Գլիկոգենը բարդ, բարդ ածխաջրածին է, որը գլիկոգենեզի ընթացքում առաջանում է գլյուկոզայից, որը սննդի հետ մտնում է մարդու օրգանիզմ։ Քիմիական տեսանկյունից այն սահմանվում է C6H10O5 բանաձևով և կոլոիդային պոլիսախարիդ է՝ գլյուկոզայի մնացորդների բարձր ճյուղավորված շղթայով։ Այս հոդվածում մենք ձեզ ամեն ինչ կպատմենք գլիկոգենների մասին՝ ինչ են դրանք, ինչ գործառույթներ ունեն, որտեղ են պահվում։ Կնկարագրենք նաև, թե ինչ շեղումներ կան դրանց սինթեզման գործընթացում։
Գլիկոգեններ. ի՞նչ են դրանք և ինչպե՞ս են սինթեզվում:
Գլիկոգենը մարմնի համար գլյուկոզայի հիմնական պաշարն է: Մարդու մարմնում այն սինթեզվում է հետևյալ կերպ. Սննդի ժամանակ ածխաջրերը (ներառյալ օսլան և դիսաքարիդները՝ լակտոզա, մալտոզա և սախարոզա) ֆերմենտի (ամիլազ) ազդեցությամբ տրոհվում են փոքր մոլեկուլների: Այնուհետև, բարակ աղիքներում, ֆերմենտները, ինչպիսիք են սախարազը, ենթաստամոքսային գեղձի ամիլազը և մալթազը, հիդրոլիզացնում են ածխաջրերի մնացորդները մոնոսաքարիդների, ներառյալ գլյուկոզայի:
Թողարկվածի մի մասըգլյուկոզան, ներթափանցելով արյան մեջ, ուղարկվում է լյարդ, իսկ մյուսը տեղափոխվում է այլ օրգանների բջիջներ։ Անմիջապես բջիջներում, ներառյալ մկանային բջիջներում, տեղի է ունենում գլյուկոզայի մոնոսաքարիդի հետագա քայքայումը, որը կոչվում է գլիկոլիզ: Գլիկոլիզի գործընթացում, որը տեղի է ունենում (աէրոբ և անաէրոբ) թթվածնի մասնակցությամբ կամ առանց դրա, սինթեզվում են ATP մոլեկուլներ, որոնք էներգիայի աղբյուր են բոլոր կենդանի օրգանիզմներում։ Բայց ոչ ամբողջ գլյուկոզան, որը սննդի հետ մտնում է մարդու օրգանիզմ, ծախսվում է ATP սինթեզի վրա։ Դրա մի մասը պահվում է գլիկոգենի տեսքով։ Գլիկոգենեզի գործընթացը ներառում է պոլիմերացում, այսինքն՝ գլյուկոզայի մոնոմերների հաջորդական կցումը միմյանց և ճյուղավորված պոլիսախարիդային շղթայի ձևավորումը հատուկ ֆերմենտների ազդեցության տակ։
Որտե՞ղ է գտնվում գլիկոգենը:
Ստացված գլիկոգենը պահվում է հատուկ հատիկների տեսքով մարմնի բազմաթիվ բջիջների ցիտոպլազմայում (ցիտոզոլ): Հատկապես բարձր է գլիկոգենի պարունակությունը լյարդում և մկանային հյուսվածքում։
Ավելին, մկանային գլիկոգենը հենց մկանային բջջի համար գլյուկոզայի պահպանման աղբյուր է (ուժեղ ծանրաբեռնվածության դեպքում), իսկ լյարդի գլիկոգենը պահպանում է արյան մեջ գլյուկոզայի նորմալ կոնցենտրացիան։ Բացի այդ, այս բարդ ածխաջրերի մատակարարումը հայտնաբերվում է նյարդային բջիջներում, սրտի բջիջներում, աորտայում, էպիթելային ամբողջության, շարակցական հյուսվածքի, արգանդի լորձաթաղանթի և սաղմնային հյուսվածքներում: Այսպիսով, մենք ուսումնասիրեցինք, թե ինչ է նշանակում «գլիկոգեններ» տերմինը: Ինչ է դա հիմա պարզ է: Հաջորդիվ, եկեք խոսենք դրանց գործառույթների մասին:
Ինչու է մարմնին անհրաժեշտ գլիկոգեններ:
Օրգանիզմում գլիկոգենը ծառայում էորպես էներգիայի պաշար: Անհետաձգելի անհրաժեշտության դեպքում օրգանիզմը կկարողանա դրանից ստանալ բացակայող գլյուկոզան։ Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում: Գլիկոգենի քայքայումն իրականացվում է կերակուրների միջև, ինչպես նաև զգալիորեն արագանում է լուրջ ֆիզիկական աշխատանքի ժամանակ։ Այս գործընթացը տեղի է ունենում հատուկ ֆերմենտների ազդեցության տակ գլյուկոզայի մնացորդների ճեղքման միջոցով: Արդյունքում, գլիկոգենը քայքայվում է մինչև ազատ գլյուկոզա և գլյուկոզա-6-ֆոսֆատ՝ առանց ATP-ի սպառման:
Ինչու է անհրաժեշտ լյարդի գլիկոգեն:
Լյարդը մարդու մարմնի կարևորագույն ներքին օրգաններից մեկն է։ Այն կատարում է բազմաթիվ տարբեր կենսական գործառույթներ: Ներառյալ ապահովում է արյան մեջ շաքարի նորմալ մակարդակ, որն անհրաժեշտ է ուղեղի աշխատանքի համար։ Հիմնական մեխանիզմները, որոնցով գլյուկոզան պահպանվում է 80-ից 120 մգ/դլ նորմալ միջակայքում, լիպոգենեզն է, որին հաջորդում է գլիկոգենի քայքայումը, գլյուկոնեոգենեզը և այլ շաքարների վերածումը գլյուկոզայի::
Երբ արյան շաքարի մակարդակն իջնում է, ֆոսֆորիլազը ակտիվանում է, այնուհետև լյարդի գլիկոգենը քայքայվում է: Դրա կուտակումները անհետանում են բջիջների ցիտոպլազմայից, իսկ գլյուկոզան մտնում է արյան մեջ՝ օրգանիզմին տալով անհրաժեշտ էներգիա։ Շաքարի մակարդակի բարձրացմամբ, օրինակ՝ ուտելուց հետո, լյարդի բջիջները սկսում են ակտիվորեն սինթեզել գլիկոգենը և կուտակել այն: Գլյուկոնեոգենեզը այն գործընթացն է, որով լյարդը սինթեզում է գլյուկոզան այլ նյութերից, այդ թվում՝ ամինաթթուներից: Լյարդի կարգավորիչ ֆունկցիան այն դարձնում է քննադատականանհրաժեշտ է մարմնի բնականոն գործունեության համար. Շեղումները՝ արյան գլյուկոզայի մակարդակի զգալի աճ/նվազում, լուրջ վտանգ է ներկայացնում մարդու առողջության համար։
Գլիկոգենի սինթեզի խանգարում
Գլիկոգենի նյութափոխանակության խանգարումները ժառանգական գլիկոգենի հիվանդությունների խումբ են: Դրանց պատճառները ֆերմենտների տարբեր թերություններն են, որոնք անմիջականորեն մասնակցում են գլիկոգենների առաջացման կամ քայքայման կարգավորմանը։ Գլիկոգեն հիվանդություններից առանձնանում են գլիկոգենոզները և ագլիկոգենոզները։ Առաջինները հազվագյուտ ժառանգական պաթոլոգիաներ են, որոնք առաջանում են բջիջներում C6H10O5 պոլիսախարիդի չափից ավելի կուտակման պատճառով:
Գլիկոգենի սինթեզը և դրա հետագա ավելցուկը լյարդում, թոքերում, երիկամներում, կմախքի և սրտի մկաններում առաջանում են գլիկոգենի քայքայման մեջ ներգրավված ֆերմենտների (օրինակ՝ գլյուկոզա-6-ֆոսֆատազ) թերությունների պատճառով: Ամենից հաճախ գլիկոգենոզով նկատվում են օրգանների զարգացման խանգարումներ, ուշացած հոգեմետորական զարգացում, ծանր հիպոգլիկեմիկ պայմաններ մինչև կոմայի սկիզբը: Ախտորոշումը հաստատելու և գլիկոգենոզի տեսակը որոշելու համար կատարվում է լյարդի և մկանների բիոպսիա, որից հետո ստացված նյութն ուղարկվում է հիստոքիմիական հետազոտության։ Դրա ընթացքում որոշվում է գլիկոգենի պարունակությունը հյուսվածքներում, ինչպես նաև ֆերմենտների ակտիվությունը, որոնք նպաստում են դրա սինթեզին և քայքայմանը։
Եթե մարմնում գլիկոգեն չկա, ի՞նչ է դա նշանակում:
Ագլիկոգենոզը ծանր ժառանգական հիվանդություն է, որն առաջանում է գլիկոգենի սինթեզի ունակ ֆերմենտի բացակայությամբ:(գլիկոգենի սինթետազ): Այս պաթոլոգիայի առկայության դեպքում լյարդում գլիկոգենը լիովին բացակայում է: Հիվանդության կլինիկական դրսևորումները հետևյալն են՝ արյան մեջ գլյուկոզայի չափազանց ցածր պարունակություն, որի արդյունքում՝ մշտական հիպոգլիկեմիկ ցնցումներ։ Հիվանդների վիճակը գնահատվում է ծայրահեղ ծանր։ Ագլիկոգենոզի առկայությունը հետազոտվում է լյարդի բիոպսիայի միջոցով։
