Синтез и распад гликогена

Гликоген – полисахарид, накапливающийся, главным образом, в печени и в мышцах, и выполняющий функцию энергетического резерва углеводов, который может быть быстро использован при увеличении энергопотребления. Синтез гликогена протекает лишь в условиях «энергетического комфорта», когда количество поступающих углеводов с пищей превышает энергетические потребности клеток организма.

В случае синтеза гликогена после образования глюкозо-6-фосфата (гексокиназная реакция) происходит внутримолекулярный перенос остатка фосфорной кислоты из 6-го положения в 1-е. При этом образуется глюкозо-1-фосфат.

Рисунок ХХ. Схема метаболизма гликогена в печени

После изомеризации глюкозо-6-фосфата в глюкозо-1-фосфат протекает дополнительная активация глюкозного фрагмента. При этом расходуется 1 молекула УТФ, что равнозначно затрате одной молекулы АТФ. В результате образуется УДФ-глюкоза.

Затем глюкозный остаток переносится на молекулу гликогена, и его цепь становится на один глюкозный фрагмент длиннее. Удлинение цепи гликогена катализирует фермент гликогенсинтетаза – ключевой фермент синтеза гликогена, который активируется избытком глюкозо-6-фосфата. Поэтому, если глюкозо-6-фосфат в клетке потребляется медленно, то возрастание его концентрации приводит к увеличению скорости синтеза гликогена. Реакция, катализируемая гликогенсинтазой, необратима.

Гликоген – разветвленная молекула. Для формирования ответвлений (α(1,6)-гликозидных связей) существует специальный фермент - "гликогенветвящий фермент".

Молекула гликогена синтезируется не «с нуля», а происходит постепенное удлинение уже имеющегося фрагмента цепи – так называемой "затравки". И при распаде гликогена никогда не происходит полного разрушения его молекул – обязательно остаются «затравки» - олигосахаридные фрагменты, которые в момент запуска его синтеза являются матрицей для удлинения полисахаридных цепей и формирования новых отвтевлений.

Для включения одного остатка глюкозы в молекулу гликогена клетка расходует 2 молекулы АТФ. При распаде гликогена освобождается только Ф_н (неорганический фосфат).

При увеличении энергопотребления гликоген способен распадаться. Для этого существует свой обходной обратный путь. Его ключевым ферментом является гликогенфосфорилаза, который угнетается избытком АТФ, активируется избытком АДФ и АМФ. Этот фермент расщепляет молекулу гликогена с участием неорганического фосфата (Фн) до глюкозо-1-фосфата и гликогена, укороченного на один глюкозный фрагмент: (С₆Н₁₀О₅)n + H₃PO₄ ----> (C₆H₁₀O₅)_n-1 + глюкозо-1-фосфат

Дата добавления: 2015-07-13