Ang Glycogen ay isang kumplikado, kumplikadong karbohidrat, na sa proseso ng glycogenesis ay nabuo mula sa glucose na pumapasok sa katawan ng tao na may pagkain. Mula sa chemical point of view, ito ay tinukoy ng formula C6H10O5 at isang colloidal polysaccharide na may mataas na branched chain ng glucose residues. Sa artikulong ito, sasabihin namin sa iyo ang lahat tungkol sa glycogens: kung ano ang mga ito, kung ano ang kanilang mga pag-andar, kung saan sila nakaimbak. Ilalarawan din namin kung anong mga paglihis ang mayroon sa proseso ng pag-synthesize ng mga ito.
at paano sila na-synthesize?
Ang Glycogen ay ang mahalagang imbakan ng glucose ng katawan. Sa katawan ng tao, ito ay synthesized bilang mga sumusunod. Sa panahon ng pagkain, ang mga carbohydrates (kabilang ang starch at disaccharides - lactose, maltose at sucrose) ay nahahati sa maliliit na molekula sa pamamagitan ng pagkilos ng isang enzyme (amylase). Pagkatapos, sa maliit na bituka, ang mga enzyme tulad ng sucrase, pancreatic amylase at maltase ay nag-hydrolyze ng mga residue ng carbohydrate sa monosaccharides, kabilang ang glucose.
Ang isang bahagi ng inilabas na glucose, na pumasok sa daloy ng dugo, ay ipinadala sa atay, habang ang iba pang bahagi ay dinadala sa mga selula ng iba pang mga organo. Direkta sa mga selula, kabilang ang mga selula ng kalamnan, mayroong kasunod na pagkasira ng glucose monosaccharide, na tinatawag na glycolysis. Sa proseso ng glycolysis, na nangyayari nang may o walang partisipasyon ng (aerobic at anaerobic) oxygen, ang mga molekula ng ATP ay synthesized, na siyang pinagmumulan ng enerhiya sa lahat ng nabubuhay na organismo. Ngunit hindi lahat ng glucose na pumapasok sa katawan ng tao na may pagkain ay ginugugol sa isang bahagi nito na nakaimbak sa anyo ng glycogen. Ang proseso ng glycogenesis ay nagsasangkot ng polymerization, iyon ay, ang sunud-sunod na pagkakabit ng mga monomer ng glucose sa bawat isa at ang pagbuo ng isang branched polysaccharide chain sa ilalim ng impluwensya ng mga espesyal na enzyme.
Saan matatagpuan ang lokasyon ng glycogen?
Ang nagreresultang glycogen ay nakaimbak sa anyo ng mga espesyal na butil sa cytoplasm (cytosol) ng maraming mga selula ng katawan. Ang nilalaman ng glycogen sa atay at kalamnan tissue ay lalong mataas.
Bukod dito, ang glycogen ng kalamnan ay isang pinagmumulan ng imbakan ng glucose para sa selula ng kalamnan mismo (sa kaso ng isang malakas na pagkarga), at ang glycogen ng atay ay nagpapanatili ng isang normal na konsentrasyon ng glucose sa dugo. Gayundin, ang supply ng mga kumplikadong carbohydrates na ito ay matatagpuan sa mga nerve cell, mga selula ng puso, aorta, epithelial integument, connective tissue, uterine mucosa at embryonic tissues. Kaya, sinuri namin kung ano ang ibig sabihin ng terminong "glycogens". Kung ano ito ay malinaw na ngayon. Susunod, pag-usapan natin ang kanilang mga pag-andar.
Bakit kailangan ng katawan ang glycogen?
Sa katawan, ang glycogen ay nagsisilbing reserba ng enerhiya. Sa kaso ng agarang pangangailangan, makukuha ng katawan ang nawawalang glucose mula dito. Paano ito nangyayari? Ang pagkasira ng glycogen ay isinasagawa sa pagitan ng mga pagkain, at makabuluhang pinabilis din sa panahon ng malubhang pisikal na trabaho. Ang prosesong ito ay nangyayari sa pamamagitan ng cleavage ng glucose residues sa ilalim ng impluwensya ng mga espesyal na enzymes. Bilang resulta, ang glycogen ay nasira sa libreng glucose at glucose-6-phosphate nang walang pagkonsumo ng ATP.
Bakit kailangan ang glycogen sa atay?
Ang atay ay isa sa pinakamahalagang panloob na organo ng katawan ng tao. Ito ay gumaganap ng maraming iba't ibang mahahalagang function. Kabilang ang nagbibigay ng kinakailangan para sa paggana ng utak. Ang mga pangunahing mekanismo kung saan pinananatili ang glucose sa loob ng normal na hanay na 80 hanggang 120 mg/dl ay ang lipogenesis na sinusundan ng pagkasira ng glycogen, gluconeogenesis, at ang pagbabago ng ibang mga asukal sa glucose.
Sa isang pagbawas sa mga antas ng asukal sa dugo, ang phosphorylase ay isinaaktibo, at pagkatapos ay ang glycogen ng atay ay nasira. Ang mga akumulasyon nito ay nawawala mula sa cytoplasm ng mga selula, at ang glucose ay pumapasok sa daluyan ng dugo, na nagbibigay sa katawan ng kinakailangang enerhiya. Sa pagtaas ng mga antas ng asukal, halimbawa pagkatapos ng pagkain, ang mga selula ng atay ay nagsisimulang aktibong mag-synthesize ng glycogen at magdeposito nito. Ang Gluconeogenesis ay ang proseso kung saan ang atay ay nag-synthesize ng glucose mula sa iba pang mga sangkap, kabilang ang mga amino acid. Ginagawa ito ng regulasyon na kritikal na kinakailangan para sa normal na paggana ng katawan. Ang mga paglihis - isang makabuluhang pagtaas / pagbaba sa mga antas ng glucose sa dugo - nagdudulot ng malubhang panganib sa kalusugan ng tao.
May kapansanan sa glycogen synthesis
Ang mga karamdaman sa metabolismo ng glycogen ay isang pangkat ng namamana. Ang kanilang mga sanhi ay iba't ibang mga depekto sa mga enzyme na direktang kasangkot sa regulasyon ng mga proseso ng pagbuo o pagkasira ng glycogens. Kabilang sa mga sakit na glycogen, ang mga glycogenoses at aglycogenoses ay nakikilala. Ang dating ay bihirang namamana na mga pathology na sanhi ng labis na akumulasyon ng C6H10O5 polysaccharide sa mga cell.
Ang synthesis ng glycogen at ang kasunod na labis nito sa atay, baga, bato, skeletal at mga kalamnan ng puso ay sanhi ng mga depekto sa mga enzyme (hal., glucose-6-phosphatase) na kasangkot sa pagkasira ng glycogen. Kadalasan, na may glycogenosis, may mga paglabag sa pag-unlad ng mga organo, naantala ang pag-unlad ng psychomotor, malubhang kondisyon ng hypoglycemic, hanggang sa simula ng pagkawala ng malay. Upang kumpirmahin ang diagnosis at matukoy ang uri ng glycogenosis, ang mga kalamnan ay isinasagawa din, pagkatapos kung saan ang nagresultang materyal ay ipinadala para sa pagsusuri sa histochemical. Sa panahon nito, ang nilalaman ng glycogen sa mga tisyu ay itinatag, pati na rin ang aktibidad ng mga enzyme na nag-aambag sa synthesis at pagkabulok nito.
Kung walang glycogens sa katawan, ano ang ibig sabihin nito?
Ang aglycogenosis ay isang malubhang namamana na sakit na sanhi ng kawalan ng enzyme na may kakayahang mag-synthesize ng glycogen (glycogen synthetase). Sa pagkakaroon ng patolohiya na ito, ang glycogen ay ganap na wala sa atay. Ang mga klinikal na pagpapakita ng sakit ay ang mga sumusunod: isang napakababang nilalaman ng glucose sa dugo, bilang isang resulta kung saan - pare-pareho ang hypoglycemic convulsions. Ang kalagayan ng mga pasyente ay tinukoy bilang lubhang malubha. Ang pagkakaroon ng aglycogenosis ay sinusuri sa pamamagitan ng pagsasagawa ng liver biopsy.
Pagpapakilos ng glycogen (glycogenolysis)
Ang papel ng mga enzyme sa pagkasira ng glycogen.
Ang mga reserbang glycogen ay ginagamit sa iba't ibang paraan depende sa functional na katangian ng cell.
Ang glycogen ng atay ay nasira kapag bumababa ang konsentrasyon ng glucose sa dugo, pangunahin sa pagitan ng mga pagkain. Pagkatapos ng 12-18 oras ng pag-aayuno, ang mga tindahan ng glycogen sa atay ay ganap na naubos.
Sa mga kalamnan, ang halaga ng glycogen ay karaniwang bumababa lamang sa panahon ng pisikal na aktibidad - mahaba at / o masipag. Glycogen ay ginagamit dito upang magbigay ng glucose para sa trabaho ng myocytes mismo. Kaya, ang mga kalamnan, pati na rin ang iba pang mga organo, ay gumagamit lamang ng glycogen para sa kanilang sariling mga pangangailangan.
Ang pagpapakilos (decomposition) ng glycogen o glycogenolysis ay isinaaktibo kapag may kakulangan ng libreng glucose sa selula, at samakatuwid ay nasa dugo (gutom, trabaho ng kalamnan). Kasabay nito, ang antas ng glucose sa dugo ay "purposefully" ay nagpapanatili lamang ng atay, na mayroong glucose-6-phosphatase, na hydrolyzes ang phosphate ester ng glucose. Ang libreng glucose na nabuo sa hepatocyte ay dumadaan sa plasma membrane papunta sa dugo.
- Glycogen phosphorylase (coenzyme pyridoxal phosphate) - pinuputol ang α-1,4-glycosidic bond upang bumuo ng glucose-1-phosphate. Gumagana ang enzyme hanggang may 4 na residue ng glucose na natitira bago ang branch point (α1,6-bond);
- Ang α(1,4)-α(1,4)-Glucantransferase ay isang enzyme na naglilipat ng isang fragment ng tatlong residue ng glucose sa isa pang chain na may pagbuo ng bagong α1,4-glycosidic bond. Kasabay nito, ang isang glucose residue at isang "bukas" na naa-access na α1,6-glycosidic bond ay nananatili sa parehong lugar;
- Amylo-α1,6-glucosidase, ("debranching" enzyme) - nag-hydrolyze ng α1,6-glycosidic bond na may paglabas ng libreng (non-phosphorylated) glucose. Bilang isang resulta, ang isang kadena na walang mga sanga ay nabuo, na nagsisilbing muli bilang isang substrate para sa phosphorylase.
Ang glycogen ay maaaring synthesize sa halos lahat ng mga tisyu, ngunit ang pinakamalaking tindahan ng glycogen ay matatagpuan sa atay at mga kalamnan ng kalansay.
Ang akumulasyon ng glycogen sa mga kalamnan ay napapansin sa panahon ng pagbawi pagkatapos ng trabaho, lalo na kapag kumakain ng mga pagkaing mayaman sa karbohidrat.
Sa atay, ang glycogen ay naiipon lamang pagkatapos kumain, na may hyperglycemia. Ang ganitong mga pagkakaiba sa pagitan ng atay at kalamnan ay dahil sa pagkakaroon ng iba't ibang isoenzymes ng hexokinase, na nagpo-phosphorylate ng glucose sa glucose-6-phosphate. Ang atay ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang isoenzyme (hexokinase IV), na nakatanggap ng sarili nitong pangalan - glucokinase. Ang mga pagkakaiba ng enzyme na ito mula sa iba pang mga hexokinases ay:
- mababang pagkakaugnay para sa glucose (1000 beses na mas kaunti), na humahantong sa pagkuha ng glucose ng atay lamang sa mataas na konsentrasyon nito sa dugo (pagkatapos kumain),
- ang produkto ng reaksyon (glucose-6-phosphate) ay hindi pumipigil sa enzyme, habang ang hexokinase sa ibang mga tisyu ay sensitibo sa gayong impluwensya. Ito ay nagpapahintulot sa hepatocyte na makakuha ng mas maraming glucose sa bawat yunit ng oras kaysa sa agad nitong magagamit.
Dahil sa mga kakaibang uri ng glucokinase, ang hepatocyte ay mahusay na nakakakuha ng glucose pagkatapos kumain at pagkatapos ay na-metabolize ito sa anumang direksyon. Sa normal na konsentrasyon ng glucose sa dugo, hindi ito nakukuha ng atay.
Ang mga sumusunod na enzyme ay direktang nag-synthesize ng glycogen:
Phosphoglucomutase
Phosphoglucomutase - binago ang glucose-6-phosphate sa glucose-1-phosphate.
Glucose-1-phosphate uridyltransferase
Mga reaksyon para sa synthesis ng UDP-glucose.
Ang Glucose-1-phosphate uridyltransferase ay isang enzyme na nagsasagawa ng isang pangunahing reaksyon ng synthesis. Ang irreversibility ng reaksyong ito ay sinisiguro ng hydrolysis ng nagresultang diphosphate.
glycogen synthase
Glycogen synthase - bumubuo ng α1,4-glycosidic bond at nagpapahaba ng glycogen chain sa pamamagitan ng paglakip ng activated C 1 UDP-glucose sa C 4 ng terminal glycogen residue.
Amylo-α1,4-α1,6-glycosyltransferase
Papel ng glycogen synthase at glycosyltransferase sa glycogen synthesis.
Ang Amylo-α1,4-α1,6-glycosyltransferase, isang "glycogen-branching" enzyme, ay naglilipat ng isang fragment na may pinakamababang haba na 6 na residu ng glucose sa isang katabing chain upang bumuo ng isang α1,6-glycosidic bond.
Ang synthesis at pagkasira ng glycogen ay katumbas
Aktibidad ng metabolismo ng glycogen depende sa mga kondisyon
Mga pagbabago sa aktibidad ng glycogen metabolism enzymes depende sa mga kondisyon.
Ang aktibidad ng mga pangunahing enzyme ng glycogen metabolism, glycogen phosphorylase at glycogen synthase, ay nag-iiba depende sa pagkakaroon ng phosphoric acid sa enzyme - sila ay aktibo sa alinman sa phosphorylated o dephosphorylated form.
Ang pagdaragdag ng mga phosphate sa enzyme ay ginawa ng mga kinase ng protina, ang mapagkukunan ng posporus ay ATP:
- ang glycogen phosphorylase ay isinaaktibo pagkatapos ng pagdaragdag ng isang grupo ng pospeyt;
- glycogen synthase pagkatapos ng pagdaragdag ng pospeyt ay hindi aktibo.
Ang rate ng phosphorylation ng mga enzyme na ito ay tumataas pagkatapos ng pagkakalantad ng cell sa adrenaline, glucagon, at ilang iba pang mga hormone. Bilang resulta, ang epinephrine at glucagon ay nag-udyok ng glycogenolysis sa pamamagitan ng pag-activate ng glycogen phosphorylase.
Halimbawa,
- sa panahon ng trabaho ng kalamnan, ang adrenaline ay nagiging sanhi ng phosphorylation ng intramuscular enzymes ng glycogen metabolism. Bilang resulta, ang glycogen phosphorylase ay isinaaktibo at ang synthase ay hindi aktibo. Sa kalamnan, ang glycogen ay nasira, ang glucose ay nabuo upang magbigay ng enerhiya para sa pag-urong ng kalamnan;
- sa panahon ng pag-aayuno, ang glucagon ay inilalabas mula sa pancreas bilang tugon sa pagbaba ng glucose sa dugo. Ito ay kumikilos sa mga hepatocytes at nagiging sanhi ng phosphorylation ng glycogen metabolism enzymes, na humahantong sa glycogenolysis at pagtaas ng glucose sa dugo.
Mga paraan upang maisaaktibo ang glycogen synthase
Ang allosteric activation ng glycogen synthase ay isinasagawa ng glucose-6-phosphate.
Ang isa pang paraan upang baguhin ang aktibidad nito ay ang kemikal (covalent) na pagbabago. Kapag ang pospeyt ay nakakabit, ang glycogen synthase ay hihinto sa pagtatrabaho, iyon ay, ito ay aktibo sa isang dephosphorylated form. Ang pag-alis ng pospeyt mula sa mga enzyme ay isinasagawa ng protina phosphatases. Ang insulin ay gumaganap bilang isang activator ng protina phosphatases - bilang isang resulta, pinatataas nito ang synthesis ng glycogen.
Kasabay nito, ang insulin at glucocorticoids ay nagpapabilis ng glycogen synthesis sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga molecule ng glycogen synthase.
Mga paraan upang maisaaktibo ang glycogen phosphorylase
Ang rate ng glycogenolysis ay limitado lamang sa rate ng glycogen phosphorylase. Maaaring baguhin ang aktibidad nito sa tatlong paraan:
- pagbabago ng covalent;
- activation na umaasa sa calcium;
- allosteric activation ng AMP.
Covalent modification ng phosphorylase
Adenylate cyclase activation ng glycogen phosphorylase.
Sa ilalim ng pagkilos ng ilang mga hormone sa cell, ang enzyme ay isinaaktibo sa pamamagitan ng mekanismo ng adenylate cyclase, na tinatawag na cascade regulation. Ang pagkakasunud-sunod ng mga kaganapan sa mekanismong ito ay kinabibilangan ng:
- Ang isang molekula ng hormone (adrenaline, glucagon) ay nakikipag-ugnayan sa receptor nito;
- Ang aktibong hormone-receptor complex ay kumikilos sa lamad na G-protein;
- Ang G-protein ay nagpapagana ng enzyme adenylate cyclase;
- Kino-convert ng Adenylate cyclase ang ATP sa cyclic AMP (cAMP) - isang pangalawang messenger (messenger);
- cAMP allosterically activates ang enzyme protina kinase A;
- Ang protina kinase A ay nag-phosphorylate ng iba't ibang mga intracellular na protina:
- isa sa mga protina na ito ay glycogen synthase, ang aktibidad nito ay inhibited,
- ang isa pang protina ay phosphorylase kinase, na isinaaktibo sa phosphorylation;
- Phosphorilase kinase phosphorylates glycogen phosphorylase b, na binago sa aktibong phosphorylase a;
- Ang aktibong glycogen phosphorylase "a" ay pumuputol sa mga α-1,4-glycosidic bond sa glycogen upang bumuo ng glucose-1-phosphate.
Bilang karagdagan sa mga hormone na nakakaapekto sa aktibidad ng adenylate cyclase sa pamamagitan ng G-proteins, may iba pang mga paraan upang makontrol ang mekanismong ito. Halimbawa, pagkatapos ng pagkakalantad sa insulin, ang enzyme phosphodiesterase ay isinaaktibo, na nag-hydrolyze ng cAMP at, dahil dito, binabawasan ang aktibidad ng glycogen phosphorylase.
Ang pag-activate ng mga calcium ions ay binubuo sa pag-activate ng phosphorylase kinase hindi ng protina kinase, ngunit ng Ca 2+ ions at calmodulin. Gumagana ang landas na ito sa pamamagitan ng pagsisimula ng mekanismo ng calcium-phospholipid. Ang pamamaraang ito ay nagbibigay-katwiran sa sarili nito, halimbawa, sa panahon ng ehersisyo ng kalamnan, kung ang mga impluwensya ng hormonal sa pamamagitan ng adenylate cyclase ay hindi sapat, ngunit ang Ca 2+ ions ay pumapasok sa cytoplasm sa ilalim ng impluwensya ng mga nerve impulses.
Ang glycogen ay isang reserba ng carbohydrates na naipon sa mga kalamnan at atay, na maaaring magamit habang tumataas ang metabolic requirement. Sa istraktura nito, ang glycogen ay kumakatawan sa daan-daang magkakaugnay na mga molekula ng glucose, kaya isinasaalang-alang ito. Ang sangkap ay minsang tinutukoy bilang "animal starch" dahil ito ay katulad ng istraktura sa regular na almirol.
Alalahanin na ang pag-iimbak ng glucose sa dalisay nitong anyo ay hindi katanggap-tanggap para sa metabolismo - ang mataas na nilalaman nito sa mga selula ay lumilikha ng isang mataas na hypertonic na kapaligiran, na humahantong sa isang pag-agos ng tubig at pag-unlad. Sa kabaligtaran, ang glycogen ay hindi matutunaw sa tubig at inaalis ang mga hindi gustong reaksyon¹. Ang sangkap ay synthesized sa atay (ito ay kung saan ang mga carbohydrates ay naproseso), at accumulates sa mga kalamnan.
Sa kaganapan na ang antas ng glucose sa dugo ay bumaba (halimbawa, pagkatapos ng ilang oras pagkatapos kumain o sa panahon ng aktibong pisikal na pagsusumikap), ang katawan ay nagsisimulang gumawa ng mga espesyal na enzyme. Bilang resulta ng prosesong ito, ang glycogen na naipon sa mga kalamnan ay nagsisimulang masira sa mga molekula ng glucose, na nagiging mapagkukunan ng mabilis na enerhiya.
Glycogen at glycemic index ng pagkain
Ang mga karbohidrat na kinakain sa panahon ng panunaw ay hinahati sa glucose, pagkatapos nito ay pumapasok ito sa daluyan ng dugo. Tandaan na ang mga taba at protina ay hindi maaaring ma-convert sa glucose (at sa glycogen). Ang nabanggit na glucose ay ginagamit ng katawan kapwa para sa kasalukuyang pangangailangan ng enerhiya (halimbawa, sa panahon ng pisikal na pagsasanay), at upang lumikha ng mga reserbang enerhiya - iyon ay, mga reserbang taba.
Kasabay nito, ang kalidad ng pagproseso ng carbohydrates sa glycogen ay direktang nakasalalay sa pagkain. Sa kabila ng katotohanan na ang mga simpleng carbohydrates ay nagdaragdag ng mga antas ng glucose sa dugo sa lalong madaling panahon, isang makabuluhang bahagi ng mga ito ay na-convert sa taba. Sa kaibahan, ang enerhiya ng mga kumplikadong carbohydrates, na nakuha ng katawan nang paunti-unti, ay mas ganap na na-convert sa glycogen na nilalaman ng mga kalamnan.
Sa katawan, ang glycogen ay naipon pangunahin sa atay (mga 100-120 g) at sa tissue ng kalamnan (mula 200 hanggang 600 g)¹. Ito ay pinaniniwalaan na humigit-kumulang 1% ng kabuuang bigat ng kalamnan ay nahuhulog dito. Tandaan na ang dami ng mass ng kalamnan ay direktang nauugnay sa nilalaman ng glycogen sa katawan - ang isang hindi sporting tao ay maaaring magkaroon ng mga reserbang 200-300 g, habang ang isang maskuladong atleta ay maaaring magkaroon ng hanggang 600 g.
Dapat ding banggitin na ang mga tindahan ng glycogen sa atay ay ginagamit upang matugunan ang mga kinakailangan sa enerhiya ng glucose sa buong katawan, habang ang mga tindahan ng glycogen ng kalamnan ay magagamit lamang para sa lokal na pagkonsumo. Sa madaling salita, kung gagawa ka ng squats, kung gayon ang katawan ay maaaring gumamit ng glycogen ng eksklusibo mula sa mga kalamnan ng mga binti, at hindi mula sa mga kalamnan ng biceps o triceps.
Mga function ng glycogen sa mga kalamnan
Mula sa punto ng view ng biology, ang glycogen ay hindi maipon sa mga fibers ng kalamnan mismo, ngunit sa sarcoplasm - ang nutrient fluid na nakapalibot sa kanila. Nagsulat na ang Fitseven tungkol sa kung ano ang higit na nauugnay sa isang pagtaas sa dami ng partikular na nutrient fluid na ito - ang mga kalamnan ay katulad ng istraktura sa isang espongha na sumisipsip ng sarcoplasm at lumalaki sa laki.
Ang regular na pagsasanay sa lakas ay may positibong epekto sa laki ng mga glycogen depot at ang dami ng sarcoplasm, na ginagawang mas malaki at mas madilaw ang mga kalamnan. Kasabay nito, ang bilang ng mga fibers ng kalamnan ay itinakda una sa lahat at halos hindi nagbabago sa panahon ng buhay ng isang tao, anuman ang pagsasanay - tanging ang kakayahan ng katawan na makaipon ng higit pang mga pagbabago sa glycogen.
Glycogen sa atay
Ang atay ang pangunahing organ sa pagsala ng katawan. Sa partikular, pinoproseso nito ang mga carbohydrate na ibinibigay sa pagkain - gayunpaman, ang atay ay maaaring magproseso ng hindi hihigit sa 100 g ng glucose sa isang pagkakataon. Sa kaso ng isang talamak na labis na mabilis na carbohydrates sa diyeta, ang figure na ito ay tumataas. Bilang resulta, ang mga selula ng atay ay maaaring mag-convert ng asukal sa mga fatty acid. Sa kasong ito, ang yugto ng glycogen ay hindi kasama, at ang mataba na pagkabulok ng atay ay nagsisimula.
Mga Epekto ng Glycogen sa Muscles: Biochemistry
Ang matagumpay na pagsasanay para sa pangangalap ng kalamnan ay nangangailangan ng dalawang kondisyon - una, ang pagkakaroon ng sapat na mga tindahan ng glycogen sa mga kalamnan bago ang pagsasanay, at, pangalawa, ang matagumpay na pagpapanumbalik ng mga glycogen depot sa dulo nito. Sa pamamagitan ng paggawa ng mga pagsasanay sa lakas na walang mga tindahan ng glycogen sa pag-asang "matuyo", pinipilit mo ang katawan na magsunog ng kalamnan sa unang lugar.
Para sa paglaki ng kalamnan, hindi gaanong paggamit ng protina ang mahalaga, ngunit ang pagkakaroon ng isang malaking halaga ng carbohydrates sa diyeta. Sa partikular, ang isang sapat na paggamit ng carbohydrates kaagad pagkatapos ng pagtatapos ng pag-eehersisyo sa panahon ng " " ay kinakailangan upang mapunan ang mga tindahan ng glycogen at ihinto ang mga proseso ng catabolic. Sa kaibahan, hindi ka maaaring bumuo ng kalamnan sa isang diyeta na walang karbohidrat.
Paano madagdagan ang mga tindahan ng glycogen?
Ang mga tindahan ng glycogen sa mga kalamnan ay pinupunan ng alinman sa mga carbohydrates mula sa pagkain, o sa pamamagitan ng paggamit ng sports gainer (isang pinaghalong protina at carbohydrates sa anyo). Tulad ng nabanggit namin sa itaas, sa proseso ng panunaw, ang mga kumplikadong carbohydrates ay pinaghiwa-hiwalay sa mga simple; una silang pumasok sa dugo sa anyo ng glucose, at pagkatapos ay pinoproseso sila ng katawan sa glycogen.
Kung mas mababa ang glycemic index ng isang partikular na carbohydrate, mas mabagal ang paglalabas nito ng enerhiya sa dugo at mas mataas ang porsyento ng conversion nito sa mga glycogen depot, at hindi sa subcutaneous fat. Ang panuntunang ito ay partikular na kahalagahan sa gabi - sa kasamaang palad, ang mga simpleng carbohydrates na kinakain sa hapunan ay mapupunta lalo na sa taba ng tiyan.
Ano ang nagpapataas ng dami ng glycogen sa mga kalamnan:
- Regular na pagsasanay sa lakas
- Kumain ng mababang glycemic carbohydrates
- Reception pagkatapos ng pagsasanay
- Nagpapasigla sa masahe ng kalamnan
Ang epekto ng glycogen sa pagsunog ng taba
Kung nais mong magsunog ng taba sa pamamagitan ng pagsasanay, tandaan na ang katawan ay unang gumagamit ng mga tindahan ng glycogen at pagkatapos ay lumipat sa mga tindahan ng taba. Ito ay batay sa katotohanan na ang rekomendasyon ay batay na ang epektibo ay dapat isagawa nang hindi bababa sa 40-45 minuto na may katamtamang pulso - una ang katawan ay gumugol ng glycogen, pagkatapos ay lumipat sa taba.
Ipinapakita ng pagsasanay na ang taba ay mas mabilis na nasusunog kapag nag-cardio sa umaga nang walang laman ang tiyan o gumagamit. Dahil sa mga kasong ito ang antas ng glucose sa dugo ay nasa pinakamababang antas na, mula sa mga unang minuto ng pagsasanay, ang mga tindahan ng glycogen mula sa mga kalamnan (at pagkatapos ay taba) ay ginugol, at hindi enerhiya ng glucose mula sa dugo sa lahat.
***
Ang Glycogen ay ang pangunahing anyo ng pag-iimbak ng enerhiya ng glucose sa mga selula ng hayop (ang mga halaman ay walang glycogen). Sa katawan ng isang may sapat na gulang, humigit-kumulang 200-300 g ng glycogen ang naipon, na pangunahing nakaimbak sa atay at kalamnan. Ang glycogen ay nasasayang sa panahon ng pagsasanay sa lakas at cardio, at para sa paglaki ng kalamnan ay napakahalaga na maayos na mapunan ang mga reserba nito.
Mga mapagkukunang pang-agham:
- Mga pangunahing kaalaman ng glycogen metabolism para sa mga coach at atleta,
Ang paglaban ng ating katawan sa masamang kondisyon sa kapaligiran ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kakayahang gumawa ng napapanahong mga reserba ng mga sustansya. Ang isa sa mga mahalagang "reserba" na sangkap ng katawan ay glycogen - isang polysaccharide na nabuo mula sa mga residu ng glucose.
Sa kondisyon na ang isang tao araw-araw ay tumatanggap ng kinakailangang pamantayan ng carbohydrates, kung gayon ang glucose, na nasa anyo ng glycogen sa mga selula, ay maaaring iwanang reserba. Kung ang isang tao ay nakakaranas ng pagkagutom sa enerhiya, sa kasong ito, ang glycogen ay isinaaktibo, kasama ang kasunod na pagbabago nito sa glucose.
Mga pagkaing mayaman sa glycogen:
Pangkalahatang katangian ng glycogen
Glycogen ay karaniwang tinatawag almirol ng hayop. Ito ay isang storage carbohydrate na ginawa sa katawan ng mga hayop at tao. Ang kemikal na formula nito ay (C 6 H 10 O 5) n. Ang glycogen ay isang compound ng glucose, na idineposito sa anyo ng mga maliliit na butil sa cytoplasm ng mga selula ng kalamnan, atay, bato, pati na rin sa mga selula ng utak at mga puting selula ng dugo. Kaya, ang glycogen ay isang reserbang enerhiya na maaaring magbayad para sa kakulangan ng glucose sa kawalan ng wastong nutrisyon ng katawan.
Ang mga selula ng atay (hepatocytes) ay nangunguna sa akumulasyon ng glycogen! Maaari silang binubuo ng sangkap na ito ng 8 porsiyento ng kanilang timbang. Kasabay nito, ang mga selula ng kalamnan at iba pang mga organo ay nakakaipon ng glycogen sa halagang hindi hihigit sa 1 - 1.5%. Sa mga matatanda, ang kabuuang halaga ng glycogen sa atay ay maaaring umabot sa 100-120 gramo!
Pang-araw-araw na pangangailangan ng katawan para sa glycogen
Ayon sa rekomendasyon ng mga doktor, ang pang-araw-araw na rate ng glycogen ay hindi dapat mas mababa sa 100 gramo bawat araw. Bagaman dapat itong isaalang-alang na ang glycogen ay binubuo ng mga molekula ng glucose, at ang pagkalkula ay maaari lamang isagawa sa isang magkakaugnay na batayan.
Ang pangangailangan para sa pagtaas ng glycogen:
- Sa kaso ng pagtaas ng pisikal na pagsusumikap na nauugnay sa pagganap ng isang malaking bilang ng mga monotonous na manipulasyon. Bilang resulta, ang mga kalamnan ay nagdurusa mula sa kakulangan ng suplay ng dugo, pati na rin ang kakulangan ng glucose sa dugo.
- Kapag nagsasagawa ng trabaho na may kaugnayan sa aktibidad ng utak. Sa kasong ito, ang glycogen na nakapaloob sa mga selula ng utak ay mabilis na na-convert sa enerhiya na kailangan para sa trabaho. Ang mga cell mismo, na naibigay ang naipon, ay nangangailangan ng muling pagdadagdag ng mga stock.
- Sa kaso ng limitadong pagkain. Sa kasong ito, ang katawan, na hindi tumatanggap ng glucose mula sa pagkain, ay nagsisimulang iproseso ang mga reserba nito.
Ang pangangailangan para sa glycogen ay bumababa:
- Sa paggamit ng malalaking halaga ng glucose at mga compound na tulad ng glucose.
- Sa mga sakit na nauugnay sa pagtaas ng paggamit ng glucose.
- Sa mga sakit sa atay.
- Sa glycogenesis na sanhi ng isang paglabag sa aktibidad ng enzymatic.
Pagsipsip ng glycogen
Ang Glycogen ay kabilang sa pangkat ng mga mabilis na natutunaw na carbohydrates, na may pagkaantala sa pagpapatupad. Ang pormulasyon na ito ay ipinaliwanag bilang mga sumusunod: hangga't may sapat na iba pang mga mapagkukunan ng enerhiya sa katawan, ang mga butil ng glycogen ay maiimbak nang buo. Ngunit sa sandaling ang utak ay nagbibigay ng isang senyas tungkol sa kakulangan ng suplay ng enerhiya, ang glycogen sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme ay nagsisimulang ma-convert sa glucose.
Mga kapaki-pakinabang na katangian ng glycogen at ang epekto nito sa katawan
Dahil ang molekula ng glycogen ay kinakatawan ng isang glucose polysaccharide, ang mga kapaki-pakinabang na katangian nito, pati na rin ang epekto sa katawan, ay tumutugma sa mga katangian ng glucose.
Ang glycogen ay isang kumpletong mapagkukunan ng enerhiya para sa katawan sa panahon ng kakulangan ng mga sustansya, ito ay kinakailangan para sa ganap na mental at pisikal na aktibidad.
Pakikipag-ugnayan sa mahahalagang elemento
Ang glycogen ay may kakayahang mabilis na mag-convert sa mga molekula ng glucose. Kasabay nito, ito ay nasa mahusay na pakikipag-ugnayan sa tubig, oxygen, ribonucleic (RNA) at deoxyribonucleic (DNA) acids.
Mga palatandaan ng kakulangan ng glycogen sa katawan
- kawalang-interes;
- kapansanan sa memorya;
- pagbaba sa mass ng kalamnan;
- mahinang kaligtasan sa sakit;
- nakaka-depress na mood.
Mga palatandaan ng labis na glycogen
- pampalapot ng dugo;
- mga paglabag sa atay;
- mga problema sa maliit na bituka;
- Dagdag timbang.
Glycogen para sa kagandahan at kalusugan
Dahil ang glycogen ay isang panloob na mapagkukunan ng enerhiya sa katawan, ang kakulangan nito ay maaaring maging sanhi ng pangkalahatang pagbaba sa enerhiya ng buong organismo. Ito ay makikita sa aktibidad ng mga follicle ng buhok, mga selula ng balat, at nagpapakita rin ng sarili sa pagkawala ng kinang ng mata.
Teksto: Tatyana Kotova
Kung iiwan natin ang paglalarawan ng mga prosesong pisyolohikal at ang wika ng mga pormula ng kemikal, at subukang ipaliwanag sa ilang salita kung ano ang glycogen, makakakuha tayo ng ganito: ang glycogen ay ang ating reserbang karbohidrat at tindahan ng enerhiya. Ang mga function ng glycogen, kung bakit kailangan ang glycogen sa atay at kung gaano karaming glycogen ang nasa mga kalamnan - susubukan naming sagutin ang mga tanong na ito.
Synthesis ng glycogen
Ang Glycogen ay isang mabilis na pinakilos na reserba ng enerhiya. Ang glucose ay nakaimbak sa glycogen. Pagkatapos kumain, ang katawan ay kumukuha mula sa mga sustansya ng mas maraming glucose na kailangan nito para sa pisikal na aktibidad at mental na aktibidad, at iniimbak ang natitira bilang glycogen sa atay at mga kalamnan. Gagamitin niya ang mga ito pagdating ng panahon. Ang prosesong ito ay tinatawag na glycogen synthesis o simpleng pagbuo ng asukal. Kapag nagsimula ka ng isang aktibong pisikal na aktibidad, tulad ng paglalaro ng sports, ang katawan ay nagsisimulang gumamit ng mga glycogen store nito. At ginagawa niya ito nang matalino. Alam niya - ang katawan - na hindi niya ganap na magagamit ang nabuo bilang isang resulta ng glycogen synthesis, dahil kung hindi, wala na siyang magagamit upang mabilis na mapunan ang enerhiya (isipin na hindi ka lang makalakad o tumakbo, dahil ang iyong katawan ay may walang natitirang lakas para gumalaw).
Pagkatapos ng ilang oras "nang walang refueling" sa anyo ng pagkain, ang mga tindahan ng glycogen ay naubos, ngunit ang sistema ng nerbiyos ay patuloy na patuloy na hinihiling ito para sa sarili nito. Iyon ang dahilan kung bakit nangyayari ang matamlay na mga reaksyon sa kaisipan at pisikal, nagiging mahirap para sa isang tao na tumutok at tumugon sa anumang panlabas na stimuli.
Mayroong dalawang mga sitwasyon kung saan ang ating katawan ay nagpapalitaw ng glycogen synthesis. Pagkatapos kumain, lalo na ang mga pagkaing mataas sa carbohydrates, tumataas ang blood glucose level. Bilang tugon, ang insulin ay pumapasok sa daloy ng dugo at pinapadali ang paghahatid ng glucose sa mga selula, pati na rin ang pagtulong sa synthesis ng glycogen. Ang pangalawang mekanismo ay na-trigger sa mga panahon ng matinding gutom o matinding pisikal na aktibidad. Sa parehong mga kaso, nauubos ng katawan ang mga tindahan ng glycogen sa mga selula, na nagpapahiwatig sa utak na kailangan nitong "mag-refuel."
Mga Pag-andar ng Glycogen
Ang pangunahing pag-andar ng glycogen ay imbakan ng enerhiya. Ang mga pangunahing tindahan ng glycogen ay nasa mga kalamnan at atay, kung saan pareho itong ginawa (mula sa glucose sa dugo) at ginagamit. Bilang karagdagan, ang glycogen ay nakaimbak din sa mga pulang selula ng dugo. Ang function ng liver glycogen ay upang magbigay ng glucose sa buong katawan, ang function ng glycogen sa mga kalamnan ay upang magbigay ng enerhiya para sa pisikal na aktibidad.
Kapag bumaba ang mga antas ng asukal sa dugo, ang hormone na glucagon ay inilabas, na nagpapalit ng glycogen sa isang pinagmumulan ng gasolina. Kapag nagkontrata ang mga kalamnan, ang tungkulin ng glycogen ay masira sa glucose upang magamit bilang enerhiya. Pagkatapos ng pisikal na aktibidad, pupunan ng katawan ang mga nasayang na tindahan ng glycogen sa sandaling kumain ka ng isang bagay. Kung ang mga tindahan ng glycogen at taba ay maubos, ang katawan ay magsisimulang masira ang mga protina at gamitin ang mga ito bilang pinagmumulan ng gasolina. Sa kasong ito, maaaring harapin ng isang tao ang panganib ng anorexia. Ang kalamnan ng puso ay napakayaman sa glycogen at nakakakuha ng humigit-kumulang 25% ng gasolina nito mula sa glucose para sa pang-araw-araw na trabaho. Kung walang sapat na pagkonsumo ng mga pagkaing naglalaman ng glucose, magdurusa din ang puso. Para sa kadahilanang ito, maraming mga pasyente na may anorexia at bulimia ay may mga problema sa puso.
Ano ang mangyayari kapag mayroong labis na glucose sa katawan? Kung ang lahat ng mga tindahan ng glycogen ay puno, ang conversion ng glucose sa taba ay magsisimula. Mula sa puntong ito, napakahalaga na bantayan ang iyong diyeta at huwag kumain ng masyadong maraming matamis na pagkain na ang mga carbohydrate ay maaaring ma-convert sa glucose. Kapag ang labis na asukal ay naimbak bilang taba, mas matagal ang katawan upang masunog ito. Anumang diyeta na isinasaalang-alang ang ratio ng mga protina, taba at carbohydrates (halimbawa, isang matalinong diyeta para sa pagbaba ng timbang) ay palaging lubhang maramot sa asukal at mabilis na carbohydrates.
Bakit kailangan ang glycogen sa atay?
Ang atay ay ang pangalawang pinakamalaking organ sa katawan ng tao pagkatapos ng balat. Ito ang pinakamabigat na glandula, sa isang karaniwang may sapat na gulang ay tumitimbang ito ng halos isa at kalahating kilo. Ang atay ay responsable para sa maraming mahahalagang pag-andar, kabilang ang metabolismo ng karbohidrat. Ang atay, sa katunayan, ay isang malaking filter kung saan ang dugong mayaman sa sustansya ay dumadaan mula sa gastrointestinal tract. At ang isang partikular na mahirap at mahalagang gawain ng filter na ito ay upang mapanatili ang pinakamainam na konsentrasyon ng glucose sa dugo. Ang glycogen sa atay ay ang tindahan ng glucose.
Ang mga pangunahing mekanismo kung saan pinoproseso ng katawan ang glycogen sa atay upang matiyak ang pinakamainam na antas ng asukal sa dugo ay lipogenesis, pagkasira ng glycogen, gluconeogenesis, at pagbabago ng iba pang mga asukal sa glucose.
Ang atay ay gumaganap bilang isang buffer ng glucose, ibig sabihin ay nakakatulong itong panatilihing malapit ang mga antas ng glucose sa dugo sa normal na hanay na 80 hanggang 120 mg/dL (milligram glucose per deciliter ng dugo). Ginagawa nitong kritikal na organ ang atay dahil parehong maaaring mapanganib sa katawan ang hyperglycemia (mataas na asukal sa dugo) at hypoglycemia (mababang asukal sa dugo).
Bakit kailangan ng muscle glycogen?
Ang glycogen sa mga kalamnan ay kailangan para sa pag-iimbak ng enerhiya. Kung ang ating katawan ay maaaring mag-imbak ng mas maraming glycogen sa mga kalamnan, kung gayon ang mga kalamnan ay magkakaroon ng mas maraming enerhiya sa kanilang pagtatapon, handa na para sa agarang paggamit. Ito ay isa sa mga gawain ng pre-season training ng mga atleta. Para sa kanila, mahalaga na matiyak ang buong pagbawi ng kalamnan bago ang pagsasanay. Samakatuwid, ang kanilang mga programa sa nutrisyon ay binuo sa paraang ang "imbak" ng glycogen sa mga kalamnan ay nakaimpake sa kapasidad.
Ipinakikita ng medikal na pananaliksik na ang susi sa mabilis na paggaling ng muscle glycogen ay ang pagkonsumo ng mga pagkain at inumin na may ratio ng carbohydrates sa mga protina na humigit-kumulang 4 hanggang 1 sa loob ng kalahating oras pagkatapos ng pagsasanay. Pagkatapos ay ang digestive enzymes ay pinakaaktibo at dumadaloy ang dugo sa ang mga kalamnan ay magiging maximum. Ang mga atleta na naaalalang "refill" ang kalamnan glycogen kaagad pagkatapos ng pag-eehersisyo bago maligo ay maaaring mag-imbak ng tatlong beses na mas maraming glycogen kaysa sa mga naghihintay ng dalawa o higit pang oras.