Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Роль гликогена в организме человека в подержании сбалансированного уровня глюкозы в крови путем хранения избыточной глюкозы при повышении уровня. Либо высвобождения глюкозы при снижении уровня.

Каждый раз, когда мы употребляем пищу, содержащую углеводы, происходит процесс расщепления пищи и превращения углеводов в сахар — глюкозу. Когда в организме достаточное количество глюкозы, больше, чем он может использовать за раз, она хранится для дальнейшего использования в форме гликогена.

Из чего состоит гликоген? Он синтезируется из глюкозы, когда уровень глюкозы в крови (то, что мы называем «сахар в крови») высок.

Это позволяет гликогену функционировать как важный «энергетический резервуар». Он обеспечивает организм энергией по мере необходимости в зависимости от таких вещей, как стресс, потребление пищи и физические потребности.

Что такое гликоген?

Гликоген является:

Другими словами, это вещество, которое откладывается в тканях организма как запас углеводов. Исследования показывают, что он функционирует как тип накопления энергии, поскольку он может быть сломан, когда требуется энергия.

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

В чем разница между глюкозой и гликогеном? Гликоген — это разветвленный полисахарид, который расщепляется на глюкозу. Полисахарид — это углевод, молекулы которого состоят из нескольких связанных между собой молекул сахара.

Его структура состоит из разветвленного полимера глюкозы, состоящего из примерно 8 — 12 единиц глюкозы. Гликогенсинтаза — это фермент, который связывает цепи глюкозы вместе.

После расщепления глюкоза может попасть в гликолитический фосфатный путь или в кровоток.

Какова основная функция гликогена? Он служит легкодоступным источником глюкозы и энергии для тканей, расположенных по всему организму, когда уровень глюкозы в крови низок. Например, из-за голодания или физических упражнений.

У людей и животных, даже микроорганизмы (бактерии и грибы) накапливают гликоген для выработки энергии в период ограниченной доступности питательных веществ.

Интересно, чем крахмал отличается от гликогена? Крахмал является основной формой хранения глюкозы у большинства растений. По сравнению с гликогеном, он имеет меньше ветвей и менее компактен. В целом, крахмал делает для растений то, что гликоген делает для людей.

Как гликоген производится и хранится

Как гликоген превращается в глюкозу?

  • Глюкагон — это пептидный гормон, который выделяется из поджелудочной железы и сигнализирует клеткам печени о расщеплении гликогена.
  • Через гликогенолиз он расщепляется на глюкозо-1-фосфат. Затем он превращается в глюкозу и попадает в кровоток, чтобы обеспечить организм энергией.
  • Другие гормоны в организме, которые также могут стимулировать его расщепление, включают кортизол, адреналин и норэпинефрин. Их часто называют «гормонами стресса».
  • Исследования показывают, что распад и синтез гликогена происходят из-за активности гликогенфосфорилазы. Это фермент, который помогает ему распадаться на более мелкие единицы глюкозы.

Где хранится гликоген? У людей и животных он встречается в основном в мышцах и клетках печени.

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

В небольших количествах он также хранится в эритроцитах, лейкоцитах, клетках почек, глиальных клетках и матке у женщин.

Уровень глюкозы в крови повышается после того, когда мы употребляем углеводы. Происходит выброс гормона инсулина, который способствует поглощению глюкозы клетками печени. Когда большое количество глюкозы синтезируется в гликоген и сохраняется в клетках печени, гликоген может составлять до 10% веса печени.

Поскольку у нас в организме больше мышечной массы, чем у печени, больше наших запасов находится в мышечной ткани. Гликоген составляет от 1 до 2 процентов мышечной ткани по весу.

Хотя он может разрушаться в печени и затем высвобождаться в кровоток, этого не происходит с гликогеном в мышцах. Исследования показывают, что мышцы обеспечивают глюкозой только мышечные клетки, помогая питать мышцы, но не другие ткани организма.

Роль гликогена в организме человека и его преимущества

Организм использует гликоген для поддержания гомеостаза, или «стабильного равновесия», которое поддерживается физиологическими процессами.

Основная роль гликогена в организме человека заключается в хранении или высвобождении глюкозы. В последствии она будет использоваться для получения энергии, в зависимости от наших меняющихся энергетических потребностей. Считается, что человек может хранить около 2000 калорий глюкозы в виде гликогена за один раз.

Есть несколько процессов, которые организм использует для поддержания гомеостаза через метаболизм глюкозы. Это:

  • Гликогенез или синтез гликогена. Это описывает превращение глюкозы в гликоген. Гликогенсинтаза является ключевым ферментом, участвующим в гликогенезе.
  • Гликогенолиз или распад гликогена.

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Преимущества и роль гликогена в организме человека включают в себя:

  • Служит важным и быстро мобилизуемым источником хранимой глюкозы.
  • Обеспечение запаса глюкозы для тканей организма
  • В мышцах, обеспечивающих энергию или «метаболическое топливо» для гликолиза, вырабатывается 6-фосфат глюкозы. Глюкоза окисляется в мышечных клетках посредством анаэробных и аэробных процессов с образованием молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Они необходимы для сокращения мышц
  • Выступая в качестве датчика топлива и регулятора сигнальных путей, участвующих в тренировочной адаптации

В организме человека уровень гликогена может значительно варьироваться в зависимости от питания, физических упражнений, стресса и общего метаболического здоровья.

Он высвобождается печенью по ряду причин в попытке вернуть организм к равновесию. Вот некоторые из причин, по которым он выпущен:

  • Утром после пробуждения
  • В ответ на низкий уровень сахара в крови в отличие от нормального уровня сахара в крови
  • Из-за стресса
  • Чтобы помочь с пищеварительными процессами

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Роль гликогена в организме человека при диете

Когда требуется быстрый источник энергии у организма есть возможность расщепить гликоген на глюкозу, чтобы попасть в кровоток. Эта необходимость может возникнуть во время или после тренировки. Скорее всего, это происходит, когда организм не получает достаточного количества глюкозы из пищи. Например, если Вы голодали, чтобы получить пользу от голодания или не ели более нескольких часов.

Истощение гликогена и обезвоживание приведет к снижению веса, хотя и временно.

После тренировок многие эксперты рекомендуют «заправляться» едой или закусками, которые содержат углеводы и белок. Тем самым помогая пополнить запасы гликогена и поддерживать рост мышц.

 Если Вы занимаетесь примерно один час упражнениями умеренной интенсивности, то рекомендуется восполнение 5–7 г/кг массы тела углеводами плюс белок.

Это необходимо, чтобы полностью восстановить мышечный гликоген в течение 24–36 часов.

Каковы некоторые из лучших продуктов гликогена для восстановления своих резервов?

  • Наилучшими вариантами являются необработанные источники углеводов, включая фрукты, крахмалистые овощи, цельные зерна, бобовые и молочные продукты. Употребление продуктов, обеспечивающих достаточным количеством углеводов и калорий приводит к постепенному наращиванию запасов гликогена в мышцах в течение нескольких дней.
  • Аминокислоты, которые образуют белок, также помогают организму использовать гликоген. Например, глицин — это аминокислота, которая также помогает расщеплять и транспортировать питательные вещества, используемые клетками для получения энергии. Было обнаружено, что он помогает предотвратить разрушение белковой ткани, которая формирует мышцы. А также повысить производительность и восстановление мышц.
  • Источники пищи, такие как костный бульон, богатые коллагеном продукты и желатин, содержат глицин и другие аминокислоты. В то время как другие белковые продукты, такие как мясо, рыба, яйца и молочные продукты, также полезны.

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Роль гликогена в организме человека при занятии спортом

Мышечный гликоген, а также глюкоза в крови и гликоген, хранящийся в печени, помогают снабжать нашу мышечную ткань во время тренировок. Это одна из причин, почему физические упражнения настоятельно рекомендуется для людей с высоким уровнем сахара в крови. Включая людей с симптомами диабета.

«Истощение гликогена» описывает состояние этого гормона, который истощается из мышц, например, из-за энергичных упражнений или голодания.

Чем дольше и интенсивнее Вы будете тренироваться, тем быстрее будут исчерпаны Ваши запасы. Высокоинтенсивные упражнения, такие как спринт или езда на велосипеде, могут быстро снизить запасы в мышечных клетках. В то время как упражнения на выносливость будут делать это медленнее.

После тренировки мышцы должны пополнить свои запасы. Как говорится в статье 2018 года, опубликованной в Nutrition Reviews,

«Способность спортсменов тренироваться день за днем ​​во многом зависит от адекватного восстановления запасов гликогена в мышцах. Это процесс, который требует потребления необходимого количества пищевых углеводов и достаточного времени».

Есть несколько методов, которые спортсмены применяют для использования гликогена таким образом, что поддерживает их работоспособность и восстановление:

  • Они могут загружать углеводы перед соревнованиями или трудными тренировками. Это необходимо для увеличения их способности хранить гликоген и затем при необходимости его использовать.
  • Чтобы предотвратить плохую работу из-за усталости, вызванной истощением гликогена, некоторые спортсмены потребляют углеводы с высоким гликемическим индексом во время тренировок. Это может помочь быстро и легко обеспечить мышцы большим количеством глюкозы, чтобы продолжать тренироваться.

Вам не обязательно употреблять много углеводов, чтобы оставаться под напряжением. Здоровая диета с низким гликемическим индексом также эффективна.

Гликоген является «предпочтительным» источником энергии для организма, но это не единственная форма энергии, которая может быть сохранена. Другая форма — жирные кислоты.

Вот почему некоторые спортсмены могут хорошо тренироваться при соблюдении диеты с низким содержанием углеводов. Например, кетогенная диета. В этом случае мышцы могут использовать жирные кислоты в качестве источника энергии, как только человек «приспосабливается к жиру».

Низкоуглеводные диеты часто способствуют похудению, а также тяжелым физическим нагрузкам. Они работают за счет сокращения запасов гликогена, заставляя организм сжигать жир вместо углеводов для получения энергии.

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Роль гликогена в организме человека — риски и побочные эффекты

Некоторые люди сталкиваются с излишним накоплением гликогена, хотя это не является распространенным заболеванием. Излишнее накопление возникает, когда человек испытывает «гомеостаз дефектного гликогена» в печени или мышцах.

Читайте также:  Урсосан после удаления желчного пузыря: дозировка и другие условия

Эти заболевания включают болезнь Помпе, болезнь Макардла и болезнь Андерсена. Некоторые также считают, что диабет — это заболевание, на которое влияет неправильное накопление гликогена. Поскольку у диабетиков нарушается способность правильно выводить глюкозу из кровотока.

Почему развиваются эти заболевания? Нарушение способности печени и мышц хранить этот гормон может происходить по нескольким причинам, например, из-за:

  • Генетические факторы. Болезнь Помпе вызвана мутациями в гене GAA, Болезнь Макардла вызвана мутацией в гене PYGM. А Болезнь Андерсена вызвана одной мутацией в гене GBE1.
  • Эти заболевания могут возникать на разных этапах жизни и даже быть смертельными, если их не лечить.
  • Гепатомегалия (увеличение печени), гипогликемия и цирроз печени (рубцевание печени) являются другими причинами.

Когда кто-то испытывает дефект гликогена в мышцах, у него может развиться ряд симптомов и нарушений. Примеры включают мышечную боль и усталость, задержку роста, увеличение печени и цирроз печени.

Роль гликогена в организме человека – заключение мысли

  • Что такое гликоген? Это сохраненная форма глюкозы, которая является основным источником энергии для организма.
  • Он состоит из множества связанных молекул глюкозы.
  • Это гормон, который запускает превращение гликогена в глюкозу для высвобождения в кровь
  • Его основная функция заключается в помощи организму поддерживать гомеостаз путем накопления или выделения глюкозы. Причем это зависит от наших потребностей в энергии в любой момент времени.
  • Хранение гликогена происходит главным образом в нашей печени и мышечных клетках. Наша печень разрушается и выпускает гликоген в кровоток, когда необходимо больше энергии, чем мы употребляли из пищи, особенно углеводов.

Источник: https://ladyinfanta.ru/rol-glikogena-v-organizme-cheloveka/

Синтез гликогена (гликогенез)

Прежде всего глюкоза подвергается фосфорилированию при участии фермента гексокиназы, а в печени – и глюкокиназы. Далее глюкозо-6-фосфат под влиянием фермента фосфоглюкомутазы переходит в глюкозо-1-фос-фат:

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Образовавшийся глюкозо-1-фосфат уже непосредственно вовлекается в синтез гликогена. На первой стадии синтеза глюкозо-1-фосфат вступает во взаимодействие с УТФ (уридинтрифосфат), образуя уридиндифосфатглюкозу (УДФ-глюкоза) и пирофосфат. Данная реакция катализируется ферментом глюкозо-1-фосфат-уридилилтрансферазой (УДФГ-пирофосфорилаза):

Глюкозо-1-фосфат + УТФ < = > УДФ-глюкоза + Пирофосфат.

Приводим структурную формулу УДФ-глюкозы:

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

На второй стадии – стадии образования гликогена – происходит перенос глюкозного остатка, входящего в состав УДФ-глюкозы, на глюкозидную цепь гликогена («затравочное» количество).

При этом образуется α-(1–>4)-связь между первым атомом углерода добавляемого остатка глюкозы и 4-гидроксильной группой остатка глюкозы цепи. Эта реакция катализируется ферментом гликогенсинтазой.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что реакция, катализируемая гликогенсинтазой, возможна только при условии, что полисахаридная цепь уже содержит более 4 остатков D-глю-козы.

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Образующийся УДФ затем вновь фосфорилируется в УТФ за счет АТФ, и таким образом весь цикл превращений глюкозо-1-фосфата начинается сначала.

В целом образование α-1,4-глюкозидной ветви («амилозной» ветви) гликогена можно представить в виде следующей схемы:

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Установлено, что гликогенсинтаза неспособна катализировать образование α-(1–>6)-связи, имеющейся в точках ветвления гликогена. Этот процесс катализирует специальный фермент, получивший название гли-когенветвящего фермента, или амило-(1–>4)–>(1–>6)-трансглюкозидазы.

Последний катализирует перенос концевого олигосахаридного фрагмента, состоящего из 6 или 7 остатков глюкозы, с нередуцирующего конца одной из боковых цепей, насчитывающей не менее 11 остатков, на 6-гидроксиль-ную группу остатка глюкозы той же или другой цепи гликогена.

В результате образуется новая боковая цепь.

Ветвление повышает растворимость гликогена. Кроме того, благодаря ветвлению создается большое количество невосстанавливающих концевых остатков, которые являются местами действия гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы.

Таким образом, ветвление увеличивает скорость синтеза и расщепления гликогена.

Благодаря способности к отложению гликогена (главным образом в печени и мышцах и в меньшей степени в других органах и тканях) создаются условия для накопления в норме некоторого резерва углеводов. При повышении энерготрат в организме в результате возбуждения ЦНС обычно происходят усиление распада гликогена и образование глюкозы.

Помимо непосредственной передачи нервных импульсов к эффекторным органам и тканям, при возбуждении ЦНС повышаются функции ряда желез внутренней секреции (мозговое вещество надпочечников, щитовидная железа, гипофиз и др.), гормоны которых активируют распад гликогена, прежде всего в печени и мышцах (см. главу 8).

Как отмечалось, эффект катехоламинов в значительной мере опосредован действием цАМФ, который активирует протеинкиназы тканей. При участии последних происходит фосфорилирование ряда белков, в том числе гликогенсинтазы и фосфорилазы b – ферментов, участвующих в обмене углеводов.

Фосфорилированный фермент гликогенсинтаза сам по себе малоактивен или полностью неактивен, но в значительной мере активируется положительным модулятором глюкозо-6-фосфатом, который увеличивает Vmaxфермента. Эта форма гликогенсинтазы называется D-формой, или зависимой (dependent) формой, поскольку ее активность зависит от глюкозо-6-фосфата.

Дефосфорилированная форма гликоген-синтазы, называемая также I-формой, или независимой (independent) формой, активна и в отсутствие глюкозо-6-фосфата.

Таким образом, адреналин оказывает двойное действие на обмен углеводов: ингибирует синтез гликогена из УДФ-глюкозы, поскольку для проявления максимальной активности D-формы гликогенсинтазы нужны очень высокие концентрации глюкозо-6-фосфата, и ускоряет распад гликогена, так как способствует образованию активной фосфорилазы а. В целом суммарный результат действия адреналина состоит в ускорении превращения гликогена в глюкозу.

  • Предыдущая страница | Следующая страница
  • СОДЕРЖАНИЕ

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Источник: http://www.xumuk.ru/biologhim/143.html

Гликоген — его функции и роль в мышцах и печени человека

Гликогенез – это процесс преобразования глюкозы в гликоген

Гликоген — полисахарид на основе глюкозы, выполняющий в организме функцию энергетического резерва. Соединение относится к сложным углеводам, встречается только в живых организмах и предназначено для восполнения затрат энергии при физических нагрузках.

Из статьи вы узнаете о функциях гликогена, особенностях его синтеза, роли, которую играет это вещество в спорте и диетическом питании.

Что это такое

Говоря простым языком, гликоген (в особенности для спортсмена) – это альтернатива жирным кислотам, которая используется в качестве запасающего вещества.

Суть в том, что в мышечных клетках есть специальные энергетические структуры — «гликогеновые депо».

В них хранится гликоген, который в случае необходимости быстро распадается на простейшую глюкозу и питает организм дополнительной энергией.

Фактически, гликоген – это основные батарейки, которые используются исключительно для совершения движений в стрессовых условиях.

Синтез и превращение

Прежде чем рассматривать пользу гликогена как сложного углевода, разберемся, почему вообще в организме возникает такая альтернатива — гликоген в мышцах или жировые ткани.

Для этого рассмотрим структуру вещества. Гликоген – это соединение из сотен молекул глюкозы.

Фактически это чистый сахар, который нейтрализован и не попадает в кровь, пока организм сам его не запросит (источник — Википедия).

Синтезируется гликоген в печени, которая перерабатывает поступающий сахар и жирные кислоты по своему усмотрению.

Жирная кислота

Что же такое жирная кислота, которая получается из углеводов? Фактически – это более сложная структура, в которой участвуют не только углеводы, но и транспортирующие белки. Последние связывают и уплотняют глюкозу до более трудно расщепляемого состояния.

Это позволяет в свою очередь увеличить энергетическую ценность жиров (с 300 до 700 ккал) и уменьшить вероятность случайного распада.

Все это делается исключительно для создания резерва энергии в случае серьезного дефицита калорий. Гликоген же накапливается в клетках, и распадается на глюкозу при малейшем стрессе. Но и синтез его значительно проще.

Содержание гликогена в организме человека

Сколько гликогена может содержать организм? Здесь все зависит от тренировки собственных энергетических систем. Изначально размер гликогенового депо нетренированного человека минимален, что обусловлено его двигательными потребностями.

В дальнейшем, через 3-4 месяца интенсивных высокообъемных тренировок, гликогеновое депо под воздействием пампинга, насыщения крови и принципа супервосстановления постепенно увеличивается.

При интенсивном и продолжительном тренинге запасы гликогена увеличиваются в организме в несколько раз.

Это, в свою очередь, приводит к таким результатам:

  • возрастает выносливость;
  • объём мышечной ткани увеличивается;
  • наблюдаются значительные колебания в весе во время тренировочного процесса

Гликоген не влияет напрямую на силовые показатели спортсмена. Кроме того, чтобы увеличивать размер гликогенового депо, нужны специальные тренировки. Так, например, пауэрлифтеры лишены серьезных запасов гликогена в виду и особенностей тренировочного процесса.

Функции гликогена в организме человека

Обмен гликогена происходит в печени. Её основная функция — не превращение сахара в полезные нутриенты, а фильтрация и защита организма. Фактически, печень негативно реагирует на повышение сахара в крови, появление насыщенных жирных кислот и физические нагрузки.

Все это физически разрушает клетки печени, которые, к счастью, регенерируют.

Чрезмерное потребление сладкого (и жирного), в совокупности с интенсивными физическими нагрузками чревато не только дисфункцией поджелудочной железы и проблемами с печенью, но и серьёзными нарушениями обмена веществ со стороны печени.

Организм всегда пытается адаптироваться к изменяющимся условиям с минимальной энергопотерей.

Если создать ситуацию, при которой печень (способная переработать не более 100 грамм глюкозы за раз), будет хронически испытывать переизбыток сахара, то новые восстановленные клетки будут превращать сахар напрямую в жирные кислоты, минуя стадию гликогена.

Этот процесс называется «жировое перерождение печени». При полном жировом перерождении наступает гепатит. Но частичное перерождение считается нормой для многих тяжелоатлетов: такое изменение роли печени в синтезе гликогена приводит к замедлению обмена веществ и появлению избыточной жировой прослойки.

Кроме того, независимо от характера физических нагрузок и их наличия в целом, жировая дистрофия печени — это основа для формирования:

  • метаболического синдрома;
  • атеросклероза и его осложнений в виде инфаркта, инсульта, эмболий;
  • сахарного диабета;
  • артериальной гипертензии;
  • ишемической болезни сердца.
Читайте также:  Левомицетин при цистите, инструкция по применению препарата

Помимо изменений со стороны печени и сердечно-сосудистой системы, избыток гликогена обусловливает:

  • сгущение крови и возможный последующий тромбоз;
  • дисфункция на любом уровне желудочно-кишечного тракта;
  • ожирение.

С другой стороны, не менее опасен и дефицит гликогена. Так как этот углевод является главным источником энергии, его недостаток может вызвать:

  • ухудшение памяти, восприятия информации;
  • постоянно плохое настроение, апатию, что ведет к формированию многообразных депрессивных синдромов;
  • общая слабость, вялость, снижение трудоспособности, что сказывается на результатах любой ежедневной деятельности человека;
  • снижение массы тела за счет потери мышечной массы;
  • ослабление мышечного тонуса вплоть до развития атрофии.

Недостаток гликогена у спортсменов часто проявляется уменьшением кратности и длительности тренировок, снижением мотивации.

Гликогеновые запасы и спорт

Гликоген в организме выполняет задачу главного энергоносителя. Он накапливается в печени и мышцах, откуда напрямую попадает в кровеносную систему, обеспечивая нас необходимой энергией (источник — NCBI — Национальный центр биотехнологической информации).

Рассмотрим, как напрямую влияет гликоген на работу спортсмена:

  1. Гликоген быстро истощается благодаря нагрузкам. Фактически за одну интенсивную тренировку можно растратить до 80% всего гликогена.
  2. Это в свою очередь вызывает «углеводное окно», когда организм требует быстрых углеводов, для восстановления.
  3. Под воздействием наполнения мышц кровью, гликогеновое депо растягивается, увеличивается размер клеток, которые могут хранить его.
  4. Гликоген поступает в кровь только до тех пор, пока пульс не пересечет отметку в 80% от максимального ЧСС. В случае превышения этого порога, недостаток кислорода приводит к стремительному окислению жирных кислот. На этом принципе основана «сушка организма».
  5. Гликоген не влияет на силовые показатели – только на выносливость.

Интересный факт: в углеводное окно можно безболезненно употреблять любое количество сладкого и вредного, так как организм в первую очередь восстанавливает гликогеновое депо.

Взаимосвязь гликогена и спортивных результатов предельно проста. Чем больше повторений – больше истощения, больше гликогена в дальнейшем, а значит, больше повторений в итоге.

Гликоген и похудение

Увы, но накопление гликогена не способствует похудению. Тем не менее, не стоит бросать тренировки и переходить на диеты.

Рассмотрим ситуацию подробнее. Регулярные тренировки приводят к увеличению гликогенового депо.

Суммарно за год оно способно увеличится на 300-600%, что выражается в 7-12% повышения общего веса. Да, это те самые килограммы от которых стремятся бежать многие женщины.

Но с другой стороны, эти килограммы оседают не на боках, а остаются в мышечных тканях, что приводит к увеличению самих мышц. Например, ягодичных.

В свою очередь, наличие и опустошение гликогенового депо позволяет спортсмену корректировать свой вес в короткие сроки.

Например, если нужно похудеть на дополнительные 5-7 килограмм за несколько дней, истощение гликогенового депо серьезными аэробными нагрузками поможет быстро войти в весовую категорию.

Другая важная особенность расщепления и накопления гликогена — перераспределение функций печени. В частности, при увеличенном размере депо избыток калорий связывается в углеводные цепочки без превращения их в жирные кислоты.

А что это значит? Все просто – тренированный спортсмен меньше склонен к набору жировой ткани.

Так, даже у маститых бодибилдеров, вес которых в межсезонье касается отметок в 140-150 кг, процент жировой прослойки редко достигает 25-27% (источник — NCBI — Национальный центр биотехнологической информации).

Факторы, влияющие на уровень гликогена

Важно понимать, что не только тренировки влияют на количество гликогена в печени. Этому способствует и основная регуляция гормонов инсулина и глюкагона, которая происходит благодаря потреблению определенного типа пищи.

Так, быстрые углеводы при общем насыщении организма скорее всего превратятся в жировую ткань, а медленные углеводы полностью превратятся в энергию, минуя гликогеновые цепочки.

Так как же правильно определить, как распределится съеденная пища?

Для этого необходимо учитывать следующие факторы:

  1. Гликемический индекс. Высокие показатели способствуют росту сахара в крови, который нужно в срочном порядке законсервировать в жиры. Низкие показатели,стимулируют постепенное повышение глюкозы в крови, что способствует полному её расщеплению. И только средние показатели (от 30 до 60) способствуют превращению сахара в гликоген.
  2. Гликемическая нагрузка. Зависимость обратно пропорциональная. Чем ниже нагрузка, тем больше шансов превращения углеводов в гликоген.
  3. Тип самого углевода. Всё зависит от того, насколько просто углеводное соединение расщепляется на простые моносахариды. Так, например мальтодекстрин с большей вероятностью превратится в гликоген, хотя имеет высокий гликемический индекс. Этот полисахарид попадает напрямую в печень, минуя пищеварительный процесс, и в этом случае его проще расщепить на гликоген, чем превратить в глюкозу и снова пересобрать молекулу.
  4. Количество углеводов. Если правильно дозировать количество углеводов в один прием пищи, то даже питаясь шоколадками и кексами вам удастся избежать жирового отложения.

Таблица вероятности превращения углеводов в гликоген

Итак, углеводы неравноценны по своей способности превращения в гликоген или в жирные полинасыщенные кислоты.

Во что превратится поступающая глюкоза, зависит только от того, в каком количестве она выделится при расщеплении продукта.

Так, например, очень медленные углеводы с большой вероятностью вообще не превратятся ни в жирные кислоты, ни в гликоген. В то же время, чистый сахар уйдет в жировую прослойку практически целиком.

Примечание редакции: приведённый ниже список продуктов нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. Метаболические процессы зависят от индивидуальных особенностей конкретно взятого человека. Мы указываем лишь процентную вероятность, что этот продукт будет более полезным или более вредным для вас.

Наименование Гликемический индекс Процент вероятности полного сжигания Процент вероятности превращения в жир Процент вероятности превращения в гликоген
Финики сушёные 204 3.7% 62.4%

Источник: https://cross.expert/zdorovoe-pitanie/bzu/glikogen.html

ПОИСК

    Глюкагон. Этот гормон участвует в процессе превращения глюкозы в гликоген в печени и мышцах. Его действие в изве- [c.

95]

    Химическая модификация — это ковалентное присоединение или отщепление от фермента небольшой химической группы, регулирующей его активность. С помощью таких модификаций обычно неактивная форма фермента становится активной либо полностью активный фермент инактивируется.

Например, гликогенсинтаза из клеток млекопитающих превращает глюкозу в гликоген. Она инактивируется после ковалентного присоединения фосфатной группы к боковой цепи одного из сериновых остатков и снова активируется при отщеплении фосфата.

Поскольку присоединение и отщепление Рн происходит разными способами и катализируется двумя разными ферментами, процесс обратим не в химическом, а в функциональном смысле. [c.75]

    Благодаря синтезу в печени происходит накопление гликогена и его концентрация может достигать 5-6%. Превращение в печени глюкозы в гликоген предотвращает резкое увеличение ее содержания в крови во время приема пищи. [c.45]

    При вычислении количества гликогена в ткани из суммарной величины содержания общих углеводов, выраженной в мг% глюкозы (формула (13)), вычитается величина содержания глюкозы в ткани, а разница умножается на коэффициент перевода глюкозы в гликоген (0,9).  [c.61]

    Гликогенез. Процесс гликогенеза — это не простое превращение глюкозы в гликоген. Как мы видели [c.365]

    Важнейшие события абсорбтивного периода заключаются в запасании пищевых веществ происходит превращение глюкозы в гликоген и накопление последнего в клетках, ускоряется гликолиз и окислительное декарбоксилирование пирувата, образующийся ацетил-КоА используется для синтеза жиров и их накопления в жировых и других клетках, усиливается синтез белков. [c.267]

    Гликоген более всего похож на амилопектиновую фракцию крахмала, но его молекулы еще сильнее разветвлены, чем молекулы амилопектина гидролизом метилированного гликогена было ус1ановлено, что на 12—18 остатков глюкозы в нем приходится одна концевая группа. Как и в амилопектине, остатки глюкозы в гликогене соединены 1 4-и 1 6-связями в соотношении 12 1 при расщеплении из продуктов можно выделить изомальтозу (6-а-Д-глюкозидо-й-глюкозу). [c.457]

    Так, оказалось, что стероидные гормоны коры надпочечников (глюкокортикоиды), а также гормоны, вырабатываемые передней долей гипофиза, угнетают активность тканевой гексокиназы (глюкокиназы), катализирующей фосфорилирование глюкозы аденозинтрифосфатом ( Кори).

Торможение процесса фосфорилнрования глюкозы задерживает использование ее тканями в качестве субстрата дыхания или анаэробного гликолиза (стр. 252, 268), а также тормозит превращение глюкозы в гликоген печени.

Все это вызывает накопление неиспользованной глюкозы в избыточном количестве в организме и приводит к развитию резко выраженной гипергликемии. [c.248]

    В животных клетках энергия запасается в форме гликогена, который образуется из глюкозо-6-фосфата в результате трех последовательных ферментных реакций 1) превращения глюко-зо-6-фосфата в глюкозо-1-фосфат 2) образования уридиндифос-фат-Е)-глюкозы 3) образования из нее гликогена.

Когда клетка получает достаточно энергии, в ней образуется много глюкозо-6-фосфата и это служит сигналом для синтеза гликогена сигнал срабатывает на уровне третьей реакции таким образом, что он активирует фермент, превращающий уридиндифосфат-О-глюкозу в гликоген.

При недостатке энергии возникает необходимость в реализации ее запасов, хранимых клеткой в виде гликогена. Осуществляется это также путем активации фермента, но теперь уже гликоген-фосфорилазы, расщепляющей гликоген.

Природа этой реакции расшифрована и установлено, что веществом, сигнализирующим о включении положительной обратной связи, является аденозинмонофосфат. [c.90]

Читайте также:  Пульсирует печень: следствие перепадов давления внутри органа

    Таким путем синтезируются огромные молекулы с молекулярной массой от ЫО до 2 10 , содержащие от 6 тыс. до 1 млн глюкозных остатков. В клетке гликоген находится не в растворенном состоянии, а в виде гра1г л диаметром 40-200 нм, включающих од1г или несколько молекул. Необходимость превращения глюкозы в гликоген при запасании энергетического материала обусловлена тем, что накопление легкорастворимой глюкозы в клетках могло бы привести к осмотическому [c.261]

    Гликоген, или животный крахмал, (СбНю05)п. Гликоген состоит из остатков молекул глюкозы. Число остатков глюкозы в гликогене значительно больше, чем в крахмале. Образуется гликоген из глюкозы в печени животного организма. Это белый аморфный порошок, растворимый в воде и легко набухающий.

Гликоген способен соединяться с белками, с иодом растворы гликогена окрашиваются в винно-красный цвет. Окраска исчезает при кипячении и появляется вновь при охлаждении. В организме гликоген расщепляется под действием ферментов до глюкозы и молочной кислоты.

Он имеет большое значение в энергетическом балансе орга-HH3i ia и служит запасным веществом в животных организмах. [c.186]

    Важным энергетическим резервом организма является запас гликогена в печени. Гликоген получается из глюкозы, содержащейся в крови. Превращение глюкозы в гликоген является синтетическим процессом, так как гликоген представляет собой высокомолекулярное вещество.

Цепь превращений начинается с воздействия глюкозо-киназы, которая переносит фосфатный остаток с АТФ на глюкозу, в результате чего образуется глюкоза-6-фосфорная кислота. На это вещество действует ури-динтрифосфорная кислота (УТФ), УТФ отличается от АТФ тем, чтэ вместо аденозина в нем содержится уридин.

В результате действия УТФ получается пирофосфорная кислота и уридинофосфоглюкоза. Эта последняя и служит материалом, из которого образуется гликоген. Образовавшаяся при этом уридиндифосфорная кислота (УДФ) для повторения цикла должна превратиться опять в УТФ, т. е. должна приобрести макроэргическую связь.

Эта связь доставляется ей АТФ, которая, конечно, превращается при этом в ДДФ. АДФ может перейти снова в АТФ, присоединив неорганический фосфат и получив соответствующую порцию энергии. Энергия получается за счет процессов окисления, сопряженных с образованием АТФ, т. е. за счет окислительного фосфорилирования.

Следовательно, для превращения энергии окисления в энергию химической связи гликогена необходимо осуществить два сложных цикла. [c.112]

    Прибавление к гомогенату мышц фосфорилазо-киназы ведет к увеличению концентрации фосфорилазы-а в системе и вместе с тем полностью тормозит внедрение в гликоген меченой глюкозы. В отсутствие киназы и фосфорилазы-а внедрение глюкозы в гликоген заметно возрастает. [c.101]

    Методы испытаний другого типа основаны на том, что деятельность коры надпочечников тесно связана с углеводным обменом . Так, после удаления надпочечников резко уменьшается содержание гликогена в пе-чени .

Лонг и его сотрудники заметили, что введение активного начала коры надпочечников вызывает повышение содержания углеводов в крови и в печени и одновременно повышает выделение небелкового азота с мочой, т. е. повышает распад белков, сопровождающийся образованием мочевины и других продуктов белкового обмена.

Количественные определения показали, что все синтезированные углеводы образовались из белков. Хотя кортикоиды, повидимому, непосредственно влияют главным образом на белковый обмен, имеются некоторые данные, указывающие, что активные начала коры надпочечников способствуют превращению глюкозы в гликоген печени » и могут задерживать окисление глюкозы .

Способность гормона содействовать отложению гликогена в печени голодающих адреналэктомированных крыс была использована Рейнеке и Кендаллом- для разработки метода определения активности, развитого затем Ольсеном и его сотрудниками .

Активность выражается в гликогенных единицах, содержащихся в 1 мг вещества гликогенная единица произвольно характеризуется как активность 1 у кортикостерона при введении его в четыре приема (с двухчасовыми интервалами) голодающей адреналэктомированной крысе. По этому тесту наибольшей активностью обладают оба соединения, содержащие кислород в положениях И и 17 кортикостерон и его 11-дегидронроизводное несколько менее активны. [c.447]

    Инсулин. Большую роль в углеводном обмене и в регуляции содержания сахара в крови играет гормон инсулин. В противоположность действию других гормонов он понижает концентрацию сахара в крови, усиливая превращение глюкозы в гликоген как в печени, так и в мышцах, способствуя надлежащему окислению глюкозы в тканях, а также недо-пуская расщепления гликогена печени с образованием глюкозы. Инсулин действует на процесс фосфорили-рования глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, являющегося первой ступенью глюкогенезиса, или образования гликогена. В отсутствие достаточного поступления инсулина превращение внеклеточной глюкозы во внутриклеточный глюкозо-6-фос-фат задерживается. [c.364]

    О. наружешл изменения в интенсивности включения введенной в организм животных радиоактивной глюкозы в гликоген мозга ири его возбуждении и торможении. В первом случае включение радиоактивной глюкозы в гликоген мозга оказалось в два раза большим, чем во втором. [c.570]

    Применение метода меченых атомов позволило выявить метаболическую неоднородность структурных единиц гликогена, выражающуюся в том, что степень участия глюкозных остатков, находящихся на периферии молекулы и внутри ее, в углеводном обмене неодинакова.

В опытах с введением в организм животного глюкозы, мечентюй радиоактивным углеродом, было установлено, что введенная глюкоза с различной скоростью появляется в периферической и во внутренней части молекулы гликогена печени и мышц.

Расположенные в периферической части молекулы глюкозные остатки обновляются интенсивнее, чем остатки глюкозы, находящиеся внутри, ближе к центру, молекулы гликогена.

Различие в интенсивности обновления периферических и внутренних остатков глюкозы в гликогене печени оказывается более ярко выраженным, чем в гликогене мышц. Это неудивительно, если учесть, что в печени обмен гликогена, его распад и синтез происходит более интенсивно, чем в мьпицах. [c.576]

    При действии фермента гликогенсинтазы (или глюкозилтрансферазы) образуется гликозидная связь между атомом С, активированной глюкозы, находящейся в составе UDPGl , и атомом С4 концевого остатка глюкозы в гликогене с освобождением уридиндифосфата (UDP). Для инициирова- [c.189]

    Гликоген является легкомобилизуемой резервной формой глюкозы. Он представляет собою очень большой разветвленный полимер, состоящий из остатков глюкозы (рис. 16.1). Большинство остатков глюкозы в гликогене связаны а-1,4-гликозидными связями. Ветвление создается а-1,6-глико-зидными связями на каждые десять остатков приходится примерно одна такая связь. [c.115]

Источник: https://www.chem21.info/info/480529/

Превращение глюкозы в клетках

При поступлении
глюкозы в клетки осуществляется
фосфорилирование глюкозы.Фосфорилированная
глюкоза не может пройти через
цитоплазматическую мембрану и остается
в клетке. Реакция требует энергии АТФ
и практически необратима.

Общая схема
превращения глюкозы в клетках:

Метаболизм гликогена

Пути синтеза и
распада гликогена различаются, что
позволяет этим метаболическим процессам
протекать независимо друг от друга и
исключает переключение промежуточных
продуктов с одного процесса на другой.

Процессы синтеза
и распада гликогена наиболее активно
идут в клетках
печени и скелетных мышц
.

Синтез гликогена (гликогенез)

Общее
содержание гликогена в организме
взрослого человека около 450 г (в печени
— до 150 г, в мышцах — около 300 г). Более
интенсивно гликогенез осуществляется
в печени.

Гликогенсинтаза
— ключевой фермент процесса — катализирует
присоединение глюкозы к молекуле
гликогена с образованием a-1,4-гликозидных
связей.

Схема синтеза
гликогена
:

Включение одной
молекулы глюкозы в синтезирующуюся
молекулу гликогена требует затраты
энергии двух молекул АТФ.

Регуляция синтеза
гликогена осуществляется через регуляцию
активности гликоген-синтазы.
Гликогенсинтаза
в клетках присутствует в двух формах:
гликогенсинтаза
в (
D)
— фосфорилированная неактивная форма,
гликогенсинтаза
а (I)

нефосфорилированная активная форма.

Глюкагон
в гепатоцитах и кардиомиоцитахпо
аденилатциклазному механизму инактивирует
гликогенсинтазу. Аналогично действует
адреналин в
скелетных мышцах.
Гликогенсинтаза
D
может
аллостерически активироваться высокими
концентрациями глюкозо-6-фосфата.

Инсулин
активирует
гликогенсинтазу.

Итак,
инсулин и глюкоза стимулируют гликогенез,
адреналин и глюкагон — тормозят.

Синтез гликогена
бактериями полости рта.

Некоторые бактерии полости рта способны
синтезировать гликоген при избытке
углеводов.

Механизм синтеза и распада
гликогена бактериями подобен таковым
у животных за исключением того, что для
синтеза используются не УДФ-производные
глюкозы, а АДФ-производные.

Гликоген
используется этими бактериями для
поддержки жизнеобеспечения в отсутствие
углеводов.

Распад гликогена (гликогенолиз)

Распад гликогена
в мышцах происходит при мышечных
сокращениях, а в печени — при голодании
и в перерывах между приёмами пищи.
Основной механизм гликогенолиза —
фосфоролиз (расщепление a-1,4-гликозидных
связей с участием фосфорной кислоты и
гликогенфосфорилазы).

Схема фосфоролиза гликогена:

Различия
гликогенолиза в печени и мышцах
.
В гепатоцитах есть фермент глюкозо-6-фосфатаза
и образуется свободная глюкоза, которая
поступает в кровь. В миоцитах нет
глюкозо-6-фосфатазы. Образовавшийся
глюкозо-6-фосфат не может выйти из клетки
в кровь (фосфорилированная глюкоза не
проходит цитоплазматическую мембрану)
и используется на нужды миоцитов.

Регуляция
гликогенолиза
.
Глюкагон и адреналин стимулируют
гликогенолиз, инсулин — тормозит.
Регуляция гликогенолиза осуществляется
на уровне гликогенфосфо-рилазы.
Глюкагон
и
адреналин
активируют
(переводят в фосфорилированную форму)
гликогенфосфорилазу.

Глюкагон (в
гепатоцитах и кардиомиоцитах) и адреналин
(в миоцитах) активируют гликогенфосфорилазу
по каскадному механизму через посредника
— цАМФ. Связываясь со своими рецепторами
на цитоплазматической мембране клеток,
гормоны активируют мембранный фермент
аденилатциклазу.

Аденилатциклаза
нарабатывает цАМФ, который активирует
протеинкиназу А, и запускается каскад
превращений ферментов, заканчивающийся
активацией гликогенфосфорилазы.
Инсулин
инактивирует,
то есть переводит в нефосфорилированную
форму, гликогенфосфорилазу.

Мышечная
гликогенфосфорилаза активируется АМФ
по аллостерическому механизму.

Таким образом,
гликогенез и гликогенолиз координированно
регулируются глюкагоном, адреналином
и инсулином.

Источник: https://studfile.net/preview/6012037/page:19/

Ссылка на основную публикацию