גליקוגן

ה גליקוגן מורכב מיחידות גלוקוזה והוא פוליסכריד. באורגניזם האנושי הוא משמש לאספקת ואחסון גלוקוזה. הצטברות הגליקוגן נקראת סינתזת גליקוגן, הפירוק נקרא גליקוגנוליזה.

מה זה גליקוגן?

גליקוגן מורכב מכביכול גליקוגנין, חלבון מרכזי אליו מחוברים אלפי אבני בניין לגלוקוזה. למולקולות הגלוקוז יש גם ענף נוסף, כך שניתן לסנתז או לאחסן את מולקולת הגליקוגן ברקמות שונות.

אלה כוללים את השרירים, הכבד, הנרתיק, הרחם והמוח. עם זאת, הפחמימות המאוחסנות ניתנות לזמינות או לגיוס בכבד בלבד, שכן ניתן למצוא בכך את האנזים גלוקוז-6-פוספטאז. ניתן לראות בגליקוגן מאגר אנרגיה שמשמש במהלך מאמץ גופני או כאשר הוא רעב. אם אספקת הגליקוגן אוזל, שומן במחסן נשבר. פירוק הגליקוגן לגלוקוז ידוע בשם גליקוליזה, שניתן לראות בה כתהליך מרכזי בחילוף החומרים האנרגטי.

פונקציה, אפקט ומשימות

אספקת הגליקוגן משמשת רק את השרירים עצמם, הכבד מאחסן את הגליקוגן ואז הופך אותו לזמין לתאים אחרים.

תהליך זה ממלא תפקיד חשוב, במיוחד כאשר המטופל ישן, מכיוון שתאי המדוללה של הכליה או האריתרוציטים יכולים לספק אנרגיה בדרך זו. בנוסף, רמת הסוכר בדם מוסדרת בעזרת הצטברות ופירוק הגליקוגן על ידי [[הורמונים] שונים. גלוקגון ואדרנלין מגרים את ההתמוטטות, בעוד ההצטברות מקודמת על ידי אינסולין. היווצרות גלוקגון ואינסולין מתרחשת בחלקים של הלבלב.

בעזרת גליקוגן המאוחסן בכבד מחדשים את הגלוקוז בדם ומספקים את המוח והארתרוציטים. אם הכבד מלא בגליקוגן, זהו האיבר עם הריכוז הגבוה ביותר של גליקוגן (100 מ"ג גליקוגן לכל גרם כבד). לעומת זאת, הגליקוגן המאוחסן בשרירים משמש לשימוש אישי בלבד, לפיו ניתן לאחסן כאן כ -250 גר 'גליקוגן.

חינוך, התרחשות, תכונות וערכים מיטביים

אם נלקח עמילן במזון, האנזים אלפא-אמילאז מפרק אותו בפה או בתריסריון לאיזומלטוז ומלטוז. לאחר מכן הופכים אותם לגלוקוזה על ידי אנזימים נוספים. גליקוגנין, חלבון שנמצא במרכז מולקולת גליקוגן, נדרש לסינתזה של גליקוגן.

בעזרת אנזים זה וגלוקוזה -6 פוספט, שרשרות צדדי הסוכר מתארכות. לפני כן, גלוקוז-6-פוספט מומר לגלוקוז-1-פוספט. הגליקוגן מתפרק בעזרת גליקוגן פוספורילאז. כאשר מתפרקות מולקולות הגלוקוז הסופניות נוצר גלוקוז-1-פוספט. בסך הכל ניתן לאחסן 400 גרם גלוקוז בצורה של גליקוגן בגוף האדם. לא ניתן לאחסן מולקולות גלוקוז אינדיבידואליות מכיוון שהן מכניסות יותר מדי מים לתא, ואז יתפרץ. כל התאים - פרט לאריתרוציטים - יכולים להתפרק או לבנות גליקוגן. שתי מערכות איברים חשובות במיוחד לאחסון הגליקוגן:

• השרירים: הם אוגרים לעצמם רק גליקוגן
• הכבד: הוא אוגר גליקוגן כך שניתן יהיה לספק אותו לאורגניזם

למטבוליזם הגליקוגן יש משימות שונות בשרירים ובכבד ולכן הוא מוסדר בדרכים שונות. הרגולציה מתרחשת בצורה הורמונאלית או אלסטרואלית. ויסות אלסטרואי מתחיל בתוך תא. AMP מופיע בתדירות גבוהה יותר בשרירים, המפעיל זרחן. פירוט מוגבר של גליקוגן מפצה על היעדר ATP. לעומת זאת גלוקוז-6-פוספט ו- ATP משמשים כמעכבים.

הם מצביעים על כך שיש מספיק גלוקוזה ואנרגיה ולכן אין צורך בהשפלה. ויסות כזה אינו אפשרי בכבד, מאחר וגלוקוזה מסופקת לאיברים אחרים ואינה משמשת עצמה. בכבד גלוקגון מסמן צורך בגלוקוזה, בעוד שבשרירים האדרנלין אחראי לכך. בשני המקרים יש עלייה ברמת ה- cAMP, כתוצאה ממנה נשבר הגליקוגן. לעומת זאת, האינסולין מוריד את רמת ה- CAMP וכתוצאה מכך הגליקוגן מצטבר.

מחלות והפרעות

מחלה נדירה ביותר הם מה שנקרא גליקוגנוזה, שהם גנטיים. זוהי מחלת אחסון מולדת המאופיינת בתכולת גליקוגן חריגה.

עם מחלות אגירת גליקוגן, הגוף אינו מסוגל להמיר גליקוגן לגלוקוז, ולעיתים מופר ייצור או ניצול של גליקוגן. ניתן להבחין בין גליקוגנוזה בכבד ובשרירים. תסמין אחד של גליקוגנוזיס בכבד הוא כבד מוגדל בו מאוחסנים יותר שומן או גליקוגן. בנוסף, החולים נוטים לסבול מקומה והיפוגליקמיה. גליקוגנזה של השריר גורמת לבזבוז שרירים, התכווצויות שרירים או חולשת שרירים. כיום ידועים 13 סוגים שונים של גליקוגנזה המחולקים לצורות שרירים או כבד ומסומנים על ידי ספרות רומיות.

ניתן לייחס מחלות אגירת גליקוגן לירושה אוטוזומלית רצסיבית וניתן לגלות ברחם בעזרת בדיקת מי שפיר. גליקוגנזה מטופלת בעיקר בתסמינים. טיפול כולל, למשל, נשימה ופיזיותרפיה או המלצות תזונה מיוחדות. בהמשך, לעיתים קרובות יש צורך בתזונה מלאכותית או אוורור.