Glykogenolys

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 8 april 2020; kontroller kräver 4 redigeringar .

Glykogenolys är en biokemisk process för nedbrytning av glykogen till glukos , huvudsakligen utförd i levern och musklerna [1] . Glykogenolysens huvuduppgift är att upprätthålla en konstant nivå av glukos i blodet [2] . Regleringen av glykogenolysen utförs i samband med regleringen av glykogenogenesen genom typen av byte av den ena till den andra. De viktigaste hormonerna som är involverade i regleringen av glykogenesen är insulin , glukagon och adrenalin [3] .

Mekanism och mening

Glykogen som lagras i djurvävnader och stärkelse som lagras av växter kan mobiliseras av cellen för energi genom glykogenolys, en fosforolytisk reaktion som huvudsakligen utförs av enzymet glykogenfosforylas (eller stärkelsefosforylas i växter). Dessa enzymer katalyserar attacken av oorganiskt fosfat (α1→4) av glykosidbindningen som förbinder de två extrema glukosresterna vid den icke-förgrenade änden, vilket resulterar i bildningen av glukos-1-fosfat och en glukospolymer som innehåller 1 glukosrest mindre än de ursprungliga (för att klyva (α1→6)-glykosidbindningar de inte är kapabla till). En del av energin i den glykosidiska bindningen lagras i eterbindningen , som kopplar fosfat till glukos i glukos-1-fosfat. Glykogenfosforylas (eller stärkelsefosforylas) fortsätter att klyva en glukosrest åt gången tills den når de fyra sista glukosresterna på väg till polysackaridförgreningspunkten (dvs. glykosidbindningen (α1→6)), där den stannar. Då kommer oligosackaryltransferas in i bilden , som överför tre glukosrester nära änden av den icke-förgrenande regionen till den icke-reducerande änden av kedjan och därmed förlänger den. Den återstående glukosresten, kopplad till den huvudsakliga icke-förgrenade kedjan (α1→6)-glykosidbindning, klyvs av av (α1→6)-glykosidas i form av fri glukos [ 4] .

Glukos-1-fosfatet som bildas under klyvningen av glukosrester omvandlas till glukos-6-fosfat av enzymet fosfoglukomutas , vilket katalyserar den reversibla reaktionen:

Glukos-1-fosfat ⇌ glukos-6-fosfat.

Verkningsmekanismen för detta enzym är densamma som för fosfoglyceratmutas [5] . Glukos-6-fosfatet som bildas under denna reaktion i levern under inverkan av glukos-6-fosfatas bryts ner till fosfat och glukos, som kommer in i blodet . Detta säkerställer leverglykogens huvudfunktion - att upprätthålla en konstant nivå av glukos (3,3-3,5 mmol) i blodet i intervallen mellan måltiderna för användning av andra organ, främst hjärnan . Efter 10-18 timmar efter en måltid är glykogenlagren i levern avsevärt uttömda, och fasta i 24 timmar leder till fullständig utarmning. Glukos-6-fosfatas saknas i muskler, och cellmembranet är ogenomträngligt för fosforylerat glukos , så det används endast i muskelceller och muskelglykogen ger energi endast till musklerna själva. I muskler är glukos-6-fosfat involverat i katabolism ( glykolys eller pentosfosfatvägen [5] ) eller omvandlas till laktat [2] .

Situationen som beskrivs ovan är typisk endast för glykogen och stärkelse som lagras inuti cellen. Fosforolys i matsmältningskanalen av glykogen och stärkelse som kommer in i kroppen med mat har inga fördelar jämfört med konventionell hydrolys : eftersom cellmembran är ogenomträngliga för sockerfosfater , måste glukos-6-fosfatet som bildas under fosforolys först omvandlas till vanligt socker [5] . När den hydrolyseras av till exempel matsmältningsenzymet α-amylas , är den del som angriper glykosidbindningen vatten , inte oorganiskt fosfat [6] .

Förordning

Regleringen av glykogenolys utförs i samband med glykogenogenes (bildning av glykogen) av typen av byte. Denna växling sker under övergången från det absorberande tillståndet till det postabsorberande tillståndet, såväl som när vilotillståndet ändras till det fysiska arbetssättet. I levern utförs det med deltagande av hormonerna insulin , glukagon och adrenalin , och i musklerna - insulin och adrenalin. Deras effekt på syntesen och nedbrytningen av glykogen förmedlas av en omkastning av aktiviteten hos två nyckelenzymer: glykogensyntas (glykogenogenes) och glykogenfosforylas (glykogenolys) genom deras fosforylering /defosforylering [3] .

Anteckningar

  1. ↑ Glykogenolys - en artikel från Explanatory Dictionary of Medicine
  2. ↑ 1 2 Severin, 2011 , sid. 243.
  3. ↑ 1 2 Severin, 2011 , sid. 245.
  4. ↑ Severin, 2011 , sid. 244.
  5. ↑ 1 2 3 Nelson, Cox, 2008 , sid. 544.
  6. ↑ Nelson, Cox, 2008 , sid. 543.

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk