Гликоген. Распад и синтез гликогена
Гликоген – внутриклеточный, осмотически неактивный резервный полисахарид,способный к быстрому и оюратимому превращению в глюкозу. Процесс его распада называется гликогенолизом, процесс синтеза –гликогенезом. Гликоген – животный крахмал, главный резервный гомополисахарид. Значительная часть глюкозы, поступающей в кровь, превращается в гликоген – запасный полисахарид, используемый в интервалах между приемами пищи в качестве источника глюкозы. Наибольшая концентрация гликогена обнаруживается в печени 2 – 6%, а в мышцах содержится 0,5 – 2%. В клетке гликоген находится не в растворенном состоянии, а в виде гранул. Гликоген имеет высокую молекулярную массу (1∙106 - 2∙108) и содержит до 1 млн. остатков глюкозы, соединенных 1,4 и 1,6 - гликозидными связями. Гликоген с йодом дает красно – бурое окрашивание.
Гликоген представляет собой белый порошок, хорошо растворяющийся в воде с образованием коллоидного раствора. Гликоген, подобно белкам, обладает резко выраженными гидрофильными свойствами, поэтому его можно легко осадить из растворов при высаливании солями щелочных и щелочно-земельных металлов, солями тяжелых металлов, спиртом. В печени человека при нормальном питании запасается 80—120 г гликогена. При голодании в течение суток почти весь запас гликогена расходуется и его не удается обнаружить обычными качественными реакциями.
Гликоген образуется из УДФ - глюкозы в реакции, катализируемой гликогенсинтетазой, в период пищеварения в течение 1-2 часов после приема пищи. Особенно интенсивно этот процесс протекает в печени и скелетных мышцах. Необходимость превращения глюкозы в гликоген связана с тем, что накопление большого количества глюкозы в клетке привело бы к повышению осмотического давления, так как глюкоза – хорошо растворимое в воде вещество. Гликоген же находится в клетке в виде гранул и малорастворим.
|
|
|
Процесс синтеза гликогена – энергозатартный, для включения в цепь одной молекуля глюкозы необходима энергии моль 1 моль АТФ и 1 моль УТФ.
Гликогенолиз.Запасным полисахаридом в тканях человека является гликоген. Процесс распада гликогена –гликогенолиз, происходит между приемами пищи. Этот процесс может осуществляться либо путем гидролиза, либо фосфоролиза. Мышечный гликоген является источником глюкозы для самой клетки, а гликоген печени – для поддержания физиологической концентрации глюкозы в крови.
Фосфоролиз является основным путем распада гликогена, его катализирует фермент гликогенфосфорилаза, относящийся к классу трансфераз. Гликогенфосфорилаза отщепляет остатки глюкозы с нередуцирующего конца гликогена и переносит их на молекулу фосфорной кислоты с образованием глюкозо-1-фосфата:
|
|
|
Глюкозо-1-фосфат быстро изомеризуется под действием фермента фосфоглюкомутазы, превращаясь в глюкозо-6-фосфат, который в печени гидролизуется фосфатазами до глюкозы и фосфорной кислоты:
Процесс фосфоролиза гликогена тонко регулируется. Регуляция активности гликогенфосфорилазы носит каскадный характер, в котором можно выделить несколько видов регуляции ферментативной активности:
1) гормональная (глюкагон в печени, адреналин в мышцах);
2) аллостерическая;
3) протеинкиназные реакции (в данном случае - фосфорилирование бокового радикала серина в гликогенфосфорилазе).
Активность мышечной фосфорилазы увеличивается при определенной концентрации АМФ и ацетилхолина, а также в присутствии катионов кальция и натрия.
Снижение скорости фосфоролиза происходит при уменьшении запасов гликогена и фосфорной кислоты, а также при увеличении концентрации глюкозо-6-фосфата. Механизмы, снижающие скорость фосфоролиза гликогена, предохраняют организм от больших трат углеводных запасов (гликогена), которые могли бы привести к недостатку глюкозы, необходимой для работы головного мозга и сердечной мышцы.
|
|
|
Гидролизгликогена катализируется ферментами амилазами, которые относятся к классу гидролаз. В результате гидролиза гликоген расщепляется до свободной глюкозы:
Гидролитический распад гликогена происходит обычно в печени. Глюкоза, полученная при фосфоролизе и гидролизе гликогена, поступает в различные ткани и органы организма, где подвергается дальнейшему распаду. \
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 3254; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!