גליקוגן

תבנית:שכתוב גליקוגן - הוא רב סוכר, הבנוי מגלוקוז משמש לשימור עתודות אנרגיה זמינה ומצוי בעיקר בתאי הכבד, וכן בכליות ושרירים. למרות שריכוזו גבוה בכבד כמות תאי השריר בגוף גבוה יותר ולכן רוב הגליקוגן בגוף נמצא דווקא בתאי השריר.

הגליקוגן נמצא בצורת גרגרים בתוך הציטוזול.

מבנה

הגליקוגן בנוי מיחידות גלוקוז וישנן הסתעפויות כל 8 יחידות. מולקולות הגלוקוז בשרשרת הישרה מחוברות בקשר אלפא (1,4) ואילו בנקודות ההסתעפות הן מחוברות בקשר אלפא (1,6).

הסיעוף מעלה את המסיסות של המולקולה.

מבנה הגליקוגן

שריפת גליקוגן

בעת פעילות גופנית, גוף האדם מפיק אנרגיה מגליקוגן, שומן, גלוקוז פחמימה פשוטה ולעתים חלבון המפורק מהשריר עצמו. ככל שעולה עצימות הפעילות, הגוף נוטה לשרוף יותר גליקוגן ופחות שומן.

גליקוגן הוא חומר תשמורת חשוב למרות שהוא לא אנרגתי כמו מולקולות השומן וזאת מכמה סיבות:

1. השבירה המבוקרת שלו מעלה את ריכוז הגלוקוז בין הארוחות ולכן הוא משמש כעין בופר לשמירת ריכוז הגלוקוז בדם. וזה חשוב כיוון שהגלוקוז הוא חומר האנרגיה היחיד של המח, חוץ ממקרים של הרעבה ממושכת.

2. הגלוקוז שמפורק מהגליקוגן זמין לתנועה ולכן מתאים לתנאים פתאומיים (כמו ספורט).

3. פירוק הגליקוגן לא צורך חמצן ולכן משמש בתנאים אנארוביים.

ספורטאי סיבולת, שנוהגים לכלות את כל מאגר הגליקוגן שלהם במהלך פעילות אחת, ניזונים מגלוקוז בצורה נוזלית במהלך אותה פעילות.

סינטזת הגליקוגן

בכדי לפלמר (הארכת השרשרת) חייבים לפחות 4 שיירי גלוקוז. על מנת להגיע ל שרשרת של 4 צריך חלבון בשם: glycogenine ואת נוכחותו המחייבת של האנזים glycogen syntase והם עובדים ביחד.

הסינטאז מקטלז העברת גלוקוז לשרשרת. בתוך כל גרגר של גליקוגן תמיד ימצא גרעין של גליקוג'נין.

קטוזיס

בדיאטות דלות-פחמימות, הגוף מכלה את מלאי הגליקוגן בתוך יומיים. לאחר מכן מתחיל שלב פירוק מואץ של שומן, במהלכו הגוף מפרק יותר שומן מהדרוש לו. קטוזיס נמשך כל עוד לא נכנסות מספיק פחמימות לגוף ומאגרי הגליקוגן נשארים ריקים.

הדעות לגבי דיאטות דלות-פחמימות חלוקות מאוד כשהן תומכיהן והן מתנגדיהן מציגים שפע ראיות וטיעונים התומכים בצדקתם.

העמסת פחמימות

למרות שיש להם מאגרי גליקוגן גדולים מהממוצע, ספורטאי סיבולת נוהגים לוודא שמאגר הגליקוגן שלהם מלא עד גדותיו לפני תחרויות. לשם כך הם אוכלים ארוחה של לפחות 2000 קלוריות יום לפני התחרות.

בקרות

ישנן מספר בקרות על ייצור ופירוק הגליקוגן. הן מחלוקות לבקרות אלוסטריות ובקרות הורמונליות.

• בקרות אלוסטריות הינן בקרות שנגרמות עקב ריכוז המגיבים והתוצרים בהתאמה. כלומר אם יש עודף במגיבים אזי תהיה תגובה ואילו יש עודף בתוצרים אזי התגובה תופסק או תואט.

• בקרות הורמונליות במקרה של הגליקוגן הן על ידי ההורמונים: אפינפרין, גלוקאגון ואינסולין.

פעילות שריר משחררת אפינפרין ואילו גלוקאגון מצביע על מצב של הרעבה.

הפרעות בריאותיות הקשורות לגליקוגן

המחלה הנפוצה ביותר הקשורה במטבוליזם לא נורמלי של גליקוגן היא סוכרת.

מספר של מחלות, רובן גנטיות, נגרמות עקב פגמים שקשורים לגליקוגן. להלן מספר מהן:

• Von gierke disease- מחלה שבה יש הגדלה של הכבד, יש היפוגליקמיה בין הארוחות. בנוסף לכך רמת הגלוקוז בדם אינה עולה בהשפעת האפינפרין. עובר עם מחלה זו יסבול מפרכוסים.
• מחלת Pompe- האנזים שיוצר את קשר אלפא 1,4 לא עובד ואז יש מוות עד גיל שנתיים.
• מחלת Cori- אין את האנזים שמפרק את קשרי אלפא 1,6 ואז הפירוק אינו יעיל. עם מחלה זו ניתן לחיות.

וישנן עוד כעשר מחלות נוספות ושונות שקשורות לגליקוגן.