Glycogeen is de bron van opslag en reserve van glucose bij dieren. Het is van weinig belang aangezien het snel wordt omgezet in melkzuur na de dood van het dier; in plaats daarvan vertegenwoordigt het een zeer belangrijke energiereserve om het lichaammetabolisme te ondersteunen.
Glycogeen is een vertakt polymeer van glucose (het bestaat uit vele glucose-eenheden samengevoegd met alfa-1, 4-bindingen en alfa-1, 6 vertakkingsvertakkingen die om de 8-10 residuen aanwezig zijn).
Glycogeen heeft een zeer compacte structuur die is afgeleid van de spiraalvormige wikkeling van polysaccharideketens.
Glucoseconcentraties die gemakkelijk bruikbaar zijn voor weefsels voor energiedoeleinden worden voornamelijk aangetroffen in de lever- en skeletspieren. Terwijl de glucosereserves in de lever worden gebruikt om de verschillende weefsels te leveren, worden die in de spieren alleen lokaal gebruikt.
De belangrijkste consumenten van glucose zijn de hersenen en de skeletspieren via de aerobe manier. De resterende glucose wordt geconsumeerd door erytrocyten (rode bloedcellen) en hartspier.
Het lichaam verkrijgt glucose dankzij het dieet, dankzij de aminozuren in de gluconeogenetische route en dankzij de omzetting van lactaat naar glucose (Cori-cyclus).
NB: Vetzuren kunnen niet worden omgezet in glucose.
Glucose is te vinden in twee vormen in ons lichaam: in vrije vorm in de bloedbaan en in vertakte vorm in de lever en spieren (reserves).
Glycogenolyse (AFBRAAK VAN G GLYCOGEEN TOT GLUCOSE)
Degradatie van glycogeenvoorraden vereist de hoofdwerking van het enzym Glycogeenfosforylase. Dit enzym maakt de glucosemonomeren los van de vorm 1-4 waarbij glucose-monomeren 1 fosfaat wordt verkregen. Het voordeel van dit proces is dat de verkregen glucose al gedeeltelijk geactiveerd is en dat de reactie sterk positief is en daarom geen ATP vereist. (zie Krebs-cyclus)
Glycogeenfosforylase is echter niet in staat glucoseresten van de a-1.6 vertakkingsvorm te verwijderen. Vervolgens komt een debranching-enzym tussenbeide om de bindingen te splitsen tot -1, 6 in glucose (10%) en in glucose 1-fosfaat.
Glucose 1 fosfaat geproduceerd door de werking van fosforylase moet vervolgens worden omgezet in glucose 6 fosfaat dankzij fosfoglucomutase.
We weten dat bij glycolyse het enzym dat glucose kan omzetten in glucose 6 fosfaat hexokinase is en dat dit enzym wordt geremd door een overmaat product. Het enzym glucokinase is aanwezig in de lever en heeft een functie die lijkt op het aokinase dat in de spieren aanwezig is, maar is minder verwant aan glucose. Dit komt omdat de lever vetzuren als de belangrijkste energiebron gebruikt en zich ertoe verbindt om suikers te gebruiken nadat alle andere weefsels zijn bijgevuld (een genereus orgaan bij uitstek).
EPINEFRINES IN LEVERGLUCAGONSPIEREN stimuleren de activering van glycogeenfosforylase die wordt geremd door een overmaat aan ATP en wordt geactiveerd door hoge concentraties AMP. Hoge niveaus van c-amp en Ca2 + begunstigen de afbraak van glycogeen in de hepatocyt. Het enzym glycogenofosforylase bestaat in twee verschillende vormen: in een zogenaamde T (minder actieve tijd) vorm en in een R (ontspannen, meer actieve) vorm.
Glycogeenfosforylase kan binden aan glycogeen wanneer het zich in de R-toestand bevindt.
Deze R-conformatie wordt toegestaan door binding aan AMP terwijl het wordt geremd door binding aan ATP of glucose 6 fosfaat.
Dit enzym is ook onderworpen aan een controle gegeven door zijn fosforylering.
Opmerking: in de lever is er een enzym afwezig in de skeletspier dat glucose 6-fosfatase wordt genoemd en dat glucose 6-fosfaat omzet in glucose. Dit enzym maakt het genereren van afzonderlijke glucose-eenheden mogelijk om een optimaal bloedglucoseniveau te handhaven
Ook interessant is de glucose-alanine-cyclus, in feite kan uit dit in overvloed aanwezige aminozuur in de spier glucose in de lever worden verkregen.
Wanneer de beschikbaarheid van glycogeen in de spieren afneemt, uitgaande van de aminozuren met vertakte keten door transaminatie (een proces waarbij de aminogroep van aminozuren van één aminozuur naar een andere substantie gaat die een nieuw aminozuur vormt) wordt alanine gevormd; de laatste gaat over in de lever waar de aminogroep wordt verwijderd (deamminatie), waarbij ammoniak en een koolstofskelet worden verkregen waaruit glucose wordt verkregen dat als een energiebron kan worden gebruikt.
DE SYNTHESE VAN GLYCOGEEN
het zal niet worden gereguleerd door een fosforylase maar door een glycogeen synthase, een enzym dat hoge concentraties van UDP nodig heeft om te functioneren. Dus glycogenosynthese is niet precies het tegenovergestelde van glycogenolyse
Om glucose door glycogeensynthase te gebruiken, moet het in feite worden geactiveerd door een enzym dat UDP-glucosepyrofosforylase wordt genoemd. Dit enzym wisselt fosfor uit in positie één van glucose 1-fosfaat met UDP. Aldus wordt een UDP-glucose gevormd dat wordt gebruikt door glycogeensynthase. De belangrijkste trigger van deze reactie is glycogenine, een aminozuur dat een glucose-eenheid overbrengt dankzij een tyrosineresidu.
Ten slotte is er eindelijk een vertakkingsenzym dat de juiste vertakkingen tussen de verschillende glucose-eenheden creëert (alfa 1-4 en alfa 1-6).
DOORGAAN: diepgaande studie van het glycogeenmetabolisme »
