Секрет гликогена: почему этот многоразветвленный полисахарид является энергетическим резервом нашего организма?

<р> Гликоген — это многоразветвленный полисахарид, состоящий из глюкозы, который играет роль энергетического резерва у животных, грибов и бактерий. Это основная форма хранения глюкозы в организме. Будучи одним из трех наиболее часто используемых энергетических резервов, гликоген в основном используется для краткосрочного энергоснабжения, в то время как креатинфосфат используется для краткосрочного быстрого получения энергии, а триглицериды в жировой ткани используются для долгосрочных резервов. В обычных условиях белок обычно не используется в качестве основного источника энергии и используется только во время голода или физиологического кризиса.

В организме человека гликоген в основном вырабатывается и хранится в клетках печени и скелетных мышц.

<р> В печени гликоген может составлять 5-6% от сырого веса органа. Печень взрослого человека весом около 1,5 кг может хранить около 100-120 граммов гликогена. В скелетных мышцах концентрация гликогена ниже и составляет около 1–2% мышечной массы. Взрослый человек весом 70 кг может запасти около 400 г гликогена в скелетных мышцах. Гликоген также хранится в небольших количествах во многих других тканях и клетках, включая почки, эритроциты, лейкоциты и глиальные клетки мозга. Во время беременности матка также запасает гликоген для питания эмбриона. <р> Количество запасенного гликогена в основном зависит от окислительных волокон 1-го типа, физической подготовки, основного обмена веществ и привычек питания. Различные уровни гликогена в мышцах в состоянии покоя достигаются за счет изменения количества гранул гликогена, а не размера существующих гранул. Стоит отметить, что в крови человека постоянно присутствует около 4 граммов глюкозы; в состоянии голодания уровень сахара в крови поддерживается стабильным за счет запасов гликогена в печени, поскольку гликоген в скелетных мышцах в основном используется именно этой мышцей. , но не участвует в регуляции уровня сахара в крови.

Гликоген в мышцах служит собственным энергетическим резервом мышц, тогда как гликоген в печени используется всем организмом, особенно центральной нервной системой.

<р> Фактически, человеческий мозг потребляет около 60% сахара в крови в состоянии голодания. Гликоген похож на крахмал в растениях и представляет собой полимер глюкозы, используемый для хранения энергии. Хотя его структура похожа на структуру амилопектина, компонента крахмала, ветви гликогена более многочисленны и более компактны. Этот эффективный метод хранения позволяет быстро высвобождать гликоген для удовлетворения внезапных потребностей в энергии.

Структура и функции гликогена

<р> Гликоген — полимер с линейной цепью и сложной разветвленной структурой, обычно состоящий из цепей из 8–12 глюкозных единиц, число которых колеблется от 2000 до 60 000 на молекулу гликогена. Молекулы сахара связаны α(1→4) гликозидными связями, а разветвленные части связаны α(1→6) гликозидными связями. Подводя итог, можно сказать, что структура гликогена напоминает шар глюкозного дерева, в основе которого лежит белок гликоген.

В печени, когда уровень сахара в крови повышается, инсулин стимулирует клетки печени поглощать глюкозу и преобразовывать ее в гликоген; и наоборот, когда уровень сахара в крови снижается, глюкагон стимулирует распад гликогена с высвобождением глюкозы.

<р> Основная функция гликогена в печени — регуляция уровня сахара в крови. После еды повышается уровень сахара в крови и усиливается секреция инсулина, что способствует синтезу и накоплению гликогена. Однако как только уровень сахара в крови начинает падать, секреция инсулина уменьшается, синтез гликогена прекращается, а фермент гликогенфосфорилаза затем снова превращает гликоген в глюкозу для удовлетворения энергетических потребностей организма. В мышцах гликоген используется как источник быстрой энергии, особенно во время высокоинтенсивных упражнений.

Клиническая значимость и влияние упражнений

<р> Наиболее распространенным заболеванием с нарушением обмена гликогена является диабет. При этом состоянии запасы гликогена в печени аномально увеличиваются или уменьшаются из-за аномального уровня инсулина. Во время длительных видов спорта, требующих выносливости, таких как марафоны, лыжные гонки или езда на велосипеде, у спортсменов часто наблюдается истощение запасов гликогена — явление, известное как «удар о стену» или «падение». Чтобы избежать этого явления, спортсмены могут продолжать употреблять углеводы с высоким гликемическим индексом для восполнения энергии во время тренировок.

Научные исследования показывают, что употребление углеводов с кофеином может помочь быстрее восполнить запасы гликогена после высокоинтенсивных упражнений, но эффективные дозы не определены.

<р> Кроме того, в последние годы наночастицы гликогена также изучались в качестве потенциальных систем доставки лекарств, что демонстрирует потенциальное применение гликогена в области медицины. Эта многогранная роль привела к возобновлению интереса к значению гликогена как источника энергии и индикатора здоровья. Мы не можем не задаться вопросом, какие новые открытия и применения принесут будущие исследования гликогена?

Trending Knowledge

Битва между гликогеном и жиром: знаете ли вы взаимосвязь между краткосрочными и долгосрочными запасами энергии?
В нашем организме управление энергетическими резервами имеет решающее значение. Гликоген и жир являются двумя основными формами энергетических запасов, используемых для краткосрочных и долгосрочных эн
Причина мышечной усталости: что такое эффект «удара о стену» и как он влияет на ваши спортивные результаты?
<р> Во время тренировок многие спортсмены испытывают психологический и физиологический предел — состояние, известное как эффект «удара о стену». Независимо от того, являетесь ли вы марафонцем
Изучаем загадочную роль гликогена печени: как он регулирует уровень сахара в крови после еды?
Гликоген — это многоразветвленный полисахарид, состоящий из глюкозы, который в основном используется в качестве формы хранения энергии у животных, грибов и бактерий. В организме человека гликоген явля

Responses