. Кроме того, гликоген используется для хранения глюкозы в матке, чтобы обеспечить энергетические потребности эмбриона.

Грибы и бактерии

Микроорганизмы обладают механизмами для хранения энергии, чтобы справиться с ограниченными ресурсами окружающей среды, а гликоген представляет собой основную форму хранения энергии. Ограничение питательных веществ (низкий уровень углерода, фосфора, азота или серы) может стимулировать образование гликогена в дрожжах, в то время как бактерии синтезируют гликоген в ответ на легкодоступные источники углеродной энергии с ограничением других питательных веществ. Рост бактерий и спорообразование дрожжей также были связаны с накоплением гликогена.

Гомеостаз гликогена — это строго регулируемый процесс, который позволяет организму накапливать или выделять глюкозу в зависимости от его энергетических потребностей. Основными этапами метаболизма глюкозы являются гликогенез, или синтез гликогена, и гликогенолиз, или распад гликогена.

Гликогенез

Для синтеза гликогена требуется энергия, которую обеспечивает уридинтрифосфат (UTP). Гексокиназы или глюкокиназа сначала фосфорилируют свободную глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата, который фосфоглюкомутазой превращается в глюкозо-1-фосфат.Затем UTP-глюкозо-1-фосфатуридилилтрансфераза катализирует активацию глюкозы, при которой UTP и глюкозо-1-фосфат реагируют с образованием UDP-глюкозы. В синтезе гликогена de novo белок гликогенин катализирует присоединение UDP-глюкозы к самому себе. Гликогенин представляет собой гомодимер, содержащий остаток тирозина в каждой субъединице, который служит якорем или точкой присоединения глюкозы. Затем к восстанавливающему концу предыдущей молекулы глюкозы добавляются дополнительные молекулы глюкозы, чтобы сформировать цепочку из примерно восьми молекул глюкозы.Затем гликогенсинтаза удлиняет цепь, добавляя глюкозу через α-1,4-гликозидные связи.

Разветвление катализируется амило- (1,4-1,6) -трансглюкозидазой, также называемой ферментом разветвления гликогена. Фермент разветвления гликогена переносит фрагмент из шести-семи молекул глюкозы от конца цепи к C6 молекулы глюкозы, расположенной дальше внутри молекулы гликогена, образуя α-1,6 гликозидные связи.

Гликогенолиз

Глюкоза удаляется из гликогена с помощью гликогенфосфорилазы, которая фосфоролитически удаляет одну молекулу глюкозы с невосстанавливающего конца, давая глюкозо-1-фосфат.Глюкозо-1-фосфат, образующийся при расщеплении гликогена, превращается в глюкозо-6-фосфат, для этого процесса требуется фермент фосфоглюкомутаза. Фосфоглюкомутаза переносит фосфатную группу с фосфорилированного серинового остатка в активном центре на C6 глюкозо-1-фосфата, продуцируя глюкозо-1,6-бисфосфат. Затем глюкозо-C1-фосфат присоединяется к серину активного центра в фосфоглюкомутазе, и высвобождается глюкозо-6-фосфат.

Гликогенфосфорилаза не способна отщеплять глюкозу от точек ветвления; для разветвления требуется амило-1,6-глюкозидаза, 4-α-глюканотрансфераза или фермент, разветвляющий гликоген (GDE), который обладает активностью глюкотрансферазы и глюкозидазы.Примерно через четыре остатка от точки ветвления гликогенфосфорилаза не может удалить остатки глюкозы. GDE отщепляет последние три остатка разветвления и присоединяет их к C4 молекулы глюкозы на конце другой ветви, затем удаляет последний α-1,6-связанный остаток глюкозы из точки разветвления. GDE не удаляет α-1,6-связанную глюкозу из точки разветвления фосфорилитически, что означает, что высвобождается свободная глюкоза. Эта свободная глюкоза теоретически могла бы высвобождаться из мышц в кровоток без действия глюкозо-6-фосфатазы; однако эта свободная глюкоза быстро фосфорилируется гексокиназой, предотвращая ее попадание в кровоток.

Глюкозо-6-фосфат, образующийся в результате распада гликогена, может превращаться в глюкозу под действием глюкозо-6-фосфатазы и попадать в кровоток. Это происходит в печени, кишечнике и почках, но не в мышцах, где этот фермент отсутствует. В мышцах глюкозо-6-фосфат вступает в гликолитический путь и обеспечивает клетку энергией. Глюкозо-6-фосфат также может вступать в пентозофосфатный путь, что приводит к производству НАДФН и пяти углеродных сахаров.

Упражнения и истощение гликогена

При упражнениях на выносливость спортсмены могут испытывать истощение гликогена, при котором большая часть гликогена истощается из мышц.Это может привести к сильной усталости и затруднениям при движении. Истощение запасов гликогена можно уменьшить, постоянно потребляя углеводы с высоким гликемическим индексом (высокая скорость преобразования в глюкозу крови) во время упражнений, которые заменят часть глюкозы, потребляемой во время упражнений. Также можно использовать специальные режимы упражнений, которые заставляют мышцы использовать жирные кислоты в качестве источника энергии с большей скоростью, тем самым разрушая меньше гликогена. Спортсмены также могут использовать углеводную загрузку, потребление большого количества углеводов, чтобы увеличить способность к хранению гликогена.

Примеры болезней накопления гликогена

Есть две основные категории болезней накопления гликогена: болезни, возникающие в результате дефектного гомеостаза гликогена в печени, и болезни, возникающие в результате дефектного гомеостаза гликогена в мышцах. Заболевания, вызванные недостаточным хранением гликогена в печени, обычно вызывают гепатомегалию (увеличение печени), гипогликемию и цирроз (рубцевание печени). Заболевания, возникающие из-за недостаточного хранения гликогена в мышцах, обычно вызывают миопатии и нарушение обмена веществ.Примеры болезней накопления гликогена включают болезнь Помпе, болезнь Макардла и болезнь Андерсена.

Болезнь Помпе

Болезнь Помпе вызывается мутациями в гене GAA , который кодирует лизосомальную кислую α-глюкозидазу, также называемую кислой мальтазой, и поражает скелетные и сердечные мышцы. Кислая мальтаза участвует в распаде гликогена, а мутации, вызывающие заболевание, приводят к пагубному накоплению гликогена в клетке. Существует три типа болезни Помпе: взрослая форма, ювенильная форма и младенческая форма, которые становятся все более тяжелыми.Инфантильная форма приводит к смерти в возрасте от одного до двух лет, если ее не лечить.

Болезнь Макардла

Болезнь Макардла вызывается мутациями в гене PYGM , который кодирует миофосфорилазу, изоформу гликогенфосфорилазы, присутствующую в мышцах. Симптомы часто наблюдаются у детей, но болезнь может быть диагностирована только в зрелом возрасте. Симптомы включают мышечную боль и усталость, и заболевание может быть опасным для жизни, если не лечить должным образом.

Болезнь Андерсена

Болезнь Андерсена вызывается мутацией в гене GBE1 , который кодирует фермент разветвления гликогена, и поражает мышцы и печень.Симптомы обычно наблюдаются в возрасте нескольких месяцев и включают задержку роста, увеличение печени и цирроз. Осложнения болезни могут быть опасными для жизни.

Тест

1. Что лучше всего описывает функцию гликогена?
A. Обеспечивает структурную поддержку мышечным клеткам
B. Фактор транскрипции, регулирующий дифференцировку клеток
C. Хранит глюкозу в растениях
D. Буферизует уровни глюкозы в крови и служит легко мобилизуемым источником энергии

Ответ на вопрос № 1

D правильный.Гликоген — это основная форма хранения глюкозы у животных и людей. Гликоген синтезируется при высоком уровне глюкозы в крови и расщепляется при низком уровне глюкозы в крови, что делает его важным буфером уровней глюкозы в крови. Когда клетке или организму требуется энергия, гликоген служит важным источником энергии, обеспечивая глюкозой ткани по всему телу.

2. Какой главный гормон стимулирует распад гликогена?
А. Глюкагон
Б. Щитовидная железа
C. Инсулин
D. Эстроген

Ответ на вопрос № 2

A правильный. Глюкагон, который вырабатывается в ответ на низкий уровень сахара в крови, стимулирует расщепление гликогена. Инсулин, вырабатываемый в ответ на повышенный уровень сахара в крови, стимулирует поглощение глюкозы и синтез гликогена.

3. Какова возможная судьба глюкозо-1-фосфата, производимого гликогенолизом?
A. Превращение в глюкозо-6-фосфат с последующим вступлением в гликолитический путь
B. Превращение в глюкозо-6-фосфат с последующим вступлением в пентозофосфатный путь
C. Превращение в глюкозу с последующим выбросом в кровоток
D. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D правильный. В мышечных клетках глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат фосфоглюкомутазой, после чего он может попасть в гликолитический или пентозофосфатный пути. В клетках печени глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозу глюкозо-6-фосфатазой и попадает в кровоток.

Ссылки

  • Eicke, S., Seung, D., Egli, B., Devers, EA, и Streb, S. (2017) «Повышение способности растений хранить углеводы путем создания пула гликогеноподобных полимеров. в цитозоле ». Метаболическая инженерия. 40: 23-32.
  • Харгривз, М. и Рихтер, Э.А. (1988) «Регулирование гликогенолиза скелетных мышц во время упражнений». Канадский журнал спортивных наук. 13 (4): 197-203.

    • ,

  • Айви, Дж. Л. (1991). «Синтез мышечного гликогена до и после тренировки.» Спортивная медицина. 11 (1): 6-19.

Роль гликогена в диете и упражнениях

Когда вашему организму нужна энергия, оно может использовать запасы гликогена. Молекулы глюкозы в пище, которую вы едите, в основном хранятся в печени и мышцах. Из этих мест хранения ваше тело может быстро мобилизовать гликоген, когда ему нужно топливо.

То, что вы едите, как часто вы едите, и уровень вашей активности — все это влияет на то, как ваше тело хранит и использует гликоген.Низкоуглеводная и кетогенная диеты, а также интенсивные упражнения истощают запасы гликогена, заставляя организм сжигать жир для получения энергии.

Производство и хранение гликогена

Большинство углеводов, которые мы едим, превращаются в глюкозу, наш главный источник энергии. Когда организму не нужно топливо, молекулы глюкозы соединяются в цепочки от восьми до 12 единиц глюкозы, которые образуют молекулу гликогена.

Главный пусковой механизм этого процесса — инсулин:

  • Когда вы едите пищу, содержащую углеводы, уровень глюкозы в крови в ответ повышается.
  • Повышение уровня глюкозы сигнализирует поджелудочной железе о выработке инсулина — гормона, который помогает организму забирать глюкозу из крови для получения энергии.
  • Инсулин заставляет клетки печени производить фермент, называемый гликогенсинтазой, который связывает цепи глюкозы вместе.
  • Пока глюкоза и инсулин остаются в изобилии, молекулы гликогена могут доставляться в печень, мышцы и даже жировые клетки для хранения.

Гликоген составляет около 6% от общего веса печени.В мышцах накапливается гораздо меньше (всего от 1% до 2%), поэтому у нас быстро заканчивается энергия во время напряженных упражнений.

Количество гликогена, хранящегося в этих клетках, может варьироваться в зависимости от того, насколько вы активны, сколько энергии сжигаете в состоянии покоя и от типа пищи, которую вы едите. Гликоген, хранящийся в мышцах, в основном используется самими мышцами, в то время как гликоген, хранящийся в печени, распределяется по всему телу — в основном в головной и спинной мозг.

Гликоген не следует путать с гормоном глюкагоном, который также важен для метаболизма углеводов и контроля уровня глюкозы в крови.

Как ваше тело использует гликоген

В любой момент времени в вашей крови содержится около 4 граммов глюкозы. Когда уровень начинает снижаться — либо из-за того, что вы не ели, либо из-за того, что вы сжигаете глюкозу во время тренировки, — уровень инсулина также падает.

Когда это происходит, фермент гликогенфосфорилаза начинает расщеплять гликоген, чтобы обеспечить организм глюкозой. В течение следующих 8-12 часов глюкоза, полученная из гликогена печени, становится основным источником энергии для организма.

Ваш мозг потребляет более половины глюкозы в крови в периоды бездействия. В течение обычного дня потребность вашего мозга в глюкозе составляет около 20% потребностей вашего тела в энергии.

Гликоген и диета

То, что вы едите и сколько перемещаетесь, также влияет на выработку гликогена. Последствия особенно остры, если вы придерживаетесь низкоуглеводной диеты, когда основной источник синтеза глюкозы — углеводы — внезапно ограничивается.

Усталость и психическая вялость

При первом переходе на низкоуглеводную диету запасы гликогена в вашем организме могут сильно истощиться, и вы можете испытывать такие симптомы, как усталость и умственная вялость. Как только ваше тело приспосабливается и начинает обновлять запасы гликогена, эти симптомы должны начать исчезать.

Вес воды

Кроме того, любая потеря веса может иметь такой же эффект на запасы гликогена. Вначале может наблюдаться резкое похудание.Через некоторое время ваш вес может стабилизироваться и, возможно, даже увеличиться.

Это частично связано с составом гликогена, который в основном состоит из воды. Фактически, вода в этих молекулах составляет в три-четыре раза больше самой глюкозы.

Таким образом, быстрое истощение гликогена в начале диеты вызывает потерю веса воды. Со временем запасы гликогена обновляются, и вес воды начинает возвращаться. Когда это происходит, потеря веса может остановиться или выйти на плато.

Улучшение, полученное вначале, связано с потерей воды, а не с потерей жира, и носит временный характер. Потеря жира может продолжаться, несмотря на краткосрочный эффект плато.

Гликоген и упражнения

Организм может хранить около 2000 калорий глюкозы в виде гликогена. Для спортсменов на выносливость, которые сжигают столько калорий за пару часов, количество накопленной глюкозы может стать препятствием. Когда у этих спортсменов заканчивается гликоген, их работоспособность почти сразу же начинает ухудшаться — состояние, обычно описываемое как «удар в стену».»

Если вы занимаетесь напряженными физическими упражнениями, есть несколько стратегий, которые используют спортсмены на выносливость, чтобы избежать снижения работоспособности, которые могут оказаться полезными:

  • Углеводы : Некоторые спортсмены потребляют чрезмерное количество углеводов перед соревнованиями на выносливость. Хотя дополнительные углеводы обеспечат достаточное количество топлива, этот метод в значительной степени не пользуется популярностью, поскольку также может привести к избыточному весу воды и проблемам с пищеварением.
  • Потребление гелей глюкозы : Энергетические гели, содержащие гликоген, можно употреблять до или по мере необходимости во время соревнований на выносливость для повышения уровня глюкозы в крови.
  • Соблюдение низкоуглеводной кетогенной диеты : соблюдение диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов может привести ваше тело в кетоадаптационное состояние. В этом состоянии ваше тело начинает получать доступ к накопленному жиру для получения энергии и меньше полагается на глюкозу в качестве источника топлива.

Гликоген — Chemistry LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Введение
  2. Ацеталь Функциональная группа
  3. Крахмал vs.Гликоген
  4. Участники

Полисахариды — это углеводные полимеры, состоящие из десятков, сотен и нескольких тысяч моносахаридных единиц. Все обычные полисахариды содержат глюкозу в качестве моносахаридной единицы. Полисахариды синтезируются растениями, животными и людьми для хранения в пищу, структурной поддержки или метаболизма для получения энергии.

Введение

Гликоген — это форма хранения глюкозы у животных и людей, которая аналогична крахмалу в растениях.Гликоген синтезируется и хранится в основном в печени и мышцах. Структурно гликоген очень похож на амилопектин с альфа-ацетальными связями, однако он имеет еще большее разветвление и присутствует больше единиц глюкозы, чем в амилопектине. В различных образцах гликогена было определено 1700-600000 единиц глюкозы.

Структура гликогена состоит из длинных полимерных цепей единиц глюкозы, соединенных связью альфа-ацеталя . На графике слева показана очень небольшая часть цепи гликогена.Все мономерные звенья представляют собой альфа-D-глюкозу, и все альфа-ацетальные связи соединяют C # 1 одной глюкозы с C # 4 следующей глюкозы.

Ветви образуются путем связывания C # 1 с C # 6 через ацетальные связи. В гликогене ветви расположены с интервалом в 8-10 единиц глюкозы, тогда как в амилопектине ветви разделены 12-20 единицами глюкозы.

Функциональная группа ацеталь

Углерод

№1 называется аномерным углеродом и является центром ацетальной функциональной группы.Углерод, к которому присоединены два атома кислорода простого эфира, является ацеталем. Положение Alpha определяется как кислород эфира, находящийся на противоположной стороне кольца, как C # 6. В структуре кресла это приводит к выступу вниз . Это то же определение, что и -ОН в полуацетале.

Крахмал против гликогена

Растения вырабатывают крахмал и целлюлозу в процессе фотосинтеза. Животные и люди, в свою очередь, едят растительные материалы и продукты. Пищеварение — это процесс гидролиза, при котором крахмал в конечном итоге расщепляется на различные моносахариды.Основным продуктом, конечно же, является глюкоза, которую можно сразу же использовать для обмена веществ для получения энергии. Глюкоза, которая не используется немедленно, превращается в печени и мышцах в гликоген для хранения в процессе гликогенеза. Любая глюкоза, превышающая потребности в энергии и накоплении, поскольку гликоген превращается в жир.

Что такое гликоген? | MuscleSound

Что такое гликоген?

Когда мы едим углеводы, наше тело превращает их в сахар, называемый «глюкозой», который можно использовать для получения энергии.Глюкоза, в свою очередь, превращается в Гликоген , форму сахара, которая может легко накапливаться нашими мышцами и печенью. Это основная форма хранения глюкозы и углеводов у животных и людей.

В то время как гликоген незаменим для спортсменов, у нас очень ограниченные возможности для его хранения. Например, углеводы составляют лишь около 1-2% от общих запасов энергии в организме 1 . Большая его часть хранится в виде гликогена в мышцах (80%) и печени (14%), а около 6% хранится в крови в виде глюкозы.Несмотря на свою ограниченную емкость хранения, гликоген имеет решающее значение для производства энергии на всех уровнях усилий. В состоянии покоя мышечный гликоген используется примерно для 15-20% выработки энергии. При умеренной интенсивности (~ 55-60% от максимальной) использование гликогена может возрасти до 80-85% 2 , и это увеличивается еще больше при более высокой интенсивности упражнений.

Исследования показали, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена 3.

Важное сообщение на дом

Убедитесь, что вы оптимизируете запасы гликогена перед тренировкой, поддерживаете его во время тренировки и восполняете его после тренировки. Влияние тщательно разработанных стратегий питания можно отслеживать с помощью MuscleSound®.

Список литературы

  1. Гудман, Миннесота. Аминокислотный и белковый обмен. В «Упражнения, питание и энергетический обмен», ред. E.S. Хортон, Р.Л. Тертуйн, 89–99. Нью-Йорк: Макмиллан.
  2. Кац А., Броберг С., Сахлин К., Варен Дж. Поглощение глюкозы ног во время максимальных динамических упражнений у людей. Am J Physiol. 251 (1, часть 1): E65-70. 1986
  3. Плющ, JL. Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений. Журнал спортивной науки и медицины (2004) 3, 131-138.

Перейти к основному содержанию

Поиск