גליקוגן

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

גליקוגן הוא רב סוכר, הבנוי מגלוקוז. הגליקוגן משמש לשימור עתודות אנרגיה זמינה, ומצוי בעיקר בתאי הכבד, וכן בכליות ובשרירים. למרות שריכוזו בכבד גבוה במיוחד, רוב הגליקוגן בגוף נמצא דווקא בתאי השריר הרבים.

הגליקוגן נמצא בצורת גרגרים בתוך הציטוזול.

תוכן עניינים 1 מבנה 2 שריפת גליקוגן 3 סינטזת הגליקוגן 4 מחסור בפחמימות 5 העמסת פחמימות 6 בקרות 7 הפרעות בריאותיות הקשורות לגליקוגן

[עריכה] מבנה

הגליקוגן בנוי מיחידות גלוקוז המחוברות זו לזו בשרשרת ארוכה. כל שמונה יחידות גלוקוז נמצאת הסתעפות לשרשרת גלוקוז נוספת. מולקולות הגלוקוז בשרשרת הישרה מחוברות בקשר אלפא (1,4), ואילו בנקודות ההסתעפות הן מחוברות בקשר אלפא (1,6).

הסיעוף מעלה את המסיסות של המולקולה.

[עריכה] שריפת גליקוגן

בעת מנוחה וביתר שאת בעת פעילות גופנית, גוף האדם מפיק אנרגיה מגליקוגן, משומן, מחד סוכרים ולעתים מחלבונים המפורקים מהשריר עצמו. ככל שעולה עצימות הפעילות (נתון הנמדד כשיעור ממאמץ מרבי או כשיעור השינוי בדופק בהשוואה להפרש בין דופק במנוחה לדופק במאמץ מרבי), נוטה הגוף לשימוש גדול יותר במסלולים מטבולים העושים שימוש בגליקוגן ופחות לשימוש במסלולים מטבולים העושים שימוש בשומן.

גליקוגן הוא חומר תשמורת חשוב למרות שכמות האנרגיה האצורה בו קטנה מזו שבמולקולות שומן וזאת מכמה סיבות:

1. השבירה המבוקרת שלו מעלה את ריכוז הגלוקוז בין הארוחות ולכן הוא משמש כעין בופר לשמירת ריכוז הגלוקוז בדם. עובדה משמעותית מכיוון שהגלוקוז הוא חומר האנרגיה היחיד של המח, למעט במקרים של הרעבה ממושכת.
2. הגלוקוז שמפורק מהגליקוגן זמין יותר ממקורות אנרגיה אחרים ולכן מתאים לתנאים הדורשים פעילות שרירית מהירה באופן פתאומי (כמו ריצה במאוצים).
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.

[עריכה] סינטזת הגליקוגן

הוספת מולקולות גלוקוז לגליקוגן יכולה להעשות רק במידה וקיימים לפחות ארבעה שיירי גלוקוז. יצירת שרשרת של ארבע מולקולות גלוקוז מצריכה חלבון בשם גליקוג'נין (glycogenine) ואת נוכחותו של האנזים גליקוגן סינטאז (glycogen syntase). החלבון והאנזים פועלים יחד לחיבור הגלוקוז למולקולת הגליקוגן.

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

[עריכה] מחסור בפחמימות

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 ויוצר ממנו גופי קטון הזמינים לפעילות המוח. עודף של גופי קטון מכונה קטוזיס ועודף חמור הגורם לחמצת של הגוף מכונה קטואציטוזיס. 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.

[עריכה] העמסת פחמימות

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

[עריכה] בקרות

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

• בקרות אלוסטריות הינן בקרות שנגרמות עקב ריכוז המגיבים והתוצרים של פירוק וייצור הגליקוגן. 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, גלוקגון ואינסולין.

פעילות שריר משחררת אפינפרין. אינסולין מופרש במצב שובע (רמות גבוהות של גלוקוז בדם) וגורם ליצירת גליקוגן וגלוקגון מופרש במצב של רעב (רמות נמוכות של גלוקוז בדם) וגורם לפרוק גליקוגן.

[עריכה] 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, מאופיינת בהיפוגליקמיה בין הארוחות. בנוסף לכך רמת הגלוקוז בדם אינה עולה בהשפעת האפינפרין. עובר הסובל מהמחלה יסבול מפרכוסים.
• מחלת Pompe- תת תפקוד של האנזים שיוצר את קשר אלפא 1,4. תוחלת החיים של תינוקות הסובלים מהמחלה לא עולה על שנתיים.
• מחלת Cori- הסובלים מהמחלה חסרים את האנזים שמפרק את קשרי אלפא 1,6 ואז הפירוק אינו יעיל. עם מחלה זו ניתן לחיות.

ישנן עוד כעשר מחלות נוספות ושונות שקשורות לגליקוגן.