Гликоген где содержится: Гликоген + продукты богатые гликогеном — akvaufa5.ru

Гликоген + продукты богатые гликогеном

Стойкость нашего организма к неблагоприятным условиям внешней среды
объясняется его умением делать своевременные запасы питательных веществ.
Одним из важных «запасных» веществ организма является гликоген – полисахарид,
образуемый из остатков глюкозы.

При условии, что человек ежесуточно получает необходимую норму углеводов,
то глюкоза, находящаяся в виде гликогена клеток, может быть оставлена
про запас. Если же человек испытывает энергетический голод, в таком
случае происходит активация гликогена, с его последующей трансформацией
в глюкозу.

Продукты богатые гликогеном:

Общая характеристика гликогена

Гликоген в простонародье называют животным крахмалом. Он представляет
собой запасной углевод, который производится в организме животных
и человека. Его химическая формула — (C₆H₁₀O₅)_n. Гликоген является
соединением глюкозы, которая в виде мелких гранул откладывается в
цитоплазме клеток мышц, печени, почек, а также в клетках мозга и белых
кровяных тельцах. Таким образом, гликоген представляет собой энергетический
резерв, способный восполнить недостаток глюкозы, в случае отсутствия
полноценного питания организма.

Это интересно!

Клетки печени (гепатоциты)
являются лидерами по накоплению гликогена! Они могут на 8 процентов
своего веса состоять из этого вещества. При этом клетки мышц и других
органов, способны накапливать гликоген в количестве не более 1 – 1,5%.
У взрослых общее количество гликогена печени может достигать 100—120
грамм!

Суточная потребность организма в гликогене

По рекомендации медиков, суточная норма гликогена не должна быть ниже 100 граммов в сутки. Хотя необходимо учесть, что гликоген состоит из молекул глюкозы, и расчет может осуществляться только на взаимозависимом основании.

Потребность в гликогене возрастает:

В случае повышенных физических нагрузок, связанных с выполнением большого количества однообразных манипуляций. В результате этого, мышцы страдают от недостатка кровенаполнения, а также от нехватки глюкозы в крови.

При выполнении работ, связанных с мозговой деятельностью. В данном случае, гликоген, содержащийся в клетках мозга, быстро преобразуется в энергию, необходимую для работы. Сами же клетки, отдав накопленное, требуют пополнения запасов.

В случае ограниченного питания. В данном случае, организм, недополучая глюкозу из продуктов питания, начинает перерабатывать свои запасы.

Потребность в гликогене снижается:

При употреблении большого количества глюкозы и глюкозоподобных соединений.

При заболеваниях, связанных с повышенным употреблением глюкозы.

При болезнях печени.

При гликогенезах, вызванных нарушением ферментативной деятельности.

Усваиваемость гликогена

Гликоген относится к группе быстро усваиваемых углеводов, с отсрочкой к исполнению. Данная формулировка объясняется так: до тех пор, пока в организме достаточно прочих источников энергии,
гликогеновые гранулы будут храниться в нетронутом виде. Но как только мозг подаст сигнал о недостатке энергетического обеспечения, гликоген под воздействием ферментов начинает преобразовываться в глюкозу.

Полезные свойства гликогена и его влияние на организм

Поскольку молекула гликогена представлена полисахаридом глюкозы, то его полезные свойства, а также влияние на организм соответствует свойствам глюкозы.

Гликоген является полноценным источником энергии для организма в период нехватки питательных веществ, необходим для полноценной умственной и физической деятельности.

Взаимодействие с эссенциальными элементами

Гликоген обладает способностью быстро преобразовываться в молекулы глюкозы. При этом он отлично контактирует с водой, кислородом, рибонуклеиновой (РНК), а также дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислотами.

Признаки нехватки гликогена в организме

апатия;

ухудшение памяти;

снижение мышечной массы;

слабый иммунитет;

депрессивное настроение.

Признаки избытка гликогена

сгущение крови;

нарушения функций печени;

проблемы с тонким кишечником;

увеличение массы тела.

Гликоген для красоты и здоровья

Поскольку гликоген является внутренним источником энергии в организме, то его недостаток способен вызвать общее снижение энергетичности всего организма.
Это отражается на деятельности волосяных фолликулов, клеток кожи, а также проявляется в потере блеска глаз.

Достаточное же количество гликогена в организме, даже в период острой нехватки свободных питательных веществ, сохранит энергичность, румянец на щеках, красоту кожи и блеск волос!

Мы собрали самые важные моменты о гликогене в
этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой
в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Внимание! Информация носит ознакомительный характер и не предназначена для постановки диагноза и назначения лечения. Всегда консультируйтесь с профильным врачом!

Рейтинг:

5.1/10

Голосов:
9

Другие популярные нутриенты:

10 продуктов, которые превратят углеводы в мышцы, а не в жир

Углеводы делятся на две группы: быстрые (простые) и медленные (сложные). Первые считаются вредными, так как моментально усваиваются, повышают уровень сахара в крови и откладываются в виде лишнего веса. Вторые же рассасываются гораздо дольше, обеспечивая нас запасом энергии, некоторым образом участвуя в построении мышечной массы и обеспечивая нормальную жизнедеятельность организма.

Сложные и, соответственно, полезные углеводы содержатся в продуктах, богатых растворимой и нерастворимой клетчаткой, крахмалом, целлюлозой и гемицеллюлозой. Некоторые из этих веществ усваиваются организмом, а другие являются своеобразным абсорбентом, выводящим из нас вредный холестерин и прочую гадость. Отдельно стоит упомянуть о гликогене (полисахариде, образованном остатками глюкозы). Это тот самый полезный резерв, который откладывается в мышцах, дарит нам чистую энергию, а при ее перерасходе поддерживает организм в рабочем состоянии. Можно сказать, что именно гликоген отвечает за пресловутое «второе дыхание», которое помогает не упасть от физического истощения.

Для тех, кто только собирается заняться «построением своего тела», напоминаем: мало есть продукты, содержащие правильные углеводы, нужно еще и интенсивно тренировать мышцы, лишь тогда вы получите тот результат, на который рассчитываете. Чем активнее будет ваша жизнь, тем больше пользы принесет вам употребление нижеперечисленной еды, а рекламные слоганы: «Просто ешь и набирай мышечную массу» и «Ешь и худей» оставьте тем, кто верит в сказки. Любые углеводы нужны нам для генерирования энергии, а если она не расходуется, то невостребованные моносахариды откладываются жировыми запасами. Кроме того, стоит помнить, что все то, что замедляет переваривание продуктов, содержащих углеводы, снижает их гликемический индекс, соответственно, не дает им превращаться в жир. Для тех, кто не в теме: ГИ (гликемический индекс) — это условное обозначение скорости расщепления углеводсодержащих продуктов по сравнению со скоростью рассасывания глюкозы, чей индекс принято считать эталонным. ГИ глюкозы = 100 единиц.

Запоминайте продукты, которые помогут превратить углеводы в мышцы, а не в жир.

Фасоль сухая красная

Гликоген животный органах и тканях

Гликоген [31,32,33]—важнейший резервный полисахарид животных организмов — содержится во всех органах животных и во многих микроорганизмах (как дрожжи и бактерии). Особенно высоко содержанке гликогена в печени (до 20%) и в мышцах (до 4%). Старыми классическими методами выделения гликогена являются 1) метод Пфлюгера (кипячение животной ткани в растворе крепкого КОН, растворяющего [c.108]

В жизнедеятельности человека и животных анаэробный процесс имеет важное значение, так как освобождающаяся при этом энергия дает возможность организму вьшолнять ряд физиологических функций в случае недостаточного снабжения органов и тканей кислородом. Часть молочной кислоты, образующейся в результате анаэробного процесса, превращается снова в гликоген, а другая часть окисляется до углекислого газа и воды. [c.187]

Синтез гликогена из глюкозы происходит не только в печени, но и в других органах и тканях. Об этом говорит уже сам факт наличия гликогена в различных тканях и органах. Значительным содержанием гликогена отличаются мышцы. Содержание гликогена в мышцах колеблется в значительных размерах и зависит прежде всего от упитанности организма. Обычно оно составляет от 0,3 до 0,5 о на сырой вес. При кормлении животных большим количеством углеводов содерлРабота мышц при явлениях утомления сопровождается снижением содержания в них гликогена. Отдых стимулирует повышение содержания гликогена в мышцах, которое вскоре достигает обычного уровня. Отсюда можно заключить, что при работе мышцы потребляют гликоген, а при отдыхе его синтезируют. [c.273]

Гликоген (СбНюОб)я —вещество, похожее на крахмал, содержится в крови и во внутренних органах животных, преимущественно в печени. Гликоген служит источником легко усваиваемого питания для тканей организма как только содержание глюкозы в крови снижается, гликоген быстро гидролизуется с образованием глюкозы. [c.400]

Родственным растительному крахмалу веществом является живот ный крахмал — гликоген, который содержится в различных тканя и органах животных. Гликогена также много и в некоторых растениях в зерне сахарной кукурузы, дрожжах и грибах. В настоящее врем разработаны методы определения количества крахмала. Их можш разделить на пять групп методы, основанные на прямом определени [c.162]

К числу полисахаридов, имеюхцих большое значение, относятся крахмал, гликоген и целлюлоза. Крахмал (СдН Оэ) вырабатывается растениями и находится главным образом в зернах и клубнях. Крахмал является важной составной частью пищи. Гликоген (СеН О 5) — вещество, похожее па крахмал оно содержится в крови и тканях внутренних органов (особенно в печени) животных. Гликогеи служит резервным источником легко усваиваемого и доступного тканям питательного вещества в тех случаях, когда содержание глюкозы в крови понижается, гликоген быстро гидролизуется и превращается в глюкозу. [c.476]

Гликоген — резервный полисахарид, находящийся в различных органах и тканях многих животных. Подобный гликогену лолисахарид, обладающий всеми свойствами гликогена, обнаружен также у грибов, дрожжей и водорослей. У высших животных особенно много гликогена в печени. Гликоген по многим свойствам напоминает крахмал, но отличается от него растворимостью в воде и тем, что с йодом дает красновато-бурую окраску. По характеру этой окраски и по содержанию остатка фос- форной кислоты сходен с амилопектином. Молекулярный вес 110000—140000. -Ы96°. Гликоген очень устойчив к дей- [c.94]

В животных организмах из сложных углеводов наибольшее значение имеет гликоген. Содержание гликогена в отдельных органах и тканях не одинаково. В печени — органе, наиболее богатом углеводами, содержание гликогена обычно не превышает 5%, но иногда может доходить до 10% от сырого веса в м ы ш ц а х гликогена содержится значительно меньше (обычно не более 2%), а в состав других органов и тканей он входит в совсем незначительных количествах. Глюкоза в небольших количествах встречается почти во всех органах и тканях челрвека и животных. Содержание глюкозы в крови человека колеблется в норме от 80 до 120 мг в 100 мл крови. В молочных железах млекопитающих в период лактации образуется молочный сахар — лактоза. [c.71]

Значение полиоз в жизнедеятельности растений и животных чрезвычайно разнообразно и велико. В животном организме гликоген является основным энергетическим материалом. В растениях крахмал, инулин, гликоген, гемицеллюлозы также представляют те вещества, которые сжигаются в процессе дыхания и, подобно гликогену печени, служат запасными веществами. Другие полисахариды образуют скелетное вещество растительных органов, Р ходя в состав клеточных стенок (клетчатки, гемицеллюлозы) или связывая между собой отдельные клетки (пектиновые вещества). У животных углеводы принимают участие в построении опорных тканей только в одном случае у оболочниковых (Тип1са1а) вырабатывается вещество туницип, близкое по [c. 171]

Гликоген находится в различных органах и тканях позвоночных животных, а также многих беспозвоночных (например, раков, моллюсков). В пече- [c.175]

ГЛЮКОЗА eHijOs, мол. в. 180,16— моносахарид, одна из восьми изомерных альдогексоз. Г. в виде D-формы (декстроза, виноградный сахар) является самым распространенным углеводом. D-Г. (обычно ее называют просто Г.) встречается в свободном виде и в виде олигосахаридов (тростниковый сахар, молочный сахар), полисахаридов (крах.нал, гликоген, целлюлоза, декстран), гликозидов и др. производных. В свободно виде D-Г. содержится в плодах, цветах и др. органах растений, а также в животных тканях (в крови, мозгу и др.). D-r. является важнейшим источником энергии в организме животных и микроорганизмов (см. Гликолиз). Как и др. моносахариды, D-Г. образует носк. форм. Кристаллич. D-Г. получена в двух формах a-D-Г. (I) и -D-Г. (II). a-D-Г., т. пл. 146°, fa д = -М 12,2° (в воде), кристаллизуется из воды в виде моногидрата с т. пл. 83°. -D-Г. получают кристаллизацией D-Г. из пиридина и нек-рых др. растворителей,т.пл. 148—150°, [ад]=- -18,9° (в воде), В вод- [c.489]

При спиртовом брожении в процессе расщепления одной молекулы глюкозы образуется четыре молекулы АТФ (50 ккал, или 210 кдж). Из них две расходуются на функциональную деятельность и синтез. По расчетам некоторых авторов, при гликолизе и гликогенолизе в богатых энергией фосфорных связях аккумулируется 35—40 /о всей освобождающейся свободной энергни, остальные 60—65% рассеиваются в виде теплоты. Коэффициент полезного действия клеток, органов, работающих в анаэробных условиях, не превышает 0,4 (в аэробных 0,5). Эти расчеты основаны главны.м образом на данных, полученных на мышечных экстрактах и дрожжевом соке. В условиях живого организма мышечные клетки, органы и ткани утилизируют энергию, вероятно, значительно больше. С физиологической точки зрения процесс гликогенолиза и гликолиза имеет исключительно важное значение, особенно когда жизненные процессы осуществляются в условиях недостатка кислорода. Папример, при энергичной работе мышц, особенно в первой фазе деятельности, всегда наблюдается разрыв между доставкой кислорода в мышцы и его потребностью. В этом случае начальные энергетические затраты покрываются в значительной степени за счет гликогенолиза. Аналогичные явления наблюдаются при различных патологических состоя иях (гипоксия мозгз, сердца и т. п.). Кроме того, потенциальная энергия, заключенная в молочной кислоте, в конечном счете не теряется для высокоорганизованного организма. Образующаяся молочная кислота быстро пере.ходит из мышц в кровь и далее доставляется в печень, где снова превращается в гликоген. Анаэробный распад углеводов с образованием молочной кислоты очень распространен в природе он наблюдается не только в мышцах, но и в других тканях животного организма. [c.334]

как обезопасить себя от марафонской стены

О роли питания в подготовке к соревнованиям и влиянии глюкозы и гликогена в беге на длинные дистанции рассказывает Мария Чайковская, спортивный нутрициолог Инновационного центра Олимпийского комитета России, член европейского сообщества спортивного питания (ESNS).

Энергетические субстраты

Источником энергии для работающих мышц являются молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), распадающиеся до аденозиндифосфата (АДФ). Их запаса хватает на 1-2 секунды сократительной активности. Чтобы продолжать выполнять мышечную работу, организму необходимо превратить АДФ обратно в АТФ, для этого могут быть использованы следующие субстраты:

креатинфосфат
глюкоза
жирные кислоты

Субстраты перечислены в порядке убывания по количеству запасов и скорости образования АТФ при их использовании. Креатинфосфат необходим в самом начале физической активности, когда ещё не активированы другие источники энергии, его хватает всего на 5-10 секунд работы. Запасов глюкозы в организме больше – 300-500 г в форме гликогена, запасов жиров ещё больше, они исчисляются килограммами.

Однако добыча энергии из жиров – очень медленный процесс, поэтому профессиональные спортсмены и хорошо тренированные любители уделяют много времени обучению своего организма быстрее добывать энергию из жиров, но это тема для отдельной статьи. В этой статье я хочу поговорить о глюкозе.

Глюкоза

Глюкозу, в отличие от жиров, наш организм умеет использовать очень эффективно. Пополнение запасов АТФ с помощью глюкозы происходит двумя способами – с участием кислорода (аэробный гликолиз) и без кислорода (анаэробный гликолиз выполняется с более высокой скоростью, чем аэробный). Но запасы глюкозы, как уже говорилось выше, ограничены.

Глюкоза поступает в организм с пищей, причем не только со сладостями (простые углеводы), но и в виде сложных углеводов – крахмалов из круп, бобовых и орехов. А также используются запасы глюкозы, сделанные нашим организмом заранее. Эти запасы хранятся, как и у растений, в виде крахмала, но у млекопитающих этот крахмал называется гликоген.

Гликоген — это сложный углевод, состоящий из множества остатков молекул глюкозы

Молекула гликогена имеет более разветвленную структуру, чем крахмал, и содержит меньше молекул глюкозы. Гликоген запасается в мышцах и печени. Когда глюкоза не поступает в кровоток из пищи, запускается процесс распада гликогена до глюкозы – гликогенолиз. Работающие мышцы берут глюкозу непосредственно из гликогена, содержащегося в них же самих.

Гликоген, запасенный в печени (100-120 г у взрослого человека), расходуется на поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. Но запасы эти отнюдь не безграничны, и хватает их в среднем на 2 часа. Как только запасы гликогена подходят к концу, появляется тяжесть в мышцах и падает работоспособность.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Глюкоза просто необходима клеткам нашего мозга. Они захватывают глюкозу непосредственно из кровотока (без участия инсулина, как это делают миоциты и остальные клетки тела), процесс этот практически постоянный, поэтому при падении уровня глюкозы в крови мозг начинает «бить тревогу» – появляются слабость, головокружение и острое желание съесть что-нибудь сладкое.

Ограниченность запасов гликогена (по сути глюкозы) обеспечивает марафонцу неминуемую встречу с «марафонской стеной».

Резюме: чтобы работать, мышцам необходимо восстанавливать АТФ из АДФ, используя глюкозу, которая хранится в виде гликогена в мышцах и печени.

Марафонская стена

Усталость, тяжесть в мышцах, головокружение во время физической нагрузки через 2-3 часа после начала марафона – всё это признаки падения уровня глюкозы (гипогликемии) или встреча с так называемой «марафонской стеной». Такая неприятная для марафонца встреча может произойти, когда запасы гликогена в мышцах и печени истощены, а дополнительные углеводы не поступают.

Для того, чтобы отсрочить эту неприятную встречу и повысить выносливость, необходимо как следует запастись гликогеном перед соревнованиями. Для этого нужно пополнять его запасы после тренировок. Ведь восстановление запасов гликогена может занимать от 20 часов до 7 дней в зависимости от длительности и интенсивности физической нагрузки.

Особенно важно это знать спортсменам, тренирующимся каждый или почти каждый день, а также тем, кто часто принимает участие в длительных соревнованиях, например, каждую неделю. Не так просто регулярно проводить углеводную загрузку действительно большим количеством углеводов и поддерживать постоянный вес или снижать массу тела. Поэтому нужно внимательно подойти к выбору углеводов для восполнения запасов гликогена и углеводной загрузки, они должны быть сложными.

Простые углеводы используются непосредственно перед марафоном/тренировкой, во время и в первые полчаса после физической нагрузки. Пытаясь обеспечить необходимое поступление глюкозы в организм во время марафона, не забывайте, что работающие мышцы получат необходимую им глюкозу лишь спустя 30 минут, после того как вы её съели или выпили.

Пить углеводы – хорошая стратегия

Если вы участвуете в соревнованиях, длящихся около часа, достаточно просто прополоскать рот подслащенной водой, и вы почувствуете прилив сил. Если же вы бежите (плывёте или крутите педали) дольше 2 часов, лучше употреблять изотоники (напитки, содержащие от 4 до 8 г углеводов на 100 мл воды).

Необходимо обеспечить поступление не менее 30 г углеводов в час, количество это может быть увеличено в зависимости от продолжительности и интенсивности физической нагрузки.

Если ваш марафон длится более 3 часов, и вы интенсивно работаете, потребление углеводов должно быть увеличено до 90 г в час. Но скорость усвоения углеводов из кишечника ограничена. В кровоток попадет не более 60 г одного вида моносахарида (глюкозы, фруктозы и др.) за час, остальное просто выведется. Поэтому, чтобы получить больше 60 г углеводов в час, используйте смеси моносахаридов, это могут быть как гели, изотоники, так и просто сухофрукты.

Стратегию употребления углеводов – сколько и в каком виде – необходимо отработать на тренировках, так как некоторые продукты вызывают у спортсменов ощущение переполнения, вздутие живота и даже диарею. Любой из этих неприятных моментов снизит вашу эффективность.

Гидратация

Можно употреблять углеводы с помощью изотоников, таким образом обеспечив организм жидкостью. Если же вы предпочитаете углеводные гели, батончики или сухофрукты, необходимо добавить водный компонент.

При потери жидкости более 2% от массы тела (при весе 70 кг это 1,4 кг) снижается выносливость и ухудшаются процессы охлаждения, то есть может начать расти температура тела. Жажда очень ненадежный помощник в борьбе с обезвоживанием (дегидратацией), так как ощущение жажды проходит при восполнении 2/3 объема потерянной жидкости. А этого недостаточно, особенно при участии в продолжительном марафоне.

Что есть и пить: 11 правил питания на марафоне и полумарафоне

Если восполнять потерю жидкости только водой, будет происходить уменьшение концентрации натрия в крови. Ориентируясь на концентрацию именно этого электролита, мозг даёт сигнал, что пора пополнить запасы жидкости.

Чем выше концентрация натрия в крови, тем больше человеку хочется пить. Когда натрий теряется с потом и спортсмен восполняет потери жидкости водой, концентрация его снижается, и чувство жажды быстро отступает, но организм при этом может остро нуждаться в жидкости.

Дегидратация обладает накопительным эффектом. Незначительное обезвоживание может длительное время оставаться без внимания, накапливаться и проявиться при более интенсивной тренировке или длительных соревнованиях значительным снижением выносливости (до 20-30%).

Если после тренировки вы ощущаете усталость, головную боль, отмечаете потерю аппетита или тошноту, значит потребление жидкости недостаточное. Не забывайте пить перед, во время и после тренировки. Однако и употребление большого количества жидкости, особенно воды, может приводить к гипонатриемии (уменьшению концентрации натрия в крови), так называемому «отравлению водой».

Это жизнеугрожающее состояние диагностируется только с помощью лабораторного исследования крови, соответственно экстренную медицинскую помощь на месте оказать очень сложно. Из этой информации легко можно сделать вывод, что на длительных соревнованиях (особенно в жарком климате) и после тренировок лучше использовать изотоники с добавлением небольшого количества натрия, причем можно делать их самостоятельно на свой вкус.

Рецепты изотоников

С мёдом

1 литр тёплой воды
40 г мёда (примерно 1,25 столовых ложки)
1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)

С фруктовым пюре

50 мл лимонного сока
800 мл тёплой воды
200 мл фруктового пюре (лучше делать самостоятельно) – груша, яблоко, киви, помело, апельсин, мандарин
1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)

С фруктовым соком

500 мл тёплой воды
500 мл свежевыжатого сока (грушевый, яблочный, апельсиновый, помело и пр. )
1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)

Ключевые электролиты

Кроме натрия с потом теряются также важные микроэлементы: калий, магний и кальций. Добавление этих электролитов в питание на марафоне не окажет непосредственного воздействия на работоспособность. Их нужно запасти заранее, в этом поможет разнообразное питание.

В вашем рационе обязательно должны присутствовать морская рыба, бобовые, орехи, фрукты и сухофрукты, молоко и злаки. Именно эти продукты используются во время тренировочного периода (для своевременного восполнением запасов гликогена) и проведения углеводной загрузки за неделю до соревнований.

Такого питания хватает, чтобы предотвратить дефицит этих и других необходимых микроэлементов. Конечно, при диагностированном дефиците микроэлементов необходимо использовать соответствующие препараты.

Пример из практики

Несколько месяцев назад к нам в центр обратился пловец на длинные дистанции. Меня этот спортсмен восхитил тем, что, начав плавать всего год назад, регулярно проплывает по 30 с лишним километров, а в планах ещё более крутые заплывы. К нам он пришёл, потому что после заплывов чувствовал сильную усталость, разбитость, головную боль и отмечал гипертермию (повышение температуры тела).

Причина была проста – уход в гипогликемию, так как не проводилось восполнение запасов гликогена в тренировочный период, не было углеводной загрузки перед стартом, питание во время марафонов было недостаточным. После коррекции рациона все эти неприятные симптомы исчезли, а также, несмотря на большое количество потребляемых углеводов, удалось избавиться от лишних килограммов. Причём за счет жира, сохранив заветные мышцы.

Питайтесь сложными углеводами, не забывайте про вкусные изотоники и добивайтесь прекрасных результатов на любых марафонах!

Гликоген — это… Что такое Гликоген?

основной запасной гомополисахарид человека и высших животных, иногда называемый животным крахмалом; построен из остатков α-D-глюкозы. В большинстве органов и тканей Г. является энергетическим запасным материалом только для этого органа, но Г. печени играет важнейшую роль в поддержании постоянства концентрации глюкозы (Глюкоза) в крови в организме в целом. Особенно высоко содержание Г. именно в печени (до 6—8% и выше), а также в мышцах (до 2% и выше). В 100 мл крови здорового взрослого человека содержится около 3 мг гликогена. Встречается Г. также в некоторых высших растениях, грибах, бактериях, дрожжах. При врожденных нарушениях обмена Г. большие количества этого полисахарида накапливаются в тканях, что особенно проявляется при гликогенозах различного типа.
Величина молярной массы Г. колеблется в зависимости от вида животного, органа, физиологического состояния, времени года, способа выделения и составляет от 10⁷до 10⁹и более.
Г. представляет собой белый аморфный порошок, растворимый в воде, оптически активен, раствор гликогена опалесцирует. Из раствора гликоген осаждается спиртом, ацетоном, танином, сульфатом аммония и др. Г. практически не обладает восстанавливающей (редуцирующей) способностью. Поэтому он устойчив к действию щелочей, под влиянием кислот гидролизуется сначала до декстринов, а при полном кислотном гидролизе — до глюкозы. Различные препараты Г. окрашиваются йодом в красный (до желто-бурого) цвет.
Гликоген, как и крахмал, начинает перевариваться в ротовой полости человека под действием α-амилазы слюны, в двенадцатиперстной кишке он расщепляется до олигосахаридов α-амилазой сока поджелудочной железы. Образовавшиеся олигосахариды мальтазами и изомальтазой слизистой оболочки тонкой кишки расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь.
Внутриклеточное расщепление Г. — гликогенолиз происходит фосфоролитически (главный путь) и гидролитически. Фосфоролитический путь гликогенолиза катализируется двумя ферментами: гликогенфосфорилазой и амило-1,6-глюкозидазой. Образованные глюкозо-1-фосфат и глюкоза вступают в энергетический обмен. Гидролитический путь гликогенолиза катализируется α-амилазой (образовавшиеся при этом олигосахариды используются в клетках главным образом в качестве «затравки» для синтеза новых молекул Г. ) и γ-амилазой.
Внутриклеточный биосинтез Г. — гликогеногенез — происходит путем переноса остатка глюкозы на олигосахаридную или декстриновую «затравку». В организме в качестве донора остатка глюкозы используется богатая энергией уридиндифосфатглюкоза (УДФ-глюкоза). Эта реакция катализируется ферментом УДФ-глюкоза-гликоген-глюкозилтрансферазой. Точки ветвления Г. образуются переносом остатка глюкозы с помощью фермента α-глюканветвящей глюкозилтрансферазы. Есть данные о том, что синтез Г. может происходить не только на углеводной «затравке», но и на белковой матрице.
Гликоген в клетках находится как в растворенном состоянии, так и в виде гранул. В цитоплазме Г. быстро обменивается, и его содержание зависит от соотношения активностей ферментов синтезирующих (гликогенсинтетазы) и расщепляющих Г. (фосфорилазы), а также от снабжения тканей глюкозой крови. Г. усиленно синтезируется при гипергликемии, а при гипогликемии — распадается. Обмен Г. регулируется нейрогуморально, гормоны адреналин и глюкагон вызывают мобилизацию и распад Г. соответственно, а инсулин стимулирует синтез Г. На обмен Г. влияют половые гормоны, ионы кальция (участвующие в активации фосфорилазы) и др.

Методы определения Г. в крови или в экстрактах тканей основаны на выделении Г. (обработка щелочью, затем осаждение этиловым спиртом), кислотном гидролизе и определении образовавшейся глюкозы с помощью глюкозооксидазно-пероксидазного метода (по Преображенской) или с применением гексокиназы, фосфоенолпируваткиназы и лактатдегидрогеназы (по Пфлайдереру).

Библиогр.: Кочетков Н.К. и др. Химия углеводов, М., 1967; Мецлер Д. Биохимия, пер. с англ.. М., 1980; Степаненко Б.Н., Углеводы, М., 1968.

7 апреля — День Здоровья — 1 Апреля 2021

Здоровое питание – залог здоровья

Правильное питание — это основа здоровья человека. Как известно, неправильное питание и малоподвижный образ жизни являются главными причинами возникновения различных заболеваний. Питание является важнейшим фактором внешней среды, воздействующим на состояние организма и его развитие. Для правильной жизнедеятельности организма необходимо, чтобы питание было рациональным, правильным, физиологически полноценным. Это означает, что как по количеству, так и по своему качественному составу пища должна отвечать физиологическим требованиям.

Пищевые вещества, необходимые для хорошего питания Биологически активные вещества.

Питание обеспечивает нормальную деятельность организма, тем самым, поддерживая его рост, развитие и работоспособность. Для этого необходимо сбалансировать рацион в зависимости от индивидуальных потребностей человека, которые должны соответствовать его возрасту, полу и профессии. Некоторые витамины и незаменимые аминокислоты организм не может синтезировать в процессе обмена. Они обязательно должны поступать с пищей, в противном случае питание будет неполноценным, и возникнут различные болезни. Вместе с пищей организм должен получать все необходимые для жизнедеятельности белки, жиры, углеводы, а также биологически активные вещества — витамины и минеральные соли.

Жиры (липиды)

Поскольку жиры входят в состав клеточных структур, они необходимы для образования новых клеток. По количеству жиров и углеводов в продуктах определяется калорийность пищи. В организме жир образуется из жиров, белков и углеводов, поступающих с пищей. Жиры участвуют в регулировании обмена веществ и играют важную роль в нормальном функционировании организма. Дефицит жиров в рационе может привести к нежелательным последствиям: заболеваниям кожи, авитаминозу и другим болезням. Однако излишек жира в организме может привести к ожирению и некоторым другим заболеваниям. Наиболее полезными считаются молочные жиры, которые содержатся в сливочном и топленом масле, молоке, сливках и сметане. Они отличаются высоким содержанием витамина А, а также других полезных для организма веществ. Важны и растительные жиры (подсолнечное, кукурузное, хлопковое и оливковое масло), которые являются источником витаминов и способствуют нормальному развитию и росту молодого организма. В состав растительного масла входят полиненасыщенные жирные кислоты и витамин Е — жизненно важные компоненты, содержание которых в животных и молочных жирах гораздо ниже. Жиры являются ценным источником энергии, они богаты фосфорсодержащими веществами и витаминами. Присутствие в организме полиненасыщенных жирных кислот способствует повышению иммунитета, укреплению стенок кровеносных сосудов, активизации обменных процессов.

Углеводы

В диетологии различают простые углеводы (сахарные) и сложные. Простые углеводы называются моносахаридами, или глюкозой. Моносахариды быстро растворяются в воде, поэтому хорошо всасываются из кишечника в кровь. Сложные углеводы построены из нескольких молекул моносахаридов и называются полисахаридами. К полисахаридам относятся разновидности сахаров: молочный, свекловичный, солодовый и другие, а также клетчатка, крахмал и гликоген. Углеводы содержатся в ржаном и пшеничном хлебе, сухарях, крупах (пшеничной, гречневой, перловой, манной, овсяной, ячневой, кукурузной, рисовой), отрубях, меде. Кукурузная крупа — источник сложных углеводов, клетчатки и тиамина. Это высококалорийный нежирный продукт, который рекомендуется употреблять для профилактики ишемической болезни сердца, некоторых видов рака и ожирения.

Белки

Они образуются в организме при поглощении белков из пищи, их нельзя заменить углеводами и жирами. Основным источником белков являются продукты животного происхождения. Белки — важнейший компонент питания. Они состоят из аминокислот, которые делятся на заменимые (около 80%) и незаменимые (20%). Заменимые аминокислоты синтезируются в организме, а незаменимые не синтезируются, поэтому они должны обязательно присутствовать в пище. Белок – основной строительный материал, из которого построены ткани организма. Например, скелетные мышцы в своем составе содержат приблизительно 20% белка. Из белка построены ферменты, которые ускоряют разнообразные реакции, обеспечивающие интенсивность обмена веществ. Они входят в состав гормонов и принимают непосредственное участие в регуляции физиологических процессов. Белок мышц обеспечивает их сократительную функцию. Кроме того, белок является составной частью гемоглобина и участвует в транспортировке кислорода. Белок крови (фибриноген) играет важную роль в процессе свертывания крови. Первое место среди содержащих белки продуктов питания занимают мясо, мясопродукты, рыба, молоко и яйца. Мясо является источником полноценных белков, а также жиров, некоторых витаминов (В1, В2, В6) и минеральных веществ (калия, натрия, фосфора, железа, магния, цинка, йода и др.) Рыба по наличию полезных веществ ничем не уступает мясу. Причем химический состав рыбы, по сравнению с мясом, разнообразнее. В рыбе содержится до 20% белков, 20-30% жиров, 1,2% минеральных солей, в том числе соли калия, фосфора и железа. Морская рыба содержит много йода и фтора.Яйца кроме белка животного происхождения содержат микроэлементы, необходимые для здоровья, среди них йод, кобальт, медь.

Витамины и минеральные вещества

Они оказывают влияние на обмен веществ. Одни витамины входят в состав ферментов, обеспечивающих протекание биологических реакций, другие имеют тесную связь с железами внутренней секреции. Витамины поддерживают иммунную систему и обеспечивают высокую работоспособность организма. Недостаток витаминов вызывает нарушения в организме, которые называют авитаминозами. В настоящее время известно около 30 разновидностей витаминов.

Витамин Е (токоферол). Недостаток витамина Е ведет к необратимым изменениям в мускулатуре, также может развиться бесплодие. Этим витамином богаты растительные масла, зародыши злаковых растений (ржи, пшеницы). Он повышает усвояемость и устойчивость витамина А и каротина.

Витамин С. Входит в состав ферментов, катализаторов окислительно-восстановительных реакций, играет важную роль в обменных процессах углеводов и белков. При недостатке этого витамина в пище человек может заболеть цингой. Данное заболевание характеризуется утомляемостью, кровоточивостью и разрыхлением десен, выпадением зубов, кровоизлияниями в мышцы, суставы и кожу. Витамин С повышает иммунитет. Потребность в аскорбиновой кислоте увеличивается при интенсивных физических нагрузках. Организм не может синтезировать этот витамин и получает его с растительной пищей.

Недостаток витамина С ослабляет иммунную систему, что приводит к возникновению и развитию многих заболеваний, в частности цинги.

Витамин А. Данный витамин обеспечивает нормальное состояние эпителиальных покровов тела и особенно необходим для роста и размножения клеток. При недостатке этого витамина слизистые оболочки и кожный покров становятся сухими, резко снижается иммунитет. Витамин А имеет большое значение для органа зрения. Витамин А содержится в сливочном масле, рыбьем жире, печени, желтках яиц, а также в овощах и фруктах.

Витамины группы В. К ним относятся витамины В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В6, В12, В3 (никотиновая кислота), пантотеновая кислота и др. Недостаток витамина В1 ведет к общей слабости, нарушениям пищеварения и расстройствам нервной системы и сердечной деятельности. Тиамин не синтезируется в организме, а поступает главным образом с растительной пищей. Им особенно богаты дрожжи и отруби. Рибофлавином особенно богаты дрожжи и печень.

Витамин D. Стимулирует рост организма, участвует в углеводном обмене, стимулирует обмен кальция, железа, фосфора и магния. Дефицит этого витамина приводит к нарушению функций двигательного аппарата, работы органов дыхания, деформации костей. Витамин Dсодержится в масле, яйцах, молоке, печени тресковых рыб.

Для полноценной жизнедеятельности организма важны цинк, магний и др. Следует отметить, что некоторые из них (алюминий, кобальт, марганец) входят в состав организма в незначительных количествах, поэтому их называют микроэлементами.

Правила приема пищи

На процесс пищеварения организм затрачивает много энергии, поэтому его нужно готовить к еде. Сигнал готовности организма к приему пищи — чувство голода. Пища, употребляемая без чувства голода, засоряет и перегружает ваш организм.

Не стоит отказываться от завтрака, обеда, полдника и ужина, но при этом следует помнить, что в промежутках между ними желудок должен отдыхать. Не рекомендуется перекусывать во время просмотра телевизора или чтения газеты, поскольку это очень вредная для здоровья привычка.

Также нежелательно ужинать менее чем за 2 ч до сна. До того как вы уснете, процесс пищеварения должен закончиться.

Чтобы еда легко усваивалась, ее нужно тщательно пережевывать. Для предупреждения проблем с пищеварением важно правильно сочетать продукты. Не заканчивайте еду сладким или фруктовым десертом.

Процесс приготовления пищи также имеет свои особенности.

Очень горячая или очень холодная пища одинаково вредна для организма. Температура холодных блюд не должна быть ниже комнатной.

Рациональный режим питания способствует поддержанию аппетита и обеспечивает выделение пищеварительных соков, необходимых для нормального пищеварения и усвоения пищи.

Неправильно организованное питание ослабляет организм, снижает его устойчивость к вредным влияниям окружающей среды и заболеваниям. Рациональный режим питания строится с учетом суточного ритма работы органов пищеварения. Ночью и рано утром организм человека, в том числе и его пищеварительная система, находятся в состоянии естественного отдыха. Активность органов пищеварения ночью мала, к утру она повышается, достигает максимума днем, постепенно снижаясь к вечеру. Соблюдение простых рекомендаций поможет вам сохранить и укрепить здоровье.

Энергетические депо организма

Ограниченность запасов АТФ и, как следствие, непрерывный процесс её ресинтеза, осуществляемый разными путями, обуславливает существование в организме человека форм и механизмов запасания и хранения энергии. В независимости от субстратов, участвующих в конечных биоэнергетических реакциях, 99% образующейся энергии появляется за счёт расщепления углеводов, триглицеридов (жиров) и белков. Таким образом, именно депонирование стабильных форм данных типов химических соединений является необходимым условием для оптимального функционирования органов и систем в различных условиях.

Резерв углеводов в организме ограничен многими факторами и существенно варьируется у конкретного индивида в зависимости от режима и качества питания и нагрузок. Метаболизм сахаров в отсутствии выраженной физической активности и при достаточном поступлении их с пищей позволяет не испытывать необходимости в запасании. Ситуация меняется при появлении дефицита глюкозы как самой распространенной формы углеводного источника энергообеспечения. В таком случае появляется необходимость наличия стабильных источников запасённых сахаров.

Адаптированной формой долгосрочного хранения углеводов является гликоген — полисахарид, который образован остатками глюкозы, соединенными альфа ‒1,4 связями. Полимерная структура гликогена даёт возможность формировать резерв углеводов без повышения осмотического давления, которое бы имело место в случае использования для этих целей молекул глюкозы. Резерв гликогена присутствует в печени и мышечной ткани.

Рисунок 1 | Строение гликогена

Гликоген хранится в мышечной ткани в виде гранул, расположенных в саркоплазме мышечной клетки, в количестве 14‒18 г/кг веса человека. В печени гликоген содержится в количестве 80‒120 г и может в любой момент быть высвобожден в кровоток для поддержания оптимальной концентрации глюкозы в крови.

Во время выполнения физической работы высокой интенсивности и длительной продолжительности запасы гликогена печени истощаются, обеспечивая нормальный уровень глюкозы крови; таким образом, глюкоза крови не является сама по себе депо углеводов, а лишь служит транспортным звеном в цепи энергообеспечения.

В мышечной ткани гликоген метаболизируется до глюкозы с последующим включением её в реситнез АТФ, либо используется самостоятельно как энергетический субстрат.

Основным запасаемым источником энергии человеческого организма являются липиды (жиры), хранящиеся в жировой ткани в виде триглицеридов. Ёмкость депо триглицеридов велика и у нетренированных людей может составлять значительную долю массы всего тела (у женщин до 30%). Количество жировой ткани у тренированных атлетов обоих полов значительно снижено (вплоть до 2‒3 %) и находится в корреляции от целого набора факторов, связанных с конкретными спортивными и задачами и стадиями тренировочного процесса. Триглицериды, мобилизованные их подкожной и висцеральной жировой ткани, расщепляются на свободные жирные кислоты (ЖК) с помощью ферментов — липаз — и с кровотоком попадают к работающей мышце.

Триглицериды также хранятся в самих мышечных клетках в количестве примерно 300 г. В ММВ (медленных или окислительных мышечных волокнах) потенциал для запасания жиров значительно больше, чем в БМВ (быстрых мышечных волокнах). У тренированных индивидов вследствие низкого содержания подкожного жира увеличивается количество внутримышечных липидов. Такие внутримышечные триглицериды могут обеспечить до 20% всех энергетических запасов и до 50% всех жиров, используемых в реакциях аэробного окислительного ресинтеза АТФ при продолжительной работе в средних значениях интенсивности. Использование липидов приобретает также существенное значение для биоэнергетических процессов в период после выполнения работы.

Рисунок 2 | Жировая ткань

Белки практически не запасаются в человеческом организме в энергетически усвояемых формах, а концентрация свободных аминокислот имеет слишком низкие значения, чтобы считаться влиятельным фактором депонирования. Существуют данные об использовании в качестве энергетического субстрата продуктов распада белков слизистой оболочки кишечника. Указанные белки синтезируются со скоростью, превышающей скорость синтеза белков скелетных мышц в 30 раз, и могут использоваться при сильном дефиците иных соединений. Однако окончательной структурно выстроенной теории депонирования белков для использования их как источника энергии пока не существует.

Ниже приведены данные о запасах энергетических субстратов у тренированного человека весом 70 кг, обеспеченного адекватным питанием, в фазе отдыха.

Глюкоза крови — 3‒5 г;
Гликоген печени — 80‒100 г;
Гликоген мышц — 300‒400 г;
Жировая ткань — 3‒20 кг;
Триглицериды мышц — 500 г.

Объективно известно, что депо энергетически важных веществ у людей разного пола, возраста и уровня тренированности могут быть выражены различными структурами, однако общая пластичность и адаптивность метаболизма человека позволяет пользоваться несколькими стабильными источниками энергообеспечения в зависимости от возникшей задачи.

Источники

BIOCHEMISTRY — VOET.D, VOET .J.G., JOHN WILEY & SONS INC, 2011

Михайлов С.С. Спортивная биохимия: Учебник для вузов и колледжей. – М.: Советский спорт, 2004

Агаджанян Н.А., Власова И.Г., Ермакова Н.В. Торшин В.И. Основы физиологии человека: Учебник. – Изд. 2-е, испр. – М.: Изд-во РУНД, 2004

Гликоген

2

При агрессивном раке груди накапливается большое количество энергии, которая позволяет ей распространяться

4 октября 2019 г. — Исследователи обнаружили, что агрессивный рак молочной железы накапливает гликоген в очень больших количествах, предлагая объяснение того, как клетки могут изменить свою функцию, чтобы избежать лечения, расти и распространяться. Ориентация на …

Роль ядерного гликогена в немелкоклеточном раке легких

Сен.12, 2019 — Исследователи сделали прорывное открытие, которое решает загадку, давно забытую наукой, и определили потенциально новый путь в доклинических моделях для лечения немелкоклеточного легкого …

Стресс-тест обнаруживает трещины в стойкости к вредоносным медицинским ошибкам

22 апреля 2021 г. — Исследования выявили критические факторы, которые позволяют опасным бактериям распространять болезнь, выживая на поверхностях в больницах и …

Исследование

может дать надежду пациентам с болезнью Помпе

Авг.19 февраля 2021 г. — Болезнь Помпе — редкое генетическое заболевание, которое выводит из строя сердце и скелетные мышцы и может привести к преждевременной смерти при отсутствии лечения. Единственное доступное лечение болезни — заместительная ферментная терапия …

Первая в мире генная терапия болезни накопления гликогена дает замечательные результаты

20 сентября 2019 г. — Редкое и смертельное генетическое заболевание печени, GSD типа Ia, поражает детей от младенчества до взрослого возраста, вызывая опасно низкий уровень сахара в крови и постоянную зависимость от потребления глюкозы у детей…

Новый свет проливает свет на ролевые биологические игры железа в болезни

2 декабря 2019 г. — Новое исследование показывает, что система регуляции железа в организме намного сложнее, чем предполагалось изначально, и это имеет удивительные последствия как минимум для трех человек …

Исследователи показывают, что новое устройство улучшает контроль уровня сахара в крови у пациентов с гиперинсулинизмом, у которых удалена поджелудочная железа

13 сентября 2021 г. — Исследователи продемонстрировали, что экспериментальное устройство может улучшить контроль уровня сахара в крови у пациентов, у которых развился диабет после удаления поджелудочной железы для лечения их генетического гиперинсулинизма…

Подробное описание молекулярных эффектов физических упражнений

28 мая 2020 г. — Простой анализ крови может определить вашу физическую форму, согласно новому …

Выявлен иммунный драйвер старения мозга

20 января 2021 г. — Ученые из Стэнфорда определили ключевой фактор в умственном старении и показали, что его можно предотвратить или обратить вспять, исправив сбой на переднем крае иммунной системы …

Новое исследование почек проливает свет на вред некоторых лекарств

Янв.24 января 2019 г. — Ученые определили фермент, который является «главным регулятором» функции почек, чрезмерное подавление которого может вызвать почечную недостаточность. Их выводы имеют значение для использования …

Гликоген — Энциклопедия Нового Света

Структура гликогена. Большинство остатков глюкозы связаны α-1,4-гликозидными связями (помечены вверху). Примерно один из десяти остатков глюкозы образуют гликозидные связи α-1,6, создавая разветвленную структуру (зеленый цвет).Невосстанавливающиеся концевые ответвления (красные) способствуют взаимодействию гликогена с ферментами, участвующими в его синтезе и распаде.

Гликоген является основной формой хранения глюкозы (Glc) в клетках животных, хотя он также обнаружен в различных видах микроорганизмов, таких как бактерии и грибы. Это большой разветвленный полимер связанных остатков глюкозы (части более крупных молекул), который можно легко использовать в качестве источника энергии, увеличивая количество глюкозы, непосредственно доступной для организма (1) между приемами пищи и (2) во время мышечной активности.Поскольку мозг полагается на глюкозу в качестве предпочтительного топлива, способность поддерживать постоянное поступление глюкозы, которая является основным сахаром, циркулирующим в крови высших животных, имеет решающее значение для выживания.

Гликоген находится в форме гранул в цитозоле, внутренней жидкости клетки. Около трех четвертей запасов гликогена в организме хранится в мышечных клетках. Однако клетки печени (гепатоциты) имеют самую высокую концентрацию глюкозы (максимум примерно восемь процентов в печени по сравнению с одним процентом мышечной массы взрослого человека мужского пола).Небольшие количества гликогена также обнаруживаются в почках и еще меньшие количества — в некоторых глиальных клетках головного мозга и в лейкоцитах.

Физиологическая роль гликогена зависит от типа клетки, в которой он хранится:

Клетки печени играют ключевую роль в регулировании уровня глюкозы в крови, поскольку они могут либо расщеплять гликоген (гликогенолиз), чтобы высвободить глюкозу в кровь, либо выводить глюкозу из крови и накапливать ее, синтезируя гликоген (гликогенез).Примечательно, что глюкоза не является основным топливом для печени, которая в основном использует кетокислоты. Следовательно, клетки печени выполняют хранение и высвобождение глюкозы в первую очередь на благо других органов. Это отражает принцип двойных целей, согласно которому компоненты живых организмов работают вместе гармонично, потому что они не только демонстрируют индивидуальную цель, ориентированную на их собственное самоподдержание и развитие, но также служат цели для всего.

В скелетных мышцах гликоген — это запас энергии, который можно использовать во время упражнений.Мышечные клетки не обладают способностью выделять глюкозу в кровь, поэтому их запасы гликогена предназначены для внутреннего использования, обеспечивая сокращение мышц во время напряженной деятельности.

Нарушения накопления гликогена — это тип наследственного метаболического заболевания, возникающего в результате дефицита ферментов, участвующих в метаболизме гликогена. Симптомы различаются по типу и степени тяжести, от непереносимости физических упражнений до низкого уровня сахара в крови и заболеваний почек. Определенные формы нарушений накопления гликогена вызывают сердечно-респираторную недостаточность или печеночную недостаточность у пораженных младенцев.

Разветвленная структура гликогена делает его доступным источником энергии

Гликоген — это сильно разветвленный полимер, содержащий около 30 000 остатков глюкозы. Его молекулярная масса составляет от 10 ⁶ до 10 ⁷ дальтон. Учитывая его размер, гликоген считается полисахаридом: то есть большим углеводом, состоящим из сотен или тысяч связанных моносахаридов (таких как глюкоза).

Моносахаридные компоненты гликогена связываются гликозидными связями, химическими связями, которые образуются между полуацетальной группой сахарида и гидроксильной группой спирта.В частности, большинство глюкозных единиц связаны α-1,4-связями, в которых углерод-1 одной молекулы сахара связан с углеродом-4 соседней молекулы. В альфа-конфигурации атом кислорода расположен ниже плоскости сахарного кольца.

Примерно один из десяти остатков глюкозы также образует гликозидную связь α-1,6 с соседней глюкозой, что приводит к образованию ответвления. Гликоген имеет только один восстанавливающий конец и большое количество невосстанавливающих концов со свободной гидроксильной группой при углероде-4.Ветви увеличивают растворимость гликогена и делают его сахарные единицы доступными для ферментов, участвующих в метаболизме гликогена, которые гнездятся между внешними ветвями молекул гликогена и действуют на невосстанавливающие концы. Следовательно, множество концевых ответвлений гликогена способствуют его быстрому синтезу и распаду, что делает его легко мобилизуемым источником энергии.

Крахмал, который играет аналогичную роль в хранении энергии у растений, также может существовать в разветвленной форме, называемой амилопектином, хотя он имеет меньшую степень разветвления, чем гликоген (примерно один из 30 остатков глюкозы образуют связи α-1,6) .В отличие от этого, целлюлоза, другой основной полисахарид растений, представляет собой неразветвленный полимер глюкозы, в котором связи β-1,4 образуют очень длинные прямые цепи. Эта закрытая структура соответствует структурной роли целлюлозы, основного компонента стенок растительных клеток, тогда как открытые спирали гликогена и крахмала, которые являются питательными молекулами, обеспечивают легкий доступ к хранимой глюкозе.

Гликоген в функции печени для поддержания уровня сахара в крови

Печень является основным местом контроля уровня глюкозы в крови; он реагирует на гормональные сигналы, указывающие на пониженное или повышенное количество глюкозы в крови.Синтез и распад гликогена в печени, таким образом, служит средством для поддержания постоянного снабжения топливом таких органов, как мозг, позволяя хранить или высвобождать глюкозу в зависимости от энергетических потребностей организма.

Когда углеводная пища съедается и переваривается, уровень глюкозы в крови повышается, а поджелудочная железа выделяет гормон инсулин. Печеночная воротная вена доставляет богатую глюкозой кровь из пищеварительной системы в гепатоциты печени; инсулин, также содержащийся в крови, действует на гепатоциты, стимулируя действие нескольких ферментов, включая гликогенсинтазу, участвующих в синтезе гликогена.Молекулы глюкозы добавляются к цепям гликогена до тех пор, пока инсулин и глюкоза остаются в изобилии. В этом постпрандиальном или «сытом» состоянии печень забирает из крови больше глюкозы, чем выделяет.

Гормоны глюкагон, вырабатываемые поджелудочной железой, и адреналин, секретируемый надпочечниками, во многих отношениях служат контр-сигналом инсулину. Когда уровень глюкозы в крови начинает падать (примерно через четыре часа после еды), они стимулируют распад гликогена. Освободившаяся глюкоза затем попадает из печени в кровь.В течение следующих восьми-двенадцати часов (например, во время ночного голодания) глюкоза, полученная из гликогена печени, будет основным источником глюкозы в крови, который будет использоваться остальным телом в качестве топлива.

Хотя клетки печени поддерживают высокую концентрацию гликогена, печень удовлетворяет большую часть своих энергетических потребностей за счет кетокислот, получаемых при расщеплении аминокислот. Роль печени в метаболизме гликогена заключается в синтезе и разложении гликогена на благо всего организма.

Гликоген в мышцах — это запас энергии для физических упражнений

В мышечных клетках отсутствует фермент глюкозо-6-фосфатаза , который является ферментом, который позволяет клеткам печени экспортировать глюкозу в кровь. Следовательно, гликоген, хранящийся в мышечных клетках, используется внутри, а не совместно. Другие клетки, содержащие небольшое количество гликогена, также используют его локально.

Гликоген в мышечных клетках действует как непосредственный источник доступной глюкозы во время всплесков активности, например, при беге на 100 метров.Когда энергетические потребности клетки превышают ее ограниченное снабжение кислородом, АТФ («энергетическая валюта» клетки) частично вырабатывается анаэробным гликолизом глюкозы, полученной из мышечного гликогена. Гликолиз — это метаболический путь, с помощью которого глюкоза может расщепляться до пирувата в отсутствие кислорода. Хотя полное окисление глюкозы в присутствии кислорода (окислительное фосфорилирование) производит примерно в 18 раз больше АТФ, гликолиз происходит примерно в 100 раз быстрее, чем аэробное дыхание.В течение короткого периода интенсивной нагрузки потребность в энергии состоит в том, чтобы произвести максимальное количество АТФ для сокращения мышц в кратчайшие сроки. Однако более длительный период активности требует, по крайней мере, частичного использования АТФ, полученного в результате окислительного фосфорилирования, что объясняет более медленный темп бега на 1000 метров.

Схема, изображающая цикл Кори

Печень также может работать в тандеме со скелетными мышцами во время нагрузки. Цикл Кори относится к переработке лактата или молочной кислоты, производимой мышцами во время анаэробного метаболизма.Лактат преобразуется печенью в глюкозу. Это позволяет продолжить регенерацию NAD ⁺, необходимую для гликолиза. Лактат диффундирует в кровь и поглощается печенью, которая окисляет его обратно до пирувата. Большая часть пирувата затем превращается в глюкозу (посредством глюконеогенеза). Эта глюкоза циркулирует в крови, где она может использоваться мышцами при необходимости или храниться в виде гликогена. Цикл Кори позволяет мышцам продолжать фокусироваться исключительно на производстве АТФ, в то время как печень обрабатывает лактат, производимый мышцами.Этот цикл также предотвращает лактат-ацидоз, удаляя лактат из крови. В противном случае pH упадет из-за превышения буферной способности крови.

Гликоген и марафонский бег

Поскольку человеческое тело не способно удерживать более примерно 2000 ккал гликогена, марафонцы обычно испытывают явление, называемое «ударом о стену» на 20-мильном (32-километровом) отрезке марафона. Симптомы этого состояния, которое сигнализирует об истощении запасов гликогена, включают общую слабость, утомляемость и проявления гипогликемии (низкий уровень сахара в крови), такие как головокружение и даже галлюцинации.Это быстрое падение производительности является результатом сдвига в подаче топлива: поскольку запасы гликогена уменьшаются, АТФ также должен частично вырабатываться за счет окисления жирных кислот, что является более медленным процессом, чем окисление гликогена. Одновременное использование обоих видов топлива позволяет достичь баланса между выносливостью и скоростью, сохраняя достаточное количество глюкозы, чтобы обеспечить последний рывок бегуна к финишу.

Существует несколько подходов к предотвращению истощения гликогена во время марафона или других упражнений на выносливость, таких как езда на велосипеде:

Углеводная загрузка используется для обеспечения максимального начального уровня гликогена.Этот метод заключается в увеличении потребления сложных углеводов в последние три дня, предшествующих мероприятию.
Употребление пищи или напитков, содержащих углеводы, во время тренировки восполнит запасы глюкозы. Это требование для очень больших расстояний; По оценкам, участники Тур де Франс получают до 50 процентов дневной нормы калорий за счет пищевых добавок.
Снижение интенсивности упражнения до так называемого уровня «сжигания жира» (частота пульса 130 ударов в минуту для 30-летнего спортсмена) снизит как потребность в энергии на единицу расстояния, так и долю энергия, которая поступает из гликогена.

Нарушения обмена гликогена

Самым распространенным заболеванием, связанным с нарушением метаболизма гликогена, является сахарный диабет, который характеризуется стойкой вариабельной гипергликемией (высоким уровнем сахара в крови), возникающей либо из-за дефицита инсулина, либо из-за неадекватной реакции клеток организма на инсулин. Как упоминалось выше, инсулин является основным управляющим сигналом для преобразования глюкозы в гликоген для хранения в клетках печени и мышц. Снижение уровня инсулина приводит к обратному превращению гликогена в глюкозу печенью, когда уровень сахара в крови падает.Когда система находится в дисбалансе, печень выбрасывает в кровь больше глюкозы, чем может быть использовано другими клетками.

Некоторые врожденные ошибки метаболизма вызваны наследственной генетической недостаточностью ферментов, участвующих в синтезе или распаде гликогена. В совокупности называемые болезнями накопления гликогена, они включают следующие типы:

Болезнь фон Гирке (Тип I) является наиболее распространенным заболеванием накопления гликогена. Это происходит из-за дефицита фермента глюкозо-6-фосфатазы, который, в свою очередь, снижает способность печени производить свободную глюкозу из запасов гликогена и посредством глюконеогенеза.Поскольку это два основных метаболических механизма, с помощью которых печень поставляет глюкозу остальным частям тела во время голодания, гипогликемия является симптомом заболевания. Уменьшение распада гликогена приводит к увеличению запасов гликогена в печени и почках, вызывая увеличение обоих органов. Основным лечением является частое или постоянное кормление кукурузным крахмалом или другими углеводами.
Болезнь Помпе (тип II) вызывается дефицитом специфического для лизосом фермента расщепления гликогена, называемого кислотной альфа-глюкозидазой (GAA).Это единственное заболевание накопления гликогена, связанное с дефектом лизосомы, органеллы, содержащей пищеварительные ферменты, расщепляющие макромолекулы, такие как гликоген. Возникающее в результате накопление гликогена вызывает прогрессирующую мышечную слабость (миопатию) по всему телу и влияет на различные ткани организма, особенно в сердце, скелетные мышцы, печень и нервную систему.
Заболевание, связанное с метаболизмом гликогена в мышцах, — болезнь Макардла (Тип V). Он характеризуется дефицитом миофосфорилазы , мышечной изоформы фермента гликогенфосфорилазы .Этот фермент участвует в расщеплении гликогена, чтобы его можно было использовать в мышечной клетке. Люди с этим заболеванием испытывают трудности, когда их мышцы вынуждены выполнять относительно короткую, но интенсивную деятельность. Неспособность расщеплять гликоген до глюкозы приводит к нехватке энергии в мышцах, что приводит к мышечной боли и спазмам, а иногда и к серьезным травмам мышц. Кроме того, распад мышечной ткани может косвенно привести к поражению почек.Анаэробных упражнений следует избегать, но легкие аэробные упражнения полезны.

Список литературы

Chen Y.-T. и A. Burchell. «Болезни накопления гликогена». В C. R. Scriver, A. L. Beaudet, W. S. Sly, and D. Valle (eds.), The Metabolic Basis of Inherited Disease , 7th edition. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1995.

Cornblath M и R. Schwartz. «Нарушения обмена гликогена». В M. Корнблате и Р. Шварце, Нарушения углеводного обмена в младенчестве , 3-е издание.Кембридж: Блэквелл, 1991.
Страйер, Л. 1995. Биохимия , 4-е издание. Нью-Йорк: В. Х. Фриман.
Цаликян Э. и М. В. Хеймонд. «Гипогликемия у младенцев и детей». В F. J. Service, Гипогликемические расстройства: патогенез, диагностика и лечение . Бостон: издательство G.K. Hall Medical, 1983.

кредитов

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия
в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia, , так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Гликоген | SpringerLink

Margit Pavelka
Jürgen Roth

Abstract

Глюкоза является важным источником энергии, а гликоген — его клеточная форма хранения, которой больше всего в печени и мышцах. Гликоген находится в цитоплазме в виде гранул диаметром от 10 до 40 нм, так называемых β-частиц, типичных для мышечных клеток. В гепатоцитах β-частицы собираются в характерные розетки гликогена — α-частицы (стрелки).Α-частицы состоят не только из гликогена, но, кроме того, содержат различные ферментные белки, участвующие в синтезе гликогена, отсюда и название гликосомы. Во время синтеза гликогена гликогенин, который инициирует синтез, и гликогенсинтаза, удлиняющая цепь глюкозы, образуют комплекс с глюкозой.

Ключевые слова

Заболевание накопления гликогена Метаболизм гликогена Тип заболевания накопления гликогена Цепь глюкозы Нормальная концентрация глюкозы в крови

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами.Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Ссылки

Burchell A и Waddell ID (1991) Молекулярная основа микросомальной глюкозо-6-фосфатазной системы печени. Biochim Biophys Acta 1092: 129

CrossRefPubMedGoogle Scholar
Рыбицка К.К. (1996) Гликосомы — органеллы метаболизма гликогена.Tissue Cell 28: 253

CrossRefPubMedGoogle Scholar

Информация об авторских правах

Авторы и аффилированные лица

Margit Pavelka
Jürgen Roth

клеточной биологии и исследований ультраструктурыМедицинский университет ВеныВенаАвстрия
2. Аспирантура Университета Йонсей, Университетская программа мирового класса, Департамент биомедицинских наукУниверситет Йонсей СеулКорея

Гликогенолиз | биохимия | Britannica

Гликогенолиз , процесс, при котором гликоген, основной углевод, хранящийся в печени и мышечных клетках животных, расщепляется на глюкозу, чтобы обеспечить немедленную энергию и поддерживать уровень глюкозы в крови во время голодания.Гликогенолиз происходит в основном в печени и стимулируется гормонами глюкагоном и адреналином (адреналином).

Когда уровень глюкозы в крови падает, например, во время голодания, происходит увеличение секреции глюкагона поджелудочной железой. Это увеличение сопровождается одновременным снижением секреции инсулина, поскольку действие инсулина, направленное на увеличение хранения глюкозы в форме гликогена в клетках, противодействует действию глюкагона. После секреции глюкагон попадает в печень, где стимулирует гликогенолиз.

Подавляющее большинство глюкозы, высвобождаемой из гликогена, происходит из глюкозо-1-фосфата, который образуется, когда фермент гликогенфосфорилаза катализирует распад полимера гликогена. В печени, почках и кишечнике глюкозо-1-фосфат превращается (обратимо) в глюкозо-6-фосфат под действием фермента фосфоглюкомутазы. В этих тканях также находится фермент глюкозо-6-фосфатаза, который превращает глюкозо-6-фосфат в свободную глюкозу, которая секретируется в кровь, тем самым восстанавливая нормальный уровень глюкозы в крови.Глюкозо-6-фосфат также поглощается мышечными клетками, где он вступает в гликолиз (набор реакций, которые расщепляют глюкозу для захвата и хранения энергии в форме аденозинтрифосфата или АТФ). Небольшие количества свободной глюкозы также образуются во время гликогенолиза за счет активности фермента, разветвляющего гликоген, который завершает расщепление гликогена за счет доступа к точкам разветвления в полимере.

Адреналин, как и глюкагон, стимулирует гликогенолиз в печени, что приводит к повышению уровня глюкозы в крови.Однако этот процесс обычно инициируется реакцией «бей или беги», в отличие от физиологического падения уровня глюкозы в крови, которое стимулирует секрецию глюкагона. Сравнить гликогенез.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Различные редкие наследственные заболевания накопления гликогена вызывают нарушения гликогенолиза. Например, болезнь накопления гликогена типа V (болезнь Мак-Ардла) приводит к нехватке гликогенфосфорилазы, которая ухудшает распад гликогена и не позволяет мышцам удовлетворять энергетические потребности во время упражнений.Болезнь накопления гликогена типа III (болезнь Кори или Форбса) вызывается мутациями в гене, участвующем в производстве фермента, разветвляющего гликоген. Заболевание приводит к накоплению в клетках аномальных, не полностью разрушенных молекул гликогена, что приводит к повреждению тканей, особенно в печени и мышцах.

Что такое гликоген | Все, что вам нужно знать о гликогене

«Гликоген — это золото». Это слова Иньиго Сан-Миллана, доктора философии, исследователя Центра спортивной медицины и производительности Университета Колорадо (CUSM & PC) в Боулдере, штат Колорадо.

Гипербола? Возможно. Но факт в том, что вы не можете выиграть золото — или даже пойти на это — без этого драгоценного ресурса. И если вы когда-нибудь обнаружите, что у вас совсем недавно закончился гликоген, когда вы окажетесь в милях от ниоткуда, вы, вероятно, захотите заложить все, что у вас есть, только за укус удивительного, спасающего жизнь, приводящего в действие углевода — источник этого важного энергетического ресурса. Вот почему.

🚨 Присоединяйтесь к Bicycling All Access, чтобы получать последние новости велоспорта, советы по фитнесу и питанию, а также обзоры свежего снаряжения 🚲

Что такое гликоген?

PASIEKAGetty Изображений

Во-первых, небольшой урок химии: гликоген — это запасная глюкоза и углеводы, которые находятся в ваших мышцах, печени и мозге.Когда необходима углеводная энергия, гликоген превращается в глюкозу для быстрого использования клетками ваших мышц.

Когда вам нужен гликоген?

Всегда, даже когда вы спите. (Когда вы просыпаетесь, гликоген в вашей печени истощен примерно на 50 процентов). Нашему организму необходим постоянный запас энергии для правильного функционирования, а недостаток углеводов в рационе может вызвать усталость, плохое умственное функционирование, а также недостаток выносливости и выносливости. Однако во время низкоинтенсивных занятий вы сжигаете в основном жир и мало гликогена (углеводов).Чем больше вы катаетесь, тем больше ваше тело переключается на гликоген и меньше жира. Это скользящая шкала, а не переключение.

Сколько у вас гликогена?

От 350 до 500 граммов, или около 2000 калорий, если ваши магазины полностью заполнены. Около 80 процентов этого хранится в ваших мышцах; остальное спрятано в печени.

Наши 4 любимых энергетических батончика для топлива Midride

Clif Bars Variety, 12 шт. В упаковке

Skratch Labs Anytime Energy Bars, 12 шт.

Батончики со сливочным маслом и крекером с медовым стингером и орехами, 12 штук

Как долго служат ваши магазины?

Вы сжигаете около одного грамма в минуту, просто проезжая мимо; около двух граммов в минуту в темпе на выносливость и три грамма в минуту в гоночном темпе.Таким образом, большинство людей начинают исчерпывать запасы гликогена через 90–120 минут. Повторяющиеся высокоинтенсивные усилия могут быстрее истощить ваши запасы.

Что происходит, когда у вас кончились деньги?

Да ладно. Это означает замедление на вниз. Вы можете почувствовать слабость; ноги кажутся тяжелыми; и иногда ваш мозг может затуманиваться. Ваше тело также становится катаболическим, поскольку мышечная ткань расщепляет белок и аминокислоты, чтобы преобразовать их в глюкозу, по сути, «съедая себя, чтобы заправить себя», — говорит Сан-Миллан.Это может привести к чрезмерному повреждению мышц и отбросить вас к тренировкам, потому что поврежденные мышечные ткани плохо хранят гликоген. Так что вы отправитесь в следующую большую поездку с ограниченными запасами, пока полностью не выздоровеете.

Как поддерживать (и увеличивать) запасы гликогена

Вам необходимо придерживаться диеты, богатой углеводами. Это количество, конечно, зависит от состава вашего тела и вашей активности. Используйте эти рекомендации по уровню упражнений и суточному потреблению углеводов, а также в качестве руководства.(Каждый грамм углеводов обеспечивает четыре калории энергии.)

Низкое (<1 часа в день) = от 1,5 до 2,5 граммов на фунт массы тела (г / фунт)
Умеренное (около 1 часа в день) = 2,3 до 3,2 г / фунт
Активный (1-3 часа в день) = 2,5-4,5 г / фунт
Высокоактивный (более 4-5 часов в день) = 3,5-5,5 г / фунт

Пока вы едете, принимайте углеводы, чтобы ваш бак был наполнен. Старайтесь получать от 30 до 60 граммов в час во время длительных поездок.Если вы собираетесь проводить там более четырех часов — особенно если вы много занимаетесь и / или собираетесь на самом деле долго — стремитесь получать около 80 граммов углеводов в час

Съешьте богатый углеводами восстанавливающий коктейль или перекус. в течение 30 минут после финиша гонки и / или тяжелой езды. Именно тогда ваше тело готово пополнить запасы гликогена. Включите немного белка, который помогает ускорить накопление гликогена и восстановление мышечных волокон.

Наконец, формирование прочной базы выносливости поможет вам лучше сжигать жир при более высоких нагрузках.Поскольку даже у самых стройных райдеров есть обильные запасы жира, это означает, что вы можете кататься дольше и тяжелее, прежде чем сожжете свой ограниченный запас гликогена.

Есть велосипедисты, которые экспериментируют с углеводными манипуляциями. Конечно, все диеты — это личный выбор, но мы считаем, что лучшие диеты — это те, которых вы можете придерживаться в течение длительного времени, которые поддерживают ваши тренировки. Придерживаться хорошо сбалансированной диеты, которая подпитывает ваши тренировки, регулирует ваше настроение и помогает вам хорошо спать, вместо того, чтобы зацикливаться на подсчете углеводов, гораздо лучше для рекреационных, соревновательных и (исследования показывают), возможно, даже для большинства профессиональных спортсменов.Таким образом, вы можете использовать всю энергию, которую потратили бы на отслеживание еды, и вместо этого направить ее на качественные тренировки.

Селен Йегер
«Подходящая цыпочка»
Селин Йегер — популярный профессиональный писатель о здоровье и фитнесе, которая, как она пишет, является сертифицированным персональным тренером NASM, сертифицированным тренером по велоспорту в США, сертифицированным тренером по питанию Pn1, профессиональным гонщиком по бездорожью и триатлонисткой All-American Ironman.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Метаболизм гликогена — Биохимия для студентов-медиков

Изображение: «Болезнь тела полиглюкозана (окраска HE), см. Болезнь накопления гликогена, тип IV», автор Jensflorian. Лицензия: CC BY-SA 3.0

Гликоген: форма хранения глюкозы

Значение и локализация глюкозы

Углеводы — ключевые компоненты нашего рациона.Они обеспечивают энергию, они являются предшественниками липидов и аминокислот, и они хранят энергию в виде гликогена .

Хранимая форма глюкозы в растениях — крахмал, который напоминает гликоген, хранящийся в клетках человека или животных. Особая химическая структура гликогена обеспечивает быстрый синтез и распад , что означает, что организм может быстро реагировать на дефицит глюкозы.

Гликоген присутствует в клетках в виде цитозольных гранул .Гранулы гликогена содержат ферменты для синтеза и разложения. Гликоген присутствует во всех клетках, кроме эритроцитов. Количества, используемые для энергетических потребностей самих ячеек, минимальны.

Значительные количества гликогена хранятся только в двух органах: в печени (примерно 150 г) и в скелетных мышцах (примерно 300 г).

Функция хранения гликогена

Функция гликогена сильно различается между двумя основными местами хранения гликогена — в печени и в скелетных мышцах:

Гликоген печени является первым и непосредственным источником глюкозы для поддержания уровня глюкозы в крови для удовлетворения потребностей организма в целом, особенно мозга и эритроцитов.
Гликоген в скелетных мышцах служит исключительно источником энергии для самих мышц.

Структура гликогена

Изображение: Структура гликогена. Автор NEUROtiker. Лицензия: Общественное достояние.

Гликоген представляет собой разветвленный полимер, состоящий из остатков глюкозы, которые связаны α-1,4 O-гликозидными связями с α-1,6-разветвлениями через каждые 8–10 остатков.

Эти связи создают древовидный полимер, состоящий из 50 000 мономеров глюкозы, которые при исследовании под электронным микроскопом выглядят как цитозольные зерна.Гликоген обеспечивает накопление энергии с минимальным влиянием на осмолярность клеток . Он имеет минимальную осмотическую активность из-за своего небольшого размера. Свободная глюкоза не может храниться из-за ее высокой осмотической активности.

Примечание : Свободная глюкоза может вызвать взрыв каждой клетки из-за ее осмотической активности.

Еще одно преимущество — разветвленная структура гликогена. Полученные многочисленные невосстанавливающие концы обеспечивают быструю мобилизацию и поддержание уровня глюкозы в крови.

Гликогенез

Синтез гликогена обычно не включает образование гликогена de novo , а вместо этого удлиняет существующие молекулы гликогена за счет добавления глюкозильных остатков. Каждая молекула гликогена имеет в своей основе белок гликогенин , который представляет собой гликопротеин, который остается прикрепленным к восстанавливающему концу гликогена во время его распада.

На рисунке 3 представлен обзор наиболее важных реакций синтеза гликогена.

Этап 1 гликогенеза

Первая ступень соответствует первой реакции гликолиза. Глюкоза фосфорилируется до глюкозо-6-фосфата . В скелетных мышцах эта реакция катализируется ферментом гексокиназой , а в печени — ферментом глюкокиназой .

Изображение: Действие гексокиназы с глюкозой в качестве субстрата. Автор Jmun7616. Лицензия: Общественное достояние.

Этап 2 гликогенеза

Вторая стадия состоит из изомеризации глюкозо-1-фосфата с помощью фермента фосфоглюкомутазы .

Этап 3 гликогенеза

Чтобы произвести O-гликозидное соединение для синтеза гликогена, требуется высокий уровень энергии. По этой причине глюкозо-1-фосфат первоначально активируется реакцией с уридинтрифосфатом (UTP ) . Это производит дифосфат уридина (UDP) -глюкозу и пирофосфат , который гидролитически расщепляется на два фосфата ферментом пирофосфатазой .

Этап 4 гликогенеза

Теперь глюкоза может быть перенесена в группу C4 – OH на одном из невосстанавливающих концов гликогена с образованием α-1,4-гликозидной связи. Эта реакция катализируется ферментом гликогенсинтаза , высвобождая UDP, который затем рециркулирует путем превращения в UTP с аденозинтрифосфатом ( ATP ).

De novo Синтез молекулы гликогена

Новые остатки глюкозы могут присоединяться только к существующей молекуле гликогена, если прямая цепь существующей молекулы гликогена имеет длину не менее четырех единиц глюкозы.Для синтеза de novo необходим праймер (исходный субстрат); в данном случае это белок гликогенин с его активностью как гликозилтрансферазы.

Гликозилтрансфераза связывает остаток тирозина белка с UDP-глюкозой. UDP расщепляется, и к нему присоединяется молекула глюкозы. Если восемь единиц глюкозы присоединяются к тирозиновому остатку гликогенина, гликогенсинтаза может удлинить цепь.

Включение точек ветвления в гликоген

Характерные α-1,6-ответвления гликогена являются продуктами фермента под названием амило — ( 1 , 4 → 1 , 6 ) — трансгликозилаза = фермент ветвления .

амило — ( 1 , 4 → 1 , 6 ) — 61 трансглы разветвляется к растущей молекуле гликогена, образуя α-1,6-связи путем связывания с линейной α-1,4-цепью, которая состоит, по крайней мере, из 11 мономеров глюкозы .Из них цепь из семи мономеров глюкозы удаляется и переносится на группу ОН C6 остатка глюкозы. Таким образом, между двумя точками ветвления расположены по крайней мере четыре мономера глюкозы.

Примечание : Высокая плотность ответвлений, характерная для гликогена, дает начало большому количеству невосстанавливающих концов, что определяет возможные скорости синтеза и распада и обеспечивает максимальную скорость высвобождения глюкозы. Таким образом, можно быстро получить доступ к запасам гликогена для снижения или повышения уровня глюкозы в крови, когда это необходимо.

Распад гликогена: гликогенолиз

Гликогенолиз идет по другому пути, чем гликогенез. Выделяется глюкозо-1-фосфат , высокоэнергетическое соединение. Этапы гликогенолиза следующие:

На свободных невосстанавливающих концах гликогена гликогенфосфорилаза катализирует фосфоролитическое расщепление α-1,4-гликозидных связей гликогена, высвобождая глюкозо-1-фосфат в качестве продукта реакции. Для этого требуется свободный неорганический фосфат.Глюкозо-1-фосфат может изомеризоваться в глюкозо-6-фосфат и вступать в гликолиз.

Фермент печени глюкозо-6-фосфатаза превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозу, которая регулирует и поддерживает уровень глюкозы в крови. В скелетных мышцах отсутствует этот фермент, и поэтому глюкоза не попадает в кровоток.

Гликогенфосфорилаза зависит от пиридоксальфосфата (PLP) и может расщеплять только α-1,4-гликозидные связи. Он останавливает расщепление связей α-1,4 на четыре мономера глюкозы от точки разветвления α-1,6.

Деградация точек ветвления при гликогенолизе
Фермент разветвления ( 4-альфа-глюканотрансфераза ) представляет собой бифункциональный фермент, который отвечает за разрушение точек ветвления. Он имеет следующие функции:

Активность трансферазы : Фермент 4-альфа-глюканотрансфераза переносит сегмент из трех единиц глюкозы из разветвленных четырехэлементных цепей α-1,6 (результат активности гликогенфосфорилазы) на соседнюю ветвь цепи гликогена. .

Активность глюкозидазы : Фермент 4-альфа-глюканотрансфераза гидролитически расщепляет оставшуюся связь α-1,6 с образованием глюкозы и линейной цепи гликогена.

Регулирование метаболизма гликогена

Метаболизм гликогена регулируется двумя ферментами: гликогенфосфорилазой и гликогенсинтазой . Координация в основном зависит от гормонально-опосредованных и частично аллостерических регуляторных эффектов.

Аллостерическая регуляция — это форма регуляции активности ферментов, осуществляемая определенными ферментами ( аллостерическими ферментами ), которые почти всегда состоят из нескольких субъединиц.Они могут встречаться более чем в одной стабильной конформации.

Механизм отрицательной обратной связи приводит к подавлению активности или синтеза одного или нескольких ферментов через конечный продукт. Подавление синтеза фермента называется экспрессией фермента . Подавление активности ферментов называется аллостерическим эффектом.

Регулирование распада гликогена (гликогенолиз)
Существуют две различные изоформы гликогенфосфорилазы; один экспрессируется в печени, а другой — в скелетных мышцах.Поскольку процесс метаболизма гликогена в этих двух частях тела различен, мышцы и печень регулируются отдельно, .

Регулирование распада гликогена в скелетных мышцах и во всех непеченочных клетках

В скелетных мышцах существуют две формы гликогенфосфорилазы: фосфорилаза a (активная форма) и фосфорилаза b (неактивная форма). Превращение неактивной формы в активную катализируется фосфорилазой киназой .Этот фермент активируется гормонами. Фермент протеинкиназа A (PKA) регулирует киназу фосфорилазы путем фосфорилирования.

Ионы кальция также обладают активирующим действием на скелетные мышцы. В работающей мышце саркоплазматический ретикулум выделяет ионы кальция, тем самым увеличивая внутриклеточную концентрацию кальция. Фактическая активация гликогенфосфорилазы опосредуется кальций-кальмодулиновым комплексом .

Фосфорилаза b также обладает аллостерическими эффектами.Неактивный фермент может стать частично активным, а повышенный уровень аденозинмонофосфата (АМФ) может активировать фосфорилазу b. Еще до того, как киназа фосфорилазы станет активной, чтобы удовлетворить специфические потребности клетки (гормонально контролируемые), АТФ и глюкозо-6-фосфат ингибируют активацию фосфорилазы b, что означает, что неактивное состояние является благоприятным. Этот механизм предотвращает ненужное истощение запасов гликогена в мышцах, когда метаболические потребности уже удовлетворены.

Регулирование распада гликогена в печени

В печени фермент фосфорилаза киназа катализирует превращение фосфорилазы b в фосфорилазу a.АТФ и АМФ присутствуют в печени; однако они не имеют отношения к делу, поскольку печень не разрушает гликоген для собственного использования. Вместо этого, печень удовлетворяет свои собственные энергетические потребности с помощью жирных кислот .

Регуляция синтеза гликогена (гликогенез)
Механизмы регуляции синтеза гликогена в печени и скелетных мышцах одинаковы. Гликоген-синтаза существует в активной дефосфорилированной форме, называемой гликоген-синтазой a .Неактивная фосфорилированная форма называется гликогенсинтазой b . Превращение в соответствующие формы опосредуется протеинкиназой А без дальнейшего участия киназы.

Также аллостерической регуляции подвержена гликогенсинтаза b, которая активируется высокими концентрациями глюкозо-6-фосфата.

Примечание: Гликогенфосфорилаза активируется путем фосфорилирования; гликогенсинтаза активируется дефосфорилированием.

Гормональный контроль метаболизма гликогена
Этот важный механизм контроля предотвращает синтез гликогена одновременно с его расщеплением.Здесь важную роль играют три гормона: глюкагон , адреналин и инсулин . Глюкагон и адреналин стимулируют деградацию гликогена, а инсулин стимулирует синтез гликогена.

При активации рецептора инсулина активируется фосфодиэстераза , снижая уровни аденозин-3 ‘, 5’-циклического монофосфата ( цАМФ ) и инактивируя протеинкиназу (PKA). Неактивная PKA снижает уровень фосфорилирования киназы фосфорилазы, которая оказывает ингибирующее действие на этот фермент.Это, в свою очередь, снижает скорость разложения гликогена.

Кроме того, активируется протеинкиназа B, которая усиливает фосфорилирование киназы гликогенсинтазы 3 (GSK3) и тем самым инактивирует ее. В результате GSK3 в меньшей степени фосфорилирует гликогенсинтазу, заставляя последнюю становиться более активной, что усиливает синтез гликогена.

Фосфопротеинфосфатаза 1 (PP1) катализирует ключевой этап — дефосфорилирование гликогенсинтазы , ответственной за синтез гликогена.Последний может быть инактивирован последующими метаболическими эффектами адреналина и глюкагона (цАМФ-ПКА). Таким образом, адреналин и глюкагон способствуют инактивации синтеза гликогена.

Примечание: Адреналин и глюкагон обладают антагонистическим действием на упомянутые сигнальные каскады, которые активируются и инактивируются инсулином.

На следующих рисунках вкратце показаны различные механизмы:

Изображение: Регуляция обмена гликогена.Автор Yikrazuul. Лицензия: CC BY-SA 3.0.

Изображение: Регуляция обмена гликогена. Автор Yikrazuul. Лицензия: CC BY-SA 3.0.

Уровни гликогена и глюкозы в крови

Кровь содержит очень небольшое количество глюкозы. Стандартное значение глюкозы крови составляет 80–120 мг / 100 мл крови. Это соответствует примерно 1 г / л крови; соответственно, общее количество глюкозы в циркулирующей крови человека обычно составляет всего около 5 г.

Печень может регистрировать текущую концентрацию глюкозы в крови и соответствующим образом регулировать метаболизм гликогена.Если уровень глюкозы в крови слишком низкий, глюкоза высвобождается. Если уровень глюкозы в крови высок, синтезируется больше гликогена. Глюкоза стимулирует высвобождение инсулина, который запускает активацию гликогенсинтазы и инактивацию гликогенфосфорилазы .

Через несколько минут после внутривенного введения глюкозы ферментативная активность гликогенфосфорилазы снижается, а активность гликогенсинтазы увеличивается.

Примечание: Мышцы и другие ткани не обладают этими специальными регуляторными механизмами.Адреналин регулирует и контролирует бесполезное истощение гликогена во время голодания.

Клиническая значимость: болезни накопления гликогена

Гликогенозы — это группа наследственных заболеваний, влияющих на метаболизм гликогена, приводящих к обширному накоплению отложений гликогена в органах и мышечной ткани. Дефицитные ферменты, участвующие в метаболизме гликогена, ответственны за гликогенозы. Наиболее частым заболеванием является аутосомно-рецессивный дефект глюкозо-6-фосфорилазы, при котором гликоген синтезируется, но не может покинуть клетку.

Печень накапливает все больше и больше гликогена, что приводит к увеличению печени ( гепатомегалия ) (до 10 кг (22 фунта)). Кроме того, невозможно поддерживать уровень глюкозы в крови. Это приводит к тяжелой гипогликемии между приемами пищи.

На данный момент идентифицировано 11 различных болезней накопления гликогена и подформ. Типичные симптомы и осложнения, помимо гепатомегалии, включают гипогликемию, нефромегалию, цирроз печени и миастению.

Это наиболее распространенных типов гликогенозов :

Болезнь Гирке (болезнь накопления гликогена 1 типа)

Болезнь Помпе (болезнь накопления гликогена 2 типа)

Болезнь Кори (болезнь накопления гликогена 3 типа)

Лечение направлено на поддержание постоянного уровня глюкозы в крови во избежание тяжелой гипогликемии (особенно в ночное время).

Гликогенез

Биосинтез глюкозы:

Глюконеогенез:

Глюконеогенез — это процесс синтеза глюкозы.
из неуглеводных источников.Отправная точка глюконеогенеза
пировиноградная кислота, хотя щавелевоуксусная кислота и дигидроксиацетон
фосфаты также обеспечивают точки входа. Молочная кислота, немного амино
кислоты из белка и глицерин из жира могут быть преобразованы в
глюкоза. Глюконеогенез похож, но не наоборот
гликолиза, некоторые этапы идентичны в обратном порядке.
направление и три из них новые. Не вдаваясь в
В деталях общая последовательность глюконеогенеза приведена в
рисунок слева.

Обратите внимание, что щавелевоуксусная кислота синтезируется из пировиноградной кислоты.
на первом этапе. Щавелевоуксусная кислота также является первым соединением
реагировать с ацетил-КоА в цикле лимонной кислоты. Концентрация
ацетил-КоА и АТФ определяет судьбу щавелевоуксусной кислоты.
Если концентрация ацетил-КоА низкая и концентрация
АТФ высок, тогда продолжается глюконеогенез. Также обратите внимание, что ATP
требуется для последовательности биосинтеза глюконеогенеза.

Глюконеогенез происходит в основном в печени с небольшим количеством
также происходит в коре почек. Очень слабый глюконеогенез
происходит в головном мозге, скелетных мышцах, сердечных мышцах или других
ткань тела. Фактически, эти органы очень нуждаются в глюкозе.
Следовательно, в печени постоянно происходит глюконеогенез.
для поддержания уровня глюкозы в крови для удовлетворения этих требований.

Ссылка на: Интерактивный
Глюконеогенез (наведите курсор на стрелки)
Джим Харди, профессор химии, Университет Акрона.

Ссылка на Родни Бойера — Глюконеогенез
—

Тест: сколько требуется молекул пировиноградной кислоты
сделать глюкозу? Ответ
Пировиноградная кислота имеет
3 атома углерода, глюкоза
имеет 6 атомов углерода,
поэтому 2 пировиноградных
молекулы кислоты
нужный.

Posted in Разное

PrevТренировка грудь: упражнения, программа, результаты и отзывы

NextСколько лет ронни колеман: 3989,Ронни Коулмен (биография)

Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *

Email *

Сайт

Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев.

Найти:
Рубрики
Похудение

Программы

Продукты

Техники

Тренировки

Упражнения

Фитнес

Разное

© 2024 Аквааэробика в Уфе - отличный способ похудеть!. Все права защищены.