糖原分解:功能,作用与疾病

糖原分解作用为生物体提供 葡萄糖- 1磷酸盐 和来自碳水化合物储存的葡萄糖形成糖原。 糖原大量储存,尤其是在 和骨骼肌。 除其他事项外, 血液 葡萄糖 糖水平也受糖原代谢的影响。 .

什么是糖原分解作用?

糖原存在于所有细胞中,因此可直接用于能量供应。 但是,它存储在 和骨骼肌即使在没有食物的情况下也能在一定的过渡时期内提供能量。 糖原分解的特征是糖原分解为 葡萄糖- 1磷酸盐 和葡萄糖。 约90%的葡萄糖-1-磷酸盐 产生百分之十的葡萄糖糖原是葡萄糖的存储形式,类似于植物中的淀粉。 它似乎是一个分支分子,葡萄糖单元中的α-1-4是通过O-糖苷键连接的。 在分支点,除了α-1-4O-糖苷键外,还存在α-1-6O-糖苷键。 糖原并未完全降解。 基本分子始终存在。 新葡萄糖 分子 糖苷结合到它上或从它上分裂下来。 只有以这种树状分支分子的形式才能有效地存储能量。 糖原存在于所有细胞中,因此可直接用于能量供应。 但是,它被储存在肝脏和骨骼肌中,即使在没有食物的情况下也可以确保一定过渡时期的能量供应。 当需要时,它主要分解为1-磷酸葡萄糖内的细胞内形式。 规范 血液 葡萄糖水平,通过酶促反应在肝脏中越来越多地产生游离葡萄糖。

功能和作用

糖原分解法以游离葡萄糖的形式和葡萄糖的磷酸化形式向人体提供能量。 为此目的,糖原形式的碳水化合物存储被分解。 由于糖原存在于所有人体细胞中,因此糖原分解无处不在。 糖原也储存在骨骼肌和肝脏中。 这样,即使没有食物也可以迅速满足骨骼肌的高能量需求。 肝脏还提供足够的葡萄糖来调节 血液 葡萄糖水平。 为此,肝脏中存在另一种酶葡萄糖6磷酸酶,以将1磷酸葡萄糖转化为6磷酸葡萄糖。 然后可以将6-磷酸葡萄糖进行糖酵解,形成葡萄糖。 糖原分解的初始步骤在骨骼肌和肝脏中基本相同。 α-1-4O-糖苷连接的葡萄糖 分子 在树状分支分子的链中的糖原被糖原磷酸化酶切割。 在该过程中,已裂解的葡萄糖分子与磷酸酯残基连接。 形成了1-磷酸葡萄糖,可立即用于产生能量或转化成其他生物分子。 该裂解过程仅在分支点之前直至链的第四个葡萄糖单元处发生。 为了分解剩余的葡萄糖单位,现在使用所谓的脱支酶(4-α-葡糖基转移酶)。 该酶执行两项任务。 首先,它催化分支点上游四个葡萄糖单元中三个的分离,并将其转移至糖原的自由非还原端。 其次,它催化α-1-6分支位点的水解,产生游离葡萄糖。 由于糖原中链与分支位点的比率,在此过程中仅产生了百分之十的游离葡萄糖。 但是,肝脏中会形成更多的游离葡萄糖。 如前所述,肝脏还具有一种额外的酶(葡萄糖6磷酸酶),该酶催化将葡萄糖1磷酸分子异构化为6磷酸葡萄糖。 6-磷酸葡萄糖可轻松转化为游离葡萄糖。 这样,肝脏可确保在食物匮乏期间血糖水平保持恒定。 当血糖水平由于身体原因而下降时 应力 或食物匮乏, 激素 胰高血糖素 和肾上腺素的产生速率增加。 两个都 激素 刺激糖原分解,从而确保均衡的血糖水平。 胰高血糖素 是激素的拮抗剂 胰岛素,当血糖水平高时会越来越多。 胰岛素 抑制糖原分解。

疾病与疾病

当糖原分解增加时,可能是病理过程的症状。 例如荷尔蒙 胰高血糖素 通过激活G蛋白偶联受体(GPCR)直接刺激糖原分解。 由于反应级联反应的发生,糖原磷酸化酶(PYG)被催化激活。 糖原磷酸化酶继而催化糖原中葡萄糖单位的裂解形成葡萄糖-1-磷酸。 因此,随着 浓度 在激素胰高血糖素中,发生的糖原分解增加。 最终结果是产生大量的葡萄糖,导致血糖水平升高。 在所谓的胰高血糖素中发生胰高血糖素的高度升高的浓度。 胰高血糖素是胰腺的神经内分泌肿瘤,其永久产生大量胰高血糖素。 因此,胰高血糖素血浆水平可以升高至正常水平的1000倍。 该病的症状包括 糖尿病 由于糖原分解作用增加,严重破坏 脸上湿疹,手和脚,以及 贫血。 肿瘤通常是恶性的。 治疗在于手术切除。 的情况下 转移 或无法操作, 化疗 被执行。 葡萄糖原也被分解为增加的产量 肾上腺素. 肾上腺素 在高浓度下产生 嗜铬细胞瘤,其中包括无法调节激素水平的功能。 一种 嗜铬细胞瘤 代表肾上腺髓质的荷尔蒙活跃的肿瘤。 这些肿瘤的病因通常无法确定。 然而,在大多数情况下,它们是良性肿瘤,尽管它们也可以退化为恶性肿瘤。 此外 高血压心律失常,由于糖原分解作用增加,血糖水平大大升高。 非特异性症状是 头痛,出汗,面色苍白以及躁动不安, 疲劳 和白细胞增多症。 治疗 主要包括手术切除肿瘤。