Glykogen består av glukose enheter og er et polysakkarid. I den menneskelige organismen tjener den til å skaffe og lagre glukose. Oppbyggingen av glykogen kalles glykogensyntese, og nedbrytningen kalles glykogenolyse.
Hva er glykogen?
Glykogen består av noe som kalles glykogenin, et sentralt protein som tusenvis av glukose molekyler blir deretter festet. Ytterligere forgrening forekommer også på glukosen molekyler, slik at glykogenmolekylet kan syntetiseres eller lagres i forskjellige vev. Disse inkluderer musklene, leveren, skjeden, den livmor og hjerne, henholdsvis. Imidlertid lagret karbohydrater kan bare skaffes eller mobiliseres i leveren fordi enzymet glukose-6-fosfatase finnes i leveren. Glykogen kan sees på som et energilager som brukes under fysisk anstrengelse eller sult. Hvis glykogenforsyningen tar slutt, blir depotfett deretter nedbrutt. Nedbrytningen av glykogen til glukose er kjent som glykolyse, som kan betraktes som en sentral prosess av energimetabolisme.
Funksjon, effekt og oppgaver
Glykogenforsyningen brukes utelukkende av musklene selv; de leveren lagrer glykogenet og gjør det deretter tilgjengelig for andre celler. Denne prosessen spiller en viktig rolle, spesielt i sovende tilstand, som cellene i binyrene eller erytrocytter kan tilføres energi på denne måten. I tillegg, blod glukosenivåer reguleres av forskjellige [[hormoner]] ved hjelp av opphopning og nedbrytning av glykogen. glukagon og adrenalin stimulere sammenbruddet, mens oppbyggingen fremmes av insulin. Dannelsen av glukagon og insulin foregår i deler av bukspyttkjertelen. Glykogen, som er lagret i leveren, brukes til å fylle på blod glukose og forsyne hjerne og erytrocytter. Når leveren er fylt opp med glykogen, representerer den organet med det høyeste konsentrasjon av glykogen (100 mg glykogen per g lever). Glykogen lagret i musklene er derimot kun til personlig bruk, og omtrent 250 g glykogen kan lagres her.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Når stivelse inntas med mat, enzymet alfa-amylase bryter den ned i isomaltose og maltose i munn og tolvfingertarmen, henholdsvis. Disse blir deretter omdannet til glukose ved ytterligere enzymer. Glykogensyntese krever glykogenin, et protein som finnes i midten av et glykogenmolekyl. Ved hjelp av dette enzymet og glukose-6-fosfat, forlengelse av sukker sidekjeder forekommer. Før det, glukose 6-fosfat blir fortsatt omdannet til glukose-1-fosfat. Glykogen brytes ned ved hjelp av glykogenfosforylase. Når terminalen glukose molekyler er brutt ned, glukose-1fosfat er formet. Totalt kan 400 g glukose lagres i menneskekroppen i form av glykogen. Det er ikke mulig å lagre individuelle glukosemolekyler, da disse vil trekke for mye Vann inn i en celle, slik at den sprekker. Alle celler - med unntak av erytrocytter - kan produsere eller bygge opp glykogen. Spesielt to organsystemer er viktige for glykogenlagring:
- Muskulaturen: den lagrer bare glykogen for seg selv.
- Leveren: den lagrer glykogen for å kunne forsyne organismen med den i ytterligere konsekvens
Glykogenmetabolisme har forskjellige oppgaver i musklene og i leveren, og er også regulert på forskjellige måter av denne grunn. Reguleringen er enten hormonell eller allosterisk. Allosterisk regulering begynner i en celle. Økt AMP forekommer i musklene, som aktiverer fosforylase. Her kompenseres mangel på ATP av økt nedbrytning av glykogen. På den annen side fungerer glukose-6-fosfat og ATP som hemmere. De indikerer at tilstrekkelig glukose og energi er tilgjengelig, og det er derfor ikke behov for nedbrytning. Slik regulering er ikke mulig i leveren, der glukose tilføres andre organer og ikke konsumeres av kroppen selv. I leveren, glukagon signaliserer et behov for glukose mens du er i musklene, adrenalin er ansvarlig for dette. I begge tilfeller er det en økning i cAMP-nivåer, noe som fører til at glykogen brytes ned. Insulinderimot, senker cAMP-nivået og fører deretter til en opphopning av glykogen.
Sykdommer og lidelser
En veldig sjelden lidelse er de såkalte glykogenosene, som er genetiske. Dette er en medfødt lagringssykdom preget av unormalt glykogeninnhold. Ved glykogenlagringssykdommer klarer ikke kroppen å omdanne glykogen til glukose, og noen ganger forstyrres glykogenproduksjon eller glykogenutnyttelse. Det kan skilles mellom lever- og muskelglykogenoser. Et symptom på hepatisk glykogenose er et forstørret lever der det er lagret økt fett eller glykogen. Pasienter er også utsatt for kortvokst og hypoglykemi. I muskelglykogenose, muskelavfall, muskler kramper, eller muskelsvakhet oppstår. Tretten forskjellige typer glykogenese er nå kjent, som er klassifisert i muskel- eller leverformer og betegnet med romertall. Glykogenlagringsforstyrrelser skyldes en autosomal recessiv arv og kan påvises i livmoren ved fostervannsprøve. Glykogeneser behandles hovedsakelig symptomatisk. Terapi inkluderer for eksempel puste og fysioterapi eller spesielle kostholdsanbefalinger. I det videre kurset, kunstig ernæring eller ventilasjon blir ofte også nødvendig.
