Гликоген находится где: Углеводы и физические упражнения — Департамент физической культуры и спорта

Содержание

Углеводы и физические упражнения — Департамент физической культуры и спорта

В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков

Глава 6. Питание в спортивной тренировке

6.1. Углеводы и физические упражнения

Важность углеводов для пластических процессов, строения мышц, была продемонстрирована учеными еще 50 лет назад. Christtensen, Hansen (1939), Krogh, Lindhard (1920) убедительно доказали, что для демонстрации высоких показателей выносливости необходимо придерживаться высокоуглеводной диеты, принимать углеводы в ходе длительных физических нагрузок. В дальнейшем стали проводиться исследования со взятием проб мышечной ткани (биопсией). Bergstrom, Hultman (1967), Hermansen et al. (1967) продемонстрировали роль запасов гликогена в мышечной ткани на работоспособность спортсменов.

Углеводороды содержат углерод, водород и кислород, в такой пропорции, что на один атом углерода приходится одна молекула воды (С–Н2О). Поэтому структурная формула глюкозы (моносахорозы) имеет вид С6Н12О6. Углеводороды делят на простые и сложные. Гликоген — сложный полисахарид, главный источник для образования глюкозы в организме человека. Гликоген содержится в печени, мышцах и других тканях. Если человек имеет массу 70 кг, то в его печени (1,8 кг) может содержаться 70–135 г, а в мышцах (32 кг) 300–900 г гликогена.

Гликоген печени необходим для образования глюкозы как источника энергии для ЦНС (мозга), клеток крови, почек. Гликоген мышц может превращаться в глюкозу, но она не может прямо выходить в кровь и использоваться для работы других тканей. Однако, при выполнении упражнений с мощностью около АнП, образуется лактат, он может выходить в кровь, а затем превращаться в тканях в пируват и использоваться митохондриями как источник энергии.

Механизм использования углеводов при выполнении физических упражнений

Мышечный гликоген превращается сначала в глюкозо-1-фосфат под действием фосфорилазы, которая затем превращается в глюкозо-6-фосфат. Это вещество является общей точкой для начала гликолиза (Embden-Meyerhof пути метаболизма). Глюкозо-6-фосфат образуется или из гликогена мышцы, или из глюкозы крови. Гликолиз заканчивается образованием пирувата, который может попасть в митохондрию и в цикле Кребса (цикл лимонной кислоты) подвергнуться окислительному фосфорилированию. В том случае, когда митохондрий в мышечном волокне недостаточно, то избыточный пируват может превращаться в лактат.

5,05 Ккал энергии (21,1 КДж) при окислении углеводов.

При выполнении упражнений с максимальной или околомаксимальной интенсивностью (80–100 %) , например, спринтерский бег, велоезда, многократный спринт, игра в футбол, хоккей, баскетбол, происходит разрушение фосфогенов (АТФ, КрФ) и использование их энергии для движения. В период восстановления ресинтез идет за счет гликолиза, поэтому в ГМВ идет накопление лактата и ионов Н. Накопление ионов водорода приводит к возникновению чувства утомления. Запасы углеводов — гликогена, при однократном повторении упражнения не могут вызвать утомления, но при многократных ускорениях, как это бывает в спортивных играх, может наступить утомление из-за нехватки гликогена в МВ. Предполагается, что при выполнении статических упражнений с усилием мышц 20–30 % от максимальной произвольной силы наблюдается окклюзия сосудов. Через мышцу кровь перестает проходить, поэтому должен развернуться анаэробный гликолиз с тратой запасов гликогена мышц. По мере увеличения объема выполненных упражнений могут возникнуть проблемы с исчерпанием запасов энергии — гликогена. При выполнении циклических упражнений с интенсивностью 60–85 % МПК (уровень АнП) наблюдается наибольший расход гликогена из промежуточных мышечных волокон, а ММВ (окислительные МВ) получают энергию в виде лактата, образующегося в активных гликолитических мышечных волокнах. Мышечный гликоген у велосипедистов преимущественно исчерпывается из четырехглавой мышцы бедра, у бегунов из икроножной и камбаловидной.

Важную регуляторную роль в транспорте глюкозы через мембрану мышечного волокна играют, саркоплазматический кальций, инсулин крови, концентрация глюкозы в крови и в клетке [Холоши, 1986]. При снижении концентрации глюкозы в крови начинает образовываться и выходить в кровь глюкоза образующаяся в ходе гликогенолиза.

Диета, включающая большое количество углеводов, повышает дыхательный коэффициент при выполнении упражнений с мощностью ниже уровня АнП. Увеличивается также продолжительность выполнения упражнения с заданной мощностью, по сравнению со случаем применения диеты с высокой концентрацией жира.

В горнолыжном спорте, при использовании в качестве тренировочных средств силовых и скоростно-силовых упражнений, а также собственно горнолыжные тренировки, главным источником энергообеспечения являются углеводы. Поэтому до тренировки (за 30 мин.), по ходу тренировки, каждые 20 мин., после тренировки необходимо потреблять легкоусваиваемые углеводы. За каждый прием 20–40 г. В этом случае запасы гликогена мышц и печени не исчерпываются, тренировки могут выполняться ежедневно и по несколько раз в день.



Гликоген — что это и где запасается? Функции для работы мышц

Гликоген — это накапливаемый в мышцах (и в печени) резерв углеводов, используемый в качестве первичного источника энергии при физических тренировках. Источником гликогена являются употребляемые с пищей (или со спортивными напитками) углеводы.

По сути, чем больше человек занимается спортом, тем эффективнее его организм запасает углеводы в мышцах в виде гликогена — тогда как при малоподвижном образе жизни они отправляются в жир. Кроме этого, сжигание жира также достигается после опустошения гликогеновых депо.

// Гликоген — что это?

Гликоген — это тип углеводов, накапливаемый в организме человека. Вещество иногда называют «животным крахмалом», поскольку по своей структуре гликоген похож на обычный крахмал и состоит из сотен и тысяч связанных между собой молекул глюкозы.

Источником для гликогена являются углеводы из продуктов питания. Напомним, что в чистом виде организм не может хранить глюкозу — ее высокое содержание в клетках создает гипертоническую среду, приводя к притоку воды и развитию сахарного диабета. В свою очередь, гликоген не растворим в воде.

После того, как уровень глюкозы в крови снижается (например, через несколько часов после приема пищи или при физических тренировках), организм начинает расщеплять накопленный в мышах гликоген до глюкозы, становясь источником для быстрой энергии.

// Функции гликогена:

  • продукт пищеварения углеводов
  • главное топливо для работы мышц
  • источник быстрой энергии для организма

// Читать дальше:

Гликоген и гликемический индекс еды

В процессе пищеварения углеводы из продуктов питания расщепляются до глюкозы (жиры и белки в нее конвертироваться не могут) — после чего она попадает в кровь. Глюкоза может быть использована телом либо для текущих нужд метаболизма, либо быть преобразованной в гликоген — или в жир.

Чем ниже гликемический индекс пищи, тем лучше содержащиеся в ней углеводы конвертируются в гликоген. Несмотря на то, что простые углеводы максимально быстро повышают уровень глюкозы в крови, значительная их часть конвертируется в жировые запасы.

В свою очередь, энергия сложных углеводов, получаемся организмом постепенно, более полно конвертируется в гликоген, содержащийся в мышцах. Именно поэтому диета для набора сухой массы подразумевает употребление углеводов с низким и средним ГИ.

// Читать дальше:

Где накапливается гликоген?

В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г) и в мышечной ткани (от 200 до 600 г)¹. Считается, что примерно 1% от общего веса мышц приходится именно на это вещество. Неспортивный человек может иметь запасы гликогена в 200-300 г, мускулистый спортсмен — до 600 г.

Также важно, что если запасы гликогена в печени используются для покрытия энергетических потребностей в глюкозе по всему телу, тогда как запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального потребления. Говоря простыми словами, во время приседаний тело использует депо мышц ног, а не бицепса.

Функции гликогена в мышцах

Говоря более точно, гликоген накапливается не в самих мышечных волокнах, а в саркоплазме — окружающей их питательной жидкости. Рост мускулатуры связан с увеличением объема именно этой питательной жидкости — по своей структуре мышцы похожи на губку, впитывающей саркоплазму для увеличения размера.

Регулярные силовые тренировки положительно влияют на размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, делая мышцы визуально более большими и объемными. При этом число мышечных волокон задается прежде всего типом телосложения и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок — меняется лишь способность организма накапливать больше гликогена.

// Читать дальше:

Гликоген в печени

Печень — это главный фильтрующий орган организма. В том числе, он перерабатывает поступающие с пищей углеводы — однако за раз печень способна переработать не более 100 г глюкозы. В случае хронического избытка быстрых углеводов в питании, эта цифра повышается.

В результате клетки печени могут превращать сахар в жирные кислоты. В этом случае исключается стадия гликогена, и начинается жировое перерождение печени.

Влияние на мышцы — биохимия

Успешная тренировка для набора мускулатуры требует двух условий — во-первых, наличия достаточного содержания запасов гликогена в мышцах до тренировки, а, во-вторых, успешное восстановление гликогеновых депо по ее окончанию.

Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена (или без подпитки аминокислотами BCAA) в надежде «просушиться», вы вынуждаете тело сжигать мышцы. Для роста мышц важно не столько употребление белка, сколько наличие в рационе существенного количества углеводов.

В особенности, достаточное потребление углеводов сразу по окончанию тренировки в период “углеводного окна” — это нужно для восполнения запасов гликогена и остановки катаболических процессов. В противоположность этому, на безуглеводной диете нарастить мышцы нельзя.

// Читать дальше:

Как повысить запасы гликогена?

Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов в виде мальтодекстрина). Как мы уже упоминали выше, в процессе пищеварения сложные углеводы расщепляются до простых; сперва они попадают в кровь в виде глюкозы, а затем переработаются организмом до гликогена.

Чем ниже гликемический индекс конкретного углевода, тем медленнее он отдает свою энергию в кровь и тем выше его процент конвертации именно в гликогеновые депо, а не в подкожную жировую клетчатку. Особенную важность это правило имеет в вечернее время — к сожалению, простые углеводы, съеденные за ужином, пойдут прежде всего в жир на животе.

// Что повышает содержание гликогена в мышцах:

  • Регулярные силовые тренировки
  • Употребление углеводов с низким гликемическим индексом
  • Прием гейнера после тренировки
  • Восстанавливающий массаж мышц

Влияние на сжигание жира

Если вы хотите сжечь жир с помощью тренировок, помните о том, что тело сперва расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Именно на этом факте и строится рекомендация о том, что эффективная жиросжигающая тренировка должна проводиться не менее 40-45 минут при умеренном пульсе — сперва организм тратит гликоген, затем переходит на жир.

Практика показывает, что жир быстрее всего сгорает при кардиотренировках утром на пустой желудок или использовании интервального голодания. Поскольку в этих случаях уровень глюкозы в крови уже находится на минимальном уровне, с первых минут тренинга тратятся запасы гликогена из мышц (а затем и жира), а вовсе не энергия глюкозы из крови.

***

Гликоген является основной формой хранения энергии глюкозы в животных клетках (в растениях гликогена нет). В теле взрослого человека накапливается примерно 200-300 г гликогена, запасаемого преимущественно в печени и в мышцах. Гликоген тратится при силовых и кардиотренировках, а для роста мышц чрезвычайно важно правильно восполнять его запасы.

Научные источники:

  1. Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes, source

В продолжение темы

Дата последнего обновления материала —  8 июня 2020

Гликоген: для чего он нужен?. Что такое гликоген? | by Efim Klinovsky

Что такое гликоген?

Гликоген — это одна из основных форм запасной энергии в организме человека. Структура представляет собой сотни связанных между собой молекул глюкозы.

В случае снижения уровня глюкозы в крови, тело начинает вырабатывать специальные ферменты, в результате чего, накопленный гликоген в мышцах начинает расщепляться на молекулы глюкозы, становясь источником энергии.

Важность углеводов для организма.

В процессе пищеварения, углеводы расщепляются в глюкозу, после чего она поступает в кровь.

Жиры и белки в глюкозу конвертироваться не могут!

Далее глюкоза используется телом для текущих энергозатрат, либо откладывается в резервные запасы — жир. При этом, организм сначала связывает глюкозу в молекулы гликогена и заполняет ими гликогеновые депо, как только они переполняются, тело преобразует избыток в жир.

Где накапливается гликоген?

Гликоген накапливается преимущественно в печени (~100–120г) и в мышечных тканях (~1% от общего веса мышц). Суммарно запасов гликогена в теле ~200–300г, однако, чем больше мышечной массы, тем больше накоплений (вплоть до 500г).

Гликоген в печени служит источником энергии для всего тела, а запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального использования (у каждой группы мышц свой запас).

Функции гликогена в мышцах.

Биологически, гликоген накапливается не в мышечных волокнах, а в окружающей их жидкости — саркоплазме. Мышечная структура схожа с губкой, которая впитывает в себя саркоплазму и увеличивается в размерах.

Регулярные силовые тренировки увеличивают размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, визуально мышцы становятся больше и объемнее.

Число мышечных волокон задается прежде всего генетическим типом телосложения и практически не меняется в течение жизни.

Влияние гликогена на мышцы: Биохимия.

Для набора мышечной массы требуется два условия: 1.Достаточное количество запасов гликогена в мышцах ДО тренировки. 2.Успешное восстановление гликогеновых депо ПОСЛЕ тренировки. Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена в надежде «просушиться», прежде всего тело сжигает мышечные ткани.

Важно! Для роста мышц не так важно употребление белка и аминокислот BCAA, как наличие достаточного количества правильных углеводов в рационе, в особенности, достаточное потребление быстрых углеводов по окончании тренировки.

Организм не сможет нарастить мышцы, находясь на безуглеводной диете.

Как повысить запасы гликогена?

Пополнить можно углеводами из продуктов питания, либо с помощью спортивного гейнера (смесь белков и углеводов). Чем ниже гликемический индекс (ГИ — скорость усваивания организмом углеводов и повышения сахара в крови), тем медленнее углеводы отдают свою энергию в кровь и тем выше вероятность конвертации в гликогеновые депо.

Влияние гликогена на сжигание жира.

Для эффективного избавления от подкожного жира нужно помнить, что первым делом тело расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Эффективнее всего для сжигания жира будет тренировка на пустой желудок, тренировка должна быть не менее 40 минут с поддержанием умеренного пульса (кратковременный отдых, только для восстановления дыхания).

Лучше всего взять в привычку бег на дистанцию не менее двух миль на пустой желудок.

что это такое и его роль в организме, в печени, в мышцах

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.

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% <10%
Финики свежие 202 2.5% 58.5% <10%
Семечки подсолнуха сухие 8 85% 28.8% 7%
Арахис 20 65% 8.8% 7%
Брокколи 20 65% 2.2% 7%
Грибы 20 65% 2.2% 7%
Салат листовой 20 65% 2.4% 7%
Салат-латук 20 65% 0.8% 7%
Помидоры 20 65% 4.8% 7%
Баклажаны 20 65% 5.2% 7%
Зеленый перец 20 65% 5.4% 7%
Капуста белокочанная 20 65% 4.6% 7%
Чеснок 20 65% 5.2% 7%
Лук репчатый 20 65% 8.2% 7%
Абрикосы свежие 20 65% 8.0% 7%
Фруктоза 20 65% 88.8% 7%
Сливы 22 65% 8.5% 7%
Перловка 22 65% 24% 7%
Грейпфруты 22 65% 5.5% 7%
Вишня 22 65% 22.4% 7%
Шоколад черный (60% какао) 22 65% 52.5% 7%
Орехи грецкие 25 37% 28.4% 27%
Молоко снятое 26 37% 4.6% 27%
Сосиски 28 37% 0.8% 27%
Виноград 40 37% 25.0% 27%
Горошек зеленый свежий 40 37% 22.8% 27%
Сок апельсиновый свежеотжатый без сахара 40 37% 28% 27%
Молоко 2.5 % 40 37% 4.64% 27%
Яблоки 40 37% 8.0% 27%
Сок яблочный без сахара 40 37% 8.2% 27%
Мамалыга (каша из кукурузной муки) 40 37% 22.2% 27%
Фасоль белая 40 37% 22.5% 27%
Хлеб зерновой пшеничный, хлеб ржаной 40 37% 44.8% 27%
Персики 40 37% 8.5% 27%
Мармелад ягодный без сахара, джем без сахара 40 37% 65% 27%
Молоко соевое 40 37% 2.6% 27%
Молоко цельное 42 37% 4.6% 27%
Клубника 42 37% 5.4% 27%
Фасоль цветная отварная 42 37% 22.5% 27%
Груши консервированные 44 37% 28.2% 27%
Груши 44 37% 8.5% 27%
Зерна ржаные. пророщенные 44 37% 56.2% 27%
Йогурт натуральный 4.2% жирности 45 37% 4.5% 27%
Йогурт обезжиренный 45 37% 4.5% 27%
Хлеб с отрубями 45 37% 22.4% 27%
Сок ананасовый. без сахара 45 37% 25.6% 27%
Курага 45 37% 55% 27%
Морковь сырая 45 37% 6.2% 27%
Апельсины 45 37% 8.2% 27%
Инжир 45 37% 22.2% 27%
Овсяная каша молочная 48 37% 24.2% 27%
Горошек зеленый. консервированный 48 31% 5.5% 42%
Сок виноградный без сахара 48 31% 24.8% 42%
Спагетти из муки грубого помола 48 31% 58.4% 42%
Сок грейпфрута без сахара 48 31% 8.0% 42%
Щербет 50 31% 84% 42%
Киви 50 31% 4.0% 42%
Хлеб, блины из гречневой муки 50 31% 44.2% 42%
Картофель сладкий (батат) 50 31% 24.5% 42%
Тортеллини с сыром 50 31% 24.8% 42%
Гречка рассыпчатая 50 31% 40.5% 42%
Спагетти. макароны 50 31% 58.4% 42%
Рис белый рассыпчатый 50 31% 24.8% 42%
Пицца с помидорами и сыром 50 31% 28.4% 42%
Булочки для гамбургеров 52 31% 54.6% 42%
Твикс 52 31% 54% 42%
Йогурт сладкий 52 31% 8.5% 42%
Мороженое пломбир 52 31% 20.8% 42%
Оладьи из пшеничной муки 52 31% 40% 42%
Отруби 52 31% 24.5% 42%
Бисквит 54 31% 54.2% 42%
Изюм 54 31% 55% 42%
Печенье песочное 54 31% 65.8% 42%
Свекла 54 31% 8.8% 42%
Макароны с сыром 54 31% 24.8% 42%
Зерна пшеничные. пророщенные 54 31% 28.2% 42%
Пиво 2.8% алкоголя 220 20% 4.4% <10%
Манная крупа 55 12% 56.6% <10%
Овсяная каша, быстрорастворимая 55 12% 55% <10%
Печенье сдобное 55 12% 65. 8% <10%
Сок апельсиновый (готовый) 55 12% 22.8% <10%
Салат фруктовый со сливками взбитыми с сахаром 55 12% 55.2% <10%
Кускус 55 12% 64% <10%
Печенье овсяное 55 12% 62% <10%
Манго 55 12% 22.5% <10%
Ананас 55 12% 22.5% <10%
Хлеб черный 55 12% 40.6% <10%
бананы 55 12% 22% <10%
Дыня 55 12% 8.2% <10%
Картофель. вареный «в мундире» 55 12% 40.4% <10%
Рис дикий отварной 56 12% 22.44% <10%
Круассан 56 12% 40.6% <10%
Мука пшеничная 58 12% 58.8% <10%
Папайя 58 12% 8.2% <10%
Кукуруза консервированная 58 12% 22.2% <10%
Мармелад, джем с сахаром 60 12% 60% <10%
Шоколад молочный 60 12% 52.5% <10%
Крахмал картофельный, кукурузный 60 12% 68.2% <10%
Рис белый, обработанный паром 60 12% 68.4% <10%
Сахар (сахароза) 60 12% 88.8% <10%
Пельмени, равиоли 60 12% 22% <10%
Кока-кола, фанта, спрайт 60 12% 42% <10%
Марс, сникерс (батончики) 60 12% 28% <10%
Картофель вареный 60 12% 25.6% <10%
Кукуруза вареная 60 12% 22.2% <10%
Бублик пшеничный 62 12% 58.5% <10%
Пшено 62 12% 55.5% <10%
Сухари молотые для панировки 64 12% 62.5% <10%
Вафли несладкие 65 12% 80.2% <10%
Тыква 65 12% 4.4% <10%
Арбуз 65 12% 8.8% <10%
Пончики 65 12% 48.8% <10%
Кабачки 65 12% 4.8% <10%
Мюсли с орехами и изюмом 80 12% 55.4% <10%
Картофельные чипсы 80 12% 48.5% <10%
Крекеры 80 12% 55.2% <10%
Рисовая каша быстрого приготовления 80 12% 65.2% <10%
Мед 80 12% 80.4% <10%
Картофельное пюре 80 12% 24.4% <10%
Джем 82 12% 58% <10%
Абрикосы консервированные 82 12% 22% <10%
Картофельное пюре быстрого приготовления 84 12% 45% <10%
Картофель печеный 85 12% 22.5% <10%
Хлеб белый 85 12% 48.5% <10%
Поп корн 85 12% 62% <10%
Кукурузные хлопья 85 12% 68.5% <10%
Булочки французские 85 12% 54% <10%
Рисовая мука 85 12% 82.5% <10%
Морковь отварная 85 12% 28% <10%
тост из белого хлеба 200 7% 55% <10%

Итог

Гликоген в мышцах и печени особенно важен для атлетов, практикующих кроссфит. Механизмы накопления гликогена предполагают стабильное увеличение базового веса. Тренировка энергетических систем поможет не только достичь высоких спортивных результатов, но и увеличит общий запас дневной энергии. Вы будете меньше уставать и лучше себя чувствовать.

Для спортсмена наращивание гликогеновых запасов – не только необходимость, но и профилактика ожирения. Сложные углеводы могут храниться в мышцах сколь угодно долго, не окисляясь и не распадаясь. При этом любая нагрузка приводит к их растрате и регуляции общего состояния организма.

И напоследок один интересный факт: именно распад гликогена ведет к тому, что большая часть глюкозы попадает через кровь напрямую в ЦНС, стимулируя выброс эндорфинов и улучшая мозговую деятельность.

Оцените материал

Эксперт проекта. диагностика, лечение, первичная, вторичная профилактика заболеваний почек, суставов, сердечно-сосудистой системы; дифференциальная диагностика заболеваний различных органов и систем; рекомендации по диетическому питанию, физическим нагрузкам, лечебной физкультуре, подбор индивидуальной схемы питания.

Редакция cross.expert

Гликоген - это... Что такое Гликоген?

основной запасной гомополисахарид человека и высших животных, иногда называемый животным крахмалом; построен из остатков α-D-глюкозы. В большинстве органов и тканей Г. является энергетическим запасным материалом только для этого органа, но Г. печени играет важнейшую роль в поддержании постоянства концентрации глюкозы (Глюкоза) в крови в организме в целом. Особенно высоко содержание Г. именно в печени (до 6—8% и выше), а также в мышцах (до 2% и выше). В 100 мл крови здорового взрослого человека содержится около 3 мг гликогена. Встречается Г. также в некоторых высших растениях, грибах, бактериях, дрожжах. При врожденных нарушениях обмена Г. большие количества этого полисахарида накапливаются в тканях, что особенно проявляется при гликогенозах различного типа. Величина молярной массы Г. колеблется в зависимости от вида животного, органа, физиологического состояния, времени года, способа выделения и составляет от 107 до 109 и более. Г. представляет собой белый аморфный порошок, растворимый в воде, оптически активен, раствор гликогена опалесцирует. Из раствора гликоген осаждается спиртом, ацетоном, танином, сульфатом аммония и др. Г. практически не обладает восстанавливающей (редуцирующей) способностью. Поэтому он устойчив к действию щелочей, под влиянием кислот гидролизуется сначала до декстринов, а при полном кислотном гидролизе — до глюкозы. Различные препараты Г. окрашиваются йодом в красный (до желто-бурого) цвет. Гликоген, как и крахмал, начинает перевариваться в ротовой полости человека под действием α-амилазы слюны, в двенадцатиперстной кишке он расщепляется до олигосахаридов α-амилазой сока поджелудочной железы. Образовавшиеся олигосахариды мальтазами и изомальтазой слизистой оболочки тонкой кишки расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь. Внутриклеточное расщепление Г. — гликогенолиз происходит фосфоролитически (главный путь) и гидролитически. Фосфоролитический путь гликогенолиза катализируется двумя ферментами: гликогенфосфорилазой и амило-1,6-глюкозидазой. Образованные глюкозо-1-фосфат и глюкоза вступают в энергетический обмен. Гидролитический путь гликогенолиза катализируется α-амилазой (образовавшиеся при этом олигосахариды используются в клетках главным образом в качестве «затравки» для синтеза новых молекул Г.) и γ-амилазой. Внутриклеточный биосинтез Г. — гликогеногенез — происходит путем переноса остатка глюкозы на олигосахаридную или декстриновую «затравку». В организме в качестве донора остатка глюкозы используется богатая энергией уридиндифосфатглюкоза (УДФ-глюкоза). Эта реакция катализируется ферментом УДФ-глюкоза-гликоген-глюкозилтрансферазой. Точки ветвления Г. образуются переносом остатка глюкозы с помощью фермента α-глюканветвящей глюкозилтрансферазы. Есть данные о том, что синтез Г. может происходить не только на углеводной «затравке», но и на белковой матрице. Гликоген в клетках находится как в растворенном состоянии, так и в виде гранул. В цитоплазме Г. быстро обменивается, и его содержание зависит от соотношения активностей ферментов синтезирующих (гликогенсинтетазы) и расщепляющих Г. (фосфорилазы), а также от снабжения тканей глюкозой крови. Г. усиленно синтезируется при гипергликемии, а при гипогликемии — распадается. Обмен Г. регулируется нейрогуморально, гормоны адреналин и глюкагон вызывают мобилизацию и распад Г. соответственно, а инсулин стимулирует синтез Г. На обмен Г. влияют половые гормоны, ионы кальция (участвующие в активации фосфорилазы) и др.

Методы определения Г. в крови или в экстрактах тканей основаны на выделении Г. (обработка щелочью, затем осаждение этиловым спиртом), кислотном гидролизе и определении образовавшейся глюкозы с помощью глюкозооксидазно-пероксидазного метода (по Преображенской) или с применением гексокиназы, фосфоенолпируваткиназы и лактатдегидрогеназы (по Пфлайдереру).

Библиогр.: Кочетков Н.К. и др. Химия углеводов, М., 1967; Мецлер Д. Биохимия, пер. с англ.. М., 1980; Степаненко Б.Н., Углеводы, М., 1968.

Гликоген + продукты богатые гликогеном

Стойкость нашего организма к неблагоприятным условиям внешней среды объясняется его умением делать своевременные запасы питательных веществ. Одним из важных «запасных» веществ организма является гликоген – полисахарид, образуемый из остатков глюкозы.

При условии, что человек ежесуточно получает необходимую норму углеводов, то глюкоза, находящаяся в виде гликогена клеток, может быть оставлена про запас. Если же человек испытывает энергетический голод, в таком случае происходит активация гликогена, с его последующей трансформацией в глюкозу.

Продукты богатые гликогеном:

Общая характеристика гликогена

Гликоген в простонародье называют животным крахмалом. Он представляет собой запасной углевод, который производится в организме животных и человека. Его химическая формула - (C6H10O5)n. Гликоген является соединением глюкозы, которая в виде мелких гранул откладывается в цитоплазме клеток мышц, печени, почек, а также в клетках мозга и белых кровяных тельцах. Таким образом, гликоген представляет собой энергетический резерв, способный восполнить недостаток глюкозы, в случае отсутствия полноценного питания организма.

Это интересно!

Клетки печени (гепатоциты) являются лидерами по накоплению гликогена! Они могут на 8 процентов своего веса состоять из этого вещества. При этом клетки мышц и других органов, способны накапливать гликоген в количестве не более 1 – 1,5%. У взрослых общее количество гликогена печени может достигать 100—120 грамм!

Суточная потребность организма в гликогене

По рекомендации медиков, суточная норма гликогена не должна быть ниже 100 граммов в сутки. Хотя необходимо учесть, что гликоген состоит из молекул глюкозы, и расчет может осуществляться только на взаимозависимом основании.

Потребность в гликогене возрастает:
  • В случае повышенных физических нагрузок, связанных с выполнением большого количества однообразных манипуляций. В результате этого, мышцы страдают от недостатка кровенаполнения, а также от нехватки глюкозы в крови.
  • При выполнении работ, связанных с мозговой деятельностью. В данном случае, гликоген, содержащийся в клетках мозга, быстро преобразуется в энергию, необходимую для работы. Сами же клетки, отдав накопленное, требуют пополнения запасов.
  • В случае ограниченного питания. В данном случае, организм, недополучая глюкозу из продуктов питания, начинает перерабатывать свои запасы.
Потребность в гликогене снижается:
  • При употреблении большого количества глюкозы и глюкозоподобных соединений.
  • При заболеваниях, связанных с повышенным употреблением глюкозы.
  • При болезнях печени.
  • При гликогенезах, вызванных нарушением ферментативной деятельности.
Усваиваемость гликогена

Гликоген относится к группе быстро усваиваемых углеводов, с отсрочкой к исполнению. Данная формулировка объясняется так: до тех пор, пока в организме достаточно прочих источников энергии, гликогеновые гранулы будут храниться в нетронутом виде. Но как только мозг подаст сигнал о недостатке энергетического обеспечения, гликоген под воздействием ферментов начинает преобразовываться в глюкозу.

Полезные свойства гликогена и его влияние на организм

Поскольку молекула гликогена представлена полисахаридом глюкозы, то его полезные свойства, а также влияние на организм соответствует свойствам глюкозы.

Гликоген является полноценным источником энергии для организма в период нехватки питательных веществ, необходим для полноценной умственной и физической деятельности.

Взаимодействие с эссенциальными элементами

Гликоген обладает способностью быстро преобразовываться в молекулы глюкозы. При этом он отлично контактирует с водой, кислородом, рибонуклеиновой (РНК), а также дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислотами.

Признаки нехватки гликогена в организме

  • апатия;
  • ухудшение памяти;
  • снижение мышечной массы;
  • слабый иммунитет;
  • депрессивное настроение.
Признаки избытка гликогена
  • сгущение крови;
  • нарушения функций печени;
  • проблемы с тонким кишечником;
  • увеличение массы тела.
Гликоген для красоты и здоровья

Поскольку гликоген является внутренним источником энергии в организме, то его недостаток способен вызвать общее снижение энергетичности всего организма. Это отражается на деятельности волосяных фолликулов, клеток кожи, а также проявляется в потере блеска глаз.

Достаточное же количество гликогена в организме, даже в период острой нехватки свободных питательных веществ, сохранит энергичность, румянец на щеках, красоту кожи и блеск волос!

Мы собрали самые важные моменты о гликогене в этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Рейтинг:

5.1/10

Голосов: 9

Другие популярные нутриенты:

- обмен гликогена - Биохимия

Мобилизация гликогена (гликогенолиз)

Резервы гликогена используются по-разному в зависимости от функциональных особенностей клетки.

Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего при кратком голодании между приемами пищи. Через 12-18 часов голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются. Также распад гликогена в печени происходит при мышечной нагрузке под влиянием адреналина и, если развивается рабочая гипогликемия, глюкагона. 

В мышцах количество гликогена снижается обычно только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной. Гликоген здесь используется для обеспечения глюкозой самих миоцитов. Таким образом, мышцы, как впрочем и остальные органы, используют гликоген только для собственных нужд.

Мобилизация (распад) гликогена или гликогенолиз активируется при недостатке свободной глюкозы в клетке, а значит и в крови (голодание, мышечная работа). При этом уровень глюкозы крови "целенаправленно" поддерживает только печень, в которой имеется глюкозо-6-фосфатаза, гидролизующая фосфатный эфир глюкозы. Образуемая в гепатоците свободная глюкоза выходит через плазматическую мембрану в кровь. 

В гликогенолизе непосредственно участвуют три фермента:

1. Фосфорилаза гликогена (кофермент пиридоксальфосфат) – расщепляет α-1,4-гликозидные связи с образованием глюкозо-1-фосфата. Фермент работает до тех пор, пока до точки ветвления (α1,6-связи) не останется 4 остатка глюкозы.

Роль фосфорилазы при мобилизации гликогена

2. α(1,4)-α(1,4)-Глюкантрансфераза – фермент, переносящий фрагмент из трех остатков глюкозы на другую цепь с образованием новой α1,4-гликозидной связи. При этом на прежнем месте остается один остаток глюкозы и "открытая" доступная α1,6-гликозидная связь.

3. Амило-α1,6-глюкозидаза, ("деветвящий" фермент) – гидролизует α1,6-гликозидную связь с высвобождением свободной (нефосфорилированной) глюкозы. В результате образуется цепь без ветвлений, вновь служащая субстратом для фосфорилазы.

Роль ферментов в расщеплении гликогена

Таким образом, при мобилизации гликогена образуется свободная глюкоза и глюкозо-1-фосфат (изомеризующийся в глюкозо-6-фосфат), и их судьба различна в зависимости от органа.

Синтез гликогена

Гликоген способен синтезироваться почти во всех тканях, но наибольшие запасы гликогена находятся в печени и скелетных мышцах. Накопление гликогена в мышцах отмечается в период восстановления после нагрузки, особенно при приеме богатой углеводами пищи. В печени синтез гликогена происходит только после еды, при гипергликемии. Это объясняется особенностями печеночной гексокиназы (глюкокиназы), которая имеет низкое сродство к глюкозе и может работать только при ее высоких концентрациях, при нормальных концентрациях глюкозы в крови ее захват печенью не производится.

Непосредственно синтез гликогена осуществляют следующие ферменты:

1. Фосфоглюкомутаза – превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозо-1-фосфат;

2. Глюкозо-1-фосфат-уридилтрансфераза – фермент, осуществляющий ключевую реакцию синтеза. Необратимость этой реакции обеспечивается гидролизом образующегося дифосфата;

Реакции синтеза УДФ-глюкозы

3. Гликогенсинтаза – образует α1,4-гликозидные связи и удлиняет гликогеновую цепочку, присоединяя активированный С1 УДФ-глюкозы к С4 концевого остатка гликогена;

Химизм реакции гликогенсинтазы

4. Амило-α1,4-α1,6-гликозилтрансфераза,"гликоген-ветвящий" фермент – переносит фрагмент с минимальной длиной в 6 остатков глюкозы на соседнюю цепь с образованием α1,6-гликозидной связи.

Роль гликогенсинтазы и гликозилтрансферазы в синтезе гликогена

Гликоген - обзор | ScienceDirect Topics

Гликогенез

Структура гликогена представлена ​​на Рис. 23-1 . Ветвление молекулы гликогена происходит со средней частотой каждые десять остатков глюкозы. Ветвление увеличивает его растворимость, а также скорость, с которой глюкоза может храниться и извлекаться. Каждая молекула гликогена имеет белок гликогенин , ковалентно связанный с полисахаридом. Линейные цепи гликогена состоят из молекул глюкозы, связанных между собой α -1,4 гликозидными связями. В каждой из точек ветвления две молекулы глюкозы связаны вместе α -1,6 гликозидными связями. Невосстанавливающие концы молекулы гликогена - это участки, где происходит как синтез, так и разложение.

Рисунок 23-1.

Путь, по которому глюкозо-6-фосфат (Glc-6-P) превращается в гликоген, показан на Fig. 23-2 . После фосфорилирования глюкозы гексокиназой (HK) или глюкокиназой Glc-6-P может быть преобразован в глюкозо-1-фосфат (Glc-1-P) обратимым ферментом фосфоглюкомутазой (PGM). Эта реакция, как и реакция фосфорилирования глюкозы, требует Mg ++ в качестве кофактора. Затем Glc-1-P превращается в активный нуклеотид, уридиндифосфат-глюкозу (UDP-Glc , , фиг. 23-3, ), под действием пирофосфорилазы UDPGlc. UDP-глюкоза теперь становится точкой разветвления для входа в путь печеночной уроновой кислоты (через UDP-глюкуронат, см. Главу 29), синтеза лактозы в молочной железе (через UDP-галактозу) или синтеза гликогена в нескольких тканях (за счет повышенной активности гликогенсинтазы).

Рисунок 23-2.

Рисунок 23-3.

Гликогенсинтаза катализирует лимитирующую стадию в гликогенезе. Являясь ключевым ферментом, его активность может быть ингибирована фосфорилированием или активирована дефосфорилированием (см. Главу 58). Постпрандиальные (то есть после еды) условия активируют активность гликогенсинтазы различными способами. Парасимпатическая нервная система (ПНС) оказывает косвенное влияние через вегетативную стимуляцию высвобождения инсулина из поджелудочной железы.Высокий уровень глюкозы также стимулирует высвобождение инсулина . Инсулин, анаболический гормон, который способствует накоплению пищевых добавок, стимулирует активность протеинфосфатазы 1 , которая, в свою очередь, стимулирует активность гликогенсинтазы , вызывая ее дефосфорилирование .

Когда цепь гликогена α -1,4 простирается до 11-15 остатков глюкозы от ближайшей точки ветвления, происходит разветвление. Блок из 6-7 остатков глюкозы перемещается с конца одной цепи на другую или во внутреннее положение той же цепи.Катализируя эти передачи глюкана α -1,4 → α -1,6, нерегулирующий фермент ветвления помогает создавать новые сайты для удлинения под действием гликогенсинтазы.

Что такое гликоген? | MuscleSound

Что такое гликоген?

Когда мы едим углеводы, наше тело превращает их в сахар, называемый «глюкозой», который можно использовать для получения энергии. Глюкоза, в свою очередь, превращается в Гликоген , форму сахара, которая может легко накапливаться нашими мышцами и печенью.Это основная форма хранения глюкозы и углеводов у животных и людей.

В то время как гликоген незаменим для спортсменов, у нас очень ограниченные возможности для его хранения. Например, углеводы составляют лишь около 1-2% от общих запасов энергии организма 1 . Большая его часть хранится в виде гликогена в мышцах (80%) и печени (14%), а около 6% хранится в крови в виде глюкозы. Несмотря на свою ограниченную емкость хранения, гликоген имеет решающее значение для производства энергии на всех уровнях усилий.В состоянии покоя мышечный гликоген используется примерно для 15-20% выработки энергии. При умеренной интенсивности (~ 55-60% от максимальной) использование гликогена может возрасти до 80-85% 2 , и это увеличивается еще больше при более высокой интенсивности упражнений.

Исследования показали, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена 3.

Важное сообщение на вынос

Убедитесь, что вы оптимизируете запасы гликогена перед тренировкой, поддерживаете его во время тренировки и восполняете его после тренировки. Влияние тщательно разработанных стратегий питания можно отслеживать с помощью MuscleSound®.

Список литературы

  1. Гудман, Миннесота. Аминокислотный и белковый обмен. В «Упражнения, питание и энергетический обмен», ред. E.S. Хортон, Р.Л. Тертуйн, 89–99. Нью-Йорк: Макмиллан.
  2. Кац А., Броберг С., Сахлин К., Варен Дж. Поглощение глюкозы ног во время максимальных динамических упражнений у людей. Am J Physiol. 251 (1, часть 1): E65-70. 1986
  3. Плющ, JL. Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений. Журнал спортивной науки и медицины (2004) 3, 131-138.

Роль гликогена в диете и упражнениях

Когда вашему организму нужна энергия, оно может использовать запасы гликогена. Молекулы глюкозы в пище, которую вы едите, в основном хранятся в печени и мышцах.Из этих мест хранения ваше тело может быстро мобилизовать гликоген, когда ему нужно топливо.

То, что вы едите, как часто вы едите, и уровень вашей активности - все это влияет на то, как ваше тело хранит и использует гликоген. Низкоуглеводные и кетогенные диеты, а также интенсивные упражнения истощают запасы гликогена, заставляя организм сжигать жир для получения энергии.

Производство и хранение гликогена

Большинство углеводов, которые мы едим, превращаются в глюкозу, наш главный источник энергии. Когда организму не нужно топливо, молекулы глюкозы соединяются в цепочки от восьми до 12 единиц глюкозы, которые образуют молекулу гликогена.

Главный пусковой механизм этого процесса - инсулин:

  • Когда вы едите пищу, содержащую углеводы, уровень глюкозы в крови в ответ повышается.
  • Повышение уровня глюкозы сигнализирует поджелудочной железе о выработке инсулина - гормона, который помогает организму забирать глюкозу из крови для получения энергии.
  • Инсулин заставляет клетки печени производить фермент, называемый гликогенсинтазой, который связывает цепи глюкозы вместе.
  • Пока глюкоза и инсулин остаются в изобилии, молекулы гликогена могут доставляться в печень, мышцы и даже жировые клетки для хранения.

Гликоген составляет около 6% от общего веса печени. В мышцах накапливается гораздо меньше (всего от 1% до 2%), поэтому у нас быстро заканчивается энергия во время напряженных упражнений.

Количество гликогена, хранящегося в этих клетках, может варьироваться в зависимости от того, насколько вы активны, сколько энергии сжигаете в состоянии покоя и от типа пищи, которую вы едите. Гликоген, хранящийся в мышцах, в основном используется самими мышцами, тогда как гликоген, хранящийся в печени, распределяется по всему телу - в основном в головной и спинной мозг.

Гликоген не следует путать с гормоном глюкагоном, который также важен для метаболизма углеводов и контроля уровня глюкозы в крови.

Как ваше тело использует гликоген

В любой момент времени в вашей крови содержится около 4 граммов глюкозы. Когда уровень начинает снижаться - либо из-за того, что вы не ели, либо из-за того, что вы сжигаете глюкозу во время тренировки, - уровень инсулина также падает.

Когда это происходит, фермент гликогенфосфорилаза начинает расщеплять гликоген, чтобы обеспечить организм глюкозой.В течение следующих 8–12 часов глюкоза, полученная из гликогена печени, становится основным источником энергии для организма.

Ваш мозг потребляет более половины глюкозы в крови в периоды бездействия. В течение обычного дня потребность вашего мозга в глюкозе составляет около 20% потребностей вашего тела в энергии.

Гликоген и диета

То, что вы едите и сколько перемещаетесь, также влияет на выработку гликогена. Последствия особенно остры, если вы придерживаетесь низкоуглеводной диеты, когда основной источник синтеза глюкозы - углеводы - внезапно ограничивается.

Усталость и психическая вялость

При первом переходе на низкоуглеводную диету запасы гликогена в вашем организме могут быть сильно истощены, и вы можете испытывать такие симптомы, как усталость и умственная вялость. Как только ваше тело приспосабливается и начинает обновлять запасы гликогена, эти симптомы должны начать исчезать.

Вес воды

Кроме того, любая потеря веса может иметь такой же эффект на запасы гликогена. Вначале может наблюдаться резкое похудание.Через некоторое время ваш вес может стабилизироваться и, возможно, даже увеличиться.

Это частично связано с составом гликогена, который в основном состоит из воды. Фактически, вода в этих молекулах составляет в три-четыре раза больше самой глюкозы.

Таким образом, быстрое истощение гликогена в начале диеты вызывает потерю веса воды. Со временем запасы гликогена обновляются, и вес воды начинает возвращаться. Когда это происходит, потеря веса может остановиться или выйти на плато.

Улучшение, полученное вначале, связано с потерей воды, а не с потерей жира, и носит временный характер. Потеря жира может продолжаться, несмотря на краткосрочный эффект плато.

Гликоген и упражнения

Организм может хранить около 2000 калорий глюкозы в виде гликогена. Для спортсменов на выносливость, которые сжигают столько калорий за пару часов, количество накопленной глюкозы может быть препятствием. Когда у этих спортсменов заканчивается гликоген, их работоспособность почти сразу же начинает ухудшаться - состояние, обычно описываемое как «удар в стену»."

Если вы занимаетесь напряженными физическими упражнениями, есть несколько стратегий, которые используют спортсмены на выносливость, чтобы избежать снижения работоспособности, которые могут оказаться полезными:

  • Углеводы : Некоторые спортсмены потребляют чрезмерное количество углеводов перед соревнованиями на выносливость. Хотя дополнительные углеводы обеспечат достаточное количество топлива, этот метод в значительной степени утратил популярность, так как он также может привести к избыточному весу воды и проблемам с пищеварением.
  • Потребление гелей глюкозы : Энергетические гели, содержащие гликоген, можно употреблять до или по мере необходимости во время соревнований на выносливость для повышения уровня глюкозы в крови.
  • Низкоуглеводная кетогенная диета : Диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов может привести ваше тело в кетоадаптационное состояние. В этом состоянии ваше тело начинает получать доступ к накопленному жиру для получения энергии и меньше полагается на глюкозу в качестве источника топлива.

Болезнь накопления гликогена | Johns Hopkins Medicine

Что такое болезнь накопления гликогена у детей?

Болезнь накопления гликогена (GSD) - это редкое заболевание, которое изменяет способ использования и хранения гликогена в организме - одной из форм сахара или глюкозы.

Гликоген - основной источник энергии для организма. Гликоген хранится в печени. Когда организму требуется больше энергии, определенные белки, называемые ферментами, расщепляют гликоген до глюкозы. Они отправляют глюкозу в организм.

Когда у кого-то есть GSD, ему не хватает одного из ферментов, расщепляющих гликоген. Когда фермент отсутствует, гликоген может накапливаться в печени. Или гликоген может образовываться неправильно. Это может вызвать проблемы с печенью, мышцами или другими частями тела.

GSD передается от родителей к детям (по наследству). Чаще всего встречается у младенцев или маленьких детей. Но некоторые формы GSD могут появиться и у взрослых.

Типы GSD

Типы GSD сгруппированы по ферменту, отсутствующему в каждом из них. Каждый GSD имеет свои симптомы и требует различного лечения.

Существует несколько типов GSD, но наиболее распространенными являются типы I, III и IV. Эти типы также известны под другими названиями:

  • Тип I или болезнь фон Гирке. Это наиболее распространенная форма GSD. У людей с типом I нет фермента, необходимого для превращения гликогена в глюкозу в печени. Гликоген накапливается в печени. Симптомы часто появляются у младенцев в возрасте от 3 до 4 месяцев. Они могут включать низкий уровень сахара в крови (гипогликемию) и вздутие живота из-за увеличения печени.
  • Тип III, Болезнь Кори или болезнь Форбса. Людям с типом III не хватает фермента, называемого ферментом разветвления, который помогает расщеплять гликоген.Гликоген не может полностью расщепляться. Накапливается в печени и мышечных тканях. Симптомы включают вздутие живота, задержку роста и слабость мышц.
  • Тип IV или болезнь Андерсена. Люди с типом IV образуют аномальный гликоген. Эксперты считают, что аномальный гликоген запускает систему борьбы с инфекциями (иммунная система) организма. Это вызывает рубцевание (цирроз) печени и других органов, таких как мышцы и сердце.

Что вызывает болезнь накопления гликогена у ребенка?

Болезнь накопления гликогена передается от родителей к детям (наследственно).

Это происходит потому, что у обоих родителей есть аномальный ген (генная мутация), который влияет на определенный способ хранения или использования гликогена. Большинство GSD возникает из-за того, что оба родителя передают своим детям один и тот же аномальный ген.

В большинстве случаев родители не проявляют никаких симптомов болезни.

Какие дети подвержены риску заболевания накоплением гликогена?

Болезнь накопления гликогена передается от родителей к детям (по наследству). Кто-то более подвержен риску заражения GSD, если у него есть член семьи с этим заболеванием.

Каковы симптомы болезни накопления гликогена у ребенка?

При многих типах GSD симптомы сначала появляются у младенцев или у очень маленьких детей. Симптомы зависят от типа GSD у ребенка и от того, какой фермент ему или ей не хватает.

Поскольку GSD чаще всего поражает мышцы и печень, в этих областях проявляется больше всего симптомов.

Общие симптомы GSD могут включать:

  • Растет недостаточно быстро
  • Не комфортно в жаркую погоду (непереносимость жары)
  • Слишком легко синяки
  • Низкий уровень сахара в крови (гипогликемия)
  • Увеличенная печень
  • Вздутие живота
  • Слабые мышцы (низкий мышечный тонус)
  • Мышечные боли и спазмы при физической нагрузке

Симптомы у младенцев могут включать:

  • Слишком много кислоты в крови (ацидоз)
  • Повышенный уровень холестерина в крови (гиперлипидемия)

Симптомы GSD могут быть похожи на другие проблемы со здоровьем.Всегда обращайтесь к врачу вашего ребенка, чтобы быть уверенным.

Некоторые типы GSD могут появиться у взрослых. Обратитесь к своему врачу, если вы считаете, что у вас может быть GSD.

Как диагностируется болезнь накопления гликогена у ребенка?

Лечащий врач вашего ребенка спросит о симптомах и состоянии здоровья вашего ребенка. Врач проведет физический осмотр, чтобы проверить такие симптомы, как увеличение печени или слабость мышц.

Лечащий врач вашего ребенка может сделать несколько анализов крови.Он или она может также взять небольшой образец ткани (биопсию) печени или мышцы вашего ребенка. Образец будет доставлен в лабораторию. Он будет проверен, чтобы увидеть, сколько определенного фермента находится в этой части тела.

Если вы беременны и беспокоитесь по поводу GSD, ваш лечащий врач может провести несколько анализов до рождения вашего ребенка (пренатальные тесты) для проверки на GSD.

Как лечится болезнь накопления гликогена у ребенка?

Лечение будет зависеть от типа GSD у вашего ребенка.

Для типов I, III и IV лечащий врач вашего ребенка может посоветовать специальную диету, которая поможет контролировать симптомы. Возможно, вашему ребенку также придется принимать определенные лекарства.

При других типах GSD вашему ребенку может потребоваться ограничить физические нагрузки, чтобы избежать мышечных судорог. Ему или ей может потребоваться лечение для восполнения недостающего фермента (заместительная ферментная терапия).

Какие возможные осложнения болезни накопления гликогена у ребенка?

Накопление гликогена может повредить печень и мышцы.Это может создать другие проблемы, если у вашего ребенка есть определенные типы GSD, такие как:

  • Тип III. Это может вызвать безвредные (доброкачественные) опухоли в печени.
  • Тип IV. Со временем это может вызвать рубцевание (цирроз) печени. Это заболевание приводит к печеночной недостаточности.

Что я могу сделать, чтобы предотвратить болезнь накопления гликогена у моего ребенка?

Невозможно предотвратить болезнь накопления гликогена. Но раннее лечение может помочь контролировать симптомы, если у ребенка есть GSD.

Если у вас или вашего партнера есть GSD или семейный анамнез этого заболевания, обратитесь к генетическому консультанту до того, как вы забеременеете. Он или она может узнать ваши шансы иметь ребенка с GSD.

Как я могу помочь своему ребенку жить с болезнью накопления гликогена?

У ребенка с GSD могут быть особые потребности. Убедитесь, что ваш ребенок получает регулярную медицинскую помощь. Важно, чтобы его или ее лечащий врач проверил состояние вашего ребенка. Регулярные посещения врача также помогут вам не отставать от новых вариантов лечения.

Группы поддержки онлайн или при личной встрече также могут быть полезны для вас и вашей семьи.

Когда мне следует позвонить поставщику медицинских услуг для моего ребенка?

Многие формы болезни накопления гликогена проявляются у младенцев и детей младшего возраста.

Позвоните своему врачу, если поведение вашего ребенка изменится после прекращения ночного кормления.

Поговорите со своим лечащим врачом, если ваш ребенок:

  • Растет недостаточно быстро
  • Имеет постоянный (хронический) голод
  • Набухший живот

Подростки и взрослые должны обращать внимание на следующие симптомы во время физических упражнений:

  • Слабость мышц
  • Боль
  • Судороги

Основные сведения о болезни накопления гликогена у детей

  • Болезнь накопления гликогена (GSD) - это редкое заболевание, которое меняет способ использования и хранения гликогена, одной из форм сахара, в организме.
  • Передается от родителей к детям (по наследству). Для большинства GSD каждый родитель должен передать одну аномальную копию одного и того же гена.
  • Большинство родителей не проявляют никаких признаков GSD.
  • Существует несколько типов GSD, но наиболее распространены типы I, III и IV. Каждый GSD имеет свои симптомы и требует различного лечения.
  • Симптомы часто сначала появляются у младенцев или маленьких детей. В некоторых случаях GSD может появиться у взрослых.

Следующие шаги

Советы, которые помогут вам получить максимальную пользу от посещения лечащего врача вашего ребенка:

  • Знайте причину визита и то, что вы хотите.
  • Перед визитом запишите вопросы, на которые хотите получить ответы.
  • Во время посещения запишите название нового диагноза и любые новые лекарства, методы лечения или тесты. Также запишите все новые инструкции, которые ваш поставщик дает вам для вашего ребенка.
  • Узнайте, почему прописано новое лекарство или лечение и как они помогут вашему ребенку. Также знайте, какие бывают побочные эффекты.
  • Спросите, можно ли вылечить состояние вашего ребенка другими способами.
  • Знайте, почему рекомендуется тест или процедура и что могут означать результаты.
  • Знайте, чего ожидать, если ваш ребенок не принимает лекарство, не проходит обследование или процедуру.
  • Если вашему ребенку назначен повторный прием, запишите дату, время и цель этого визита.
  • Узнайте, как можно связаться с лечащим врачом вашего ребенка в нерабочее время. Это важно, если ваш ребенок заболел и у вас есть вопросы или вам нужен совет.

Гликоген | Encyclopedia.com

гликоген В 1840-х и 50-х годах Клод Бернар применил свой большой научный ум к проблеме «сахаров» в организме, в частности к тому, как печень, по-видимому, может производить сахара и «впрыскивать их в кровь ... регулируемым образом », когда он кормил животное только белком.В 1855 году он ввел термин «matière glycogen» - материал для производства сахара. Он удалил печень, промыл ее водой и обнаружил, что при последующей промывке все еще оставался сахар. Он пришел к выводу, что сахарообразующее вещество хранится в печени и не растворяется в воде. В конце концов ему удалось выделить «эмульсионный материал печени», он обнаружил, что он похож на крахмал, и перечислил его свойства в отчете, столь полном, что он актуален и по сей день. Пройдет более 70 лет, прежде чем станет очевидным медицинское значение хранения гликогена, когда станет известно о дефектном хранении гликогена в печени, почках и сердце.Еще 70 лет спустя, и несколько связанных заболеваний хорошо изучены, в основном как дефицит ферментов, в то время как преднамеренное увеличение запасов гликогена в мышцах перед марафонским бегом является общеизвестным.

Гликоген - это форма, в которой углеводы хранятся в организме. Каждая молекула гликогена образована связью в разветвленных цепях многих тысяч молекул глюкозы. Таким образом, гликоген представляет собой природный полимер, полисахарид , который имеет структуру, аналогичную крахмалу, который содержится в растениях.

Большинство тканей тела способны хранить небольшое количество гликогена, но основными местами хранения гликогена являются печень и скелетные мышцы. В обоих случаях гликоген производится из глюкозы в клетках, в которых он хранится, а процесс синтеза стимулируется гормоном инсулином. Когда гликоген накапливается в клетках мышц и печени, он удерживает вместе с собой воду (примерно 3 г воды на каждый грамм гликогена), поэтому изменения содержания гликогена могут вызвать довольно заметные изменения в общей массе тела.Например, в первые несколько дней голодания гликоген используется печенью для поддержания уровня сахара в крови и метаболизма мышц, а соответствующая вода выводится из организма с мочой, составляя большую часть потери 1-2 кг. веса.

Существуют важные различия между основными функциями гликогена печени и мышц. Основная роль гликогена в печени заключается в обеспечении резервного запаса глюкозы, чтобы концентрация глюкозы в крови могла поддерживаться на адекватном уровне для снабжения мозга (который не использует другие виды топлива) в периоды голодания или при увеличении использования глюкозы. во время физической работы и упражнений.Таким образом, после еды часть потребленных углеводов откладывается в виде гликогена в печени, а во время голодания (даже ночью) этот гликоген расщепляется, и глюкоза попадает в кровь. У здорового взрослого человека запасы гликогена в печени обычно составляют от 50 до 100 г и содержат достаточно глюкозы, чтобы удовлетворить потребности мозга в течение 24 часов.

Основная роль гликогена в мышцах - обеспечивать топливо для собственного сокращения мышц во время упражнений. Фактически, мышечный гликоген не может быть расщеплен до глюкозы и поэтому не может напрямую повышать концентрацию глюкозы в крови.Однако в некоторых случаях, когда их метаболизм частично анаэробный , скелетные мышцы производят молочную кислоту из гликогена. Когда эта молочная кислота попадает в кровь, она поглощается печенью, где превращается в глюкозу; таким образом, его можно косвенно использовать для повышения уровня глюкозы в крови. Основным стимулом, вызывающим распад мышечного гликогена, является сокращение мышц. Таким образом, начало тренировки сопровождается началом распада гликогена. Степень, в которой мышцы продолжают использовать запасы гликогена, зависит от интенсивности упражнения.При упражнениях с низкой интенсивностью (таких как медленная ходьба, езда на велосипеде или плавание) мышцы не используют много гликогена, так как они могут забирать жир из крови в качестве источника энергии для сокращения. Однако при более интенсивных упражнениях (бег трусцой, быстрая ходьба в гору, бег) мышцам необходимо использовать гликоген или глюкозу из крови, чтобы поддерживать более высокий уровень расхода энергии (см. Рисунок). У хорошо питающегося человека в мышцах будет достаточно гликогена, чтобы позволить ему тренироваться в течение 1-2 часов примерно на две трети от их максимальной способности к аэробным упражнениям.Однако, если люди придерживаются диеты с очень высоким содержанием углеводов, особенно в течение как минимум трех дней после первого истощения уровня гликогена в мышцах, можно удвоить это нормальное содержание гликогена, обеспечивая более длительный период упражнений, прежде чем он будет израсходован. Это известно как углеводная загрузка , или суперкомпенсация гликогена, и часто используется бегунами на длинные дистанции, особенно марафонцами, перед важными соревнованиями.

I. A. Macdonald


См. Также уровень сахара в крови; упражнение; обмен веществ; мышца.

Определение и примеры гликогена - Биологический онлайн-словарь

Определение

существительное
множественное число: гликогены
гликоген, glī'kə-jən
Многоразветвленный полимер глюкозы, в основном продуцируемый в печени и мышцах клетки и функционирует как вторичное долгосрочное хранилище энергии в клетках животных

Подробности

Обзор

Гликоген принадлежит к группе полисахаридов углеводов .Углеводы - это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, обычно в соотношении 1: 2: 1. Это один из основных классов биомолекул. Как питательные вещества их можно разделить на две основные группы: простых углеводов и сложных углеводов . Простые углеводы, иногда называемые просто , сахар , состоят из одного или двух сахаридных остатков. Они легко перевариваются. Они служат быстрым источником энергии. Сложные углеводы (такие как целлюлоза , крахмал , хитин и гликоген ) - это те углеводы, которым требуется больше времени для переваривания и метаболизма.Они часто богаты клетчаткой и, в отличие от простых углеводов, с меньшей вероятностью вызывают скачки уровня сахара в крови.

История и терминология

Клод Бернар 1813–1878, французский физиолог, был признан тем, кто открыл гликоген . Он был первым, кто описал, как он выделил вещество из печени и его свойства. В 1857 году он назвал вещество la matière glycogène ( «сахарообразующее вещество» ). 1 Химическая формула гликогена (C 6 H 10 O 5 ) n была установлена ​​немецким химиком-органиком Фридрих Август Кекуле 1829-1896 в 1858 году.

Характеристики

У животных гликоген является одной из основных форм запаса энергии (другой - триглицериды или телесный жир). Подобно крахмалу , гликоген представляет собой сложный углевод, который накапливает избыток глюкозы.Иногда его называют «животным крахмалом». Это связано с тем, что амилопектиновый компонент растительного крахмала подобен по составу и структуре полисахаридному компоненту гликогена. Разница заключается в обширном разветвлении гликогена на каждые 8–12 единиц глюкозы.
Глюкозные единицы связаны α (1 → 4) гликозидными связями, образуя цепь. Разветвления связаны с цепями глюкозы α (1 → 6) гликозидными связями. α-гликозидные связи образуют открытые спиральные полимеры (в отличие от β-гликозидных связей, которые образуют почти прямые нити, образующие структурные фибриллы, как в целлюлозе). 2 Под микроскопом гликоген имеет характерный вид звездочки или звездочки. Это происходит в виде гранулы в цитозоле клетки. Диаметр колеблется от 10 до 40 нм. 2 В ядре гранулы гликогена находится гликогенин , который является ферментом, который катализирует превращение глюкозы в гликоген и служит праймером .

Биологические реакции

Биологические реакции

Химический процесс соединения моносахаридных единиц называется дегидратационным синтезом , поскольку он приводит к выделению воды в качестве побочного продукта.Крахмал производится путем дегидратационного синтеза, в частности, путем вытеснения гидроксильного радикала с одной глюкозы и протона с другой глюкозы, а затем их связывания гликозидной связью. Отделенный гидроксильный радикал и протон (ион водорода), в свою очередь, соединяются и образуют молекулу воды. Гликоген естественным образом синтезируется в организме животного, особенно в клетках печени и скелетных мышц. Небольшие количества гликогена можно найти в почках, некоторых глиальных клетках головного мозга и лейкоцитах.Во время беременности матка также накапливает гликоген для питания эмбриона. Процесс биосинтеза гликогена из глюкозы называется гликогенез .
Гликогенез - это метаболический процесс производства гликогена из глюкозы для хранения в ответ на высокий уровень глюкозы в кровотоке. У людей и других животных двумя основными участками гликогенеза являются клетки печени и клетки скелетных мышц. В печени содержится около 10% глюкозы по весу, тогда как в скелетных мышцах 2% глюкозы.(Однако в целом в скелетных мышцах больше глюкозы, потому что масса последней больше, чем масса печени). 2 В клетке печени глюкоза фосфорилируется глюкокиназой в положении 6, таким образом образуя глюкозо-6-фосфат . Фосфорилирование глюкозы улавливает ее внутри клетки. В других клетках глюкоза поступает в пассивно в , а затем фосфорилируется с помощью гексокиназы . В результате получается соединение, которое также не может покинуть клетку.Короткие полимеры глюкозы, особенно экзогенная глюкоза , превращаются в длинные полимеры, которые хранятся внутри клетки. Однако процесс обратимый. Когда организму требуется метаболическая энергия, гликоген расщепляется на субъединицы глюкозы в процессе гликогенолиза .
Как отмечалось ранее, каждая гранула гликогена содержит гликогенин. Это фермент гликозилтрансфераза , который запускает полимеризацию гликогена. Прежде чем основной фермент гликогенсинтаза сможет катализировать добавление глюкозы, должна быть начальная цепь, по крайней мере, из трех остатков глюкозы.Это обеспечивается каталитической активностью гликогенина, который в данном случае служит праймером . Гликогенин катализирует перенос остатков глюкозы от UDP-глюкоза к себе, образуя α-1,4-гликозидную связь, чтобы создать полимер глюкозы. Гликогенсинтаза будет действовать только тогда, когда в цепи достаточно остатков глюкозы, то есть путем удлинения цепи.

Биологические реакции

Когда организму нужна энергия, гликоген расщепляется на глюкозу с помощью глюкагона. Гликогенолиз - это процесс расщепления накопленного гликогена в печени, чтобы можно было производить глюкозу для использования в энергетическом обмене. Таким образом, гликогенолиз - это несколько противоположный процесс гликогенез . Накопленный в клетках печени гликоген расщепляется на предшественники глюкозы. Отдельная молекула глюкозы отделяется от гликогена и превращается в глюкозо-1-фосфат , который, в свою очередь, превращается в глюкозо-6-фосфат . Глюкозо-6-фосфат имеет три судьбы: (1) вступает в гликолиз, (2) обрабатывается пентозофосфатным путем и (3) превращается в свободную глюкозу для регулирования и поддержания уровня глюкозы в крови.(В растениях процесс разложения хранящегося крахмала называется разложение крахмала )

Биологические реакции

Гидролиз - это процесс превращения полисахарида в простые моносахаридные компоненты. Процесс превращения полисахаридов в моносахариды, в частности, называется осахариванием . В процессе используется молекула воды. У человека углеводы (кроме моносахаридов) перевариваются посредством ряда ферментативных реакций.Этими ферментами являются амилаза слюны , амилаза поджелудочной железы и мальтаза . Во рту сложные углеводы, такие как гликоген и крахмал, первоначально расщепляются ферментом амилазой слюны. Болюс проходит через желудочно-кишечный тракт. Кислотное содержимое желудка подавляет пищеварительную активность амилазы слюны. Таким образом, следующая фаза переваривания углеводов происходит в тонком кишечнике. Здесь частично переваренные углеводы снова расщепляются панкреатической амилазой (фермент, секретируемый поджелудочной железой).Фермент расщепляет гликозидную связь, что приводит к расщеплению сложных углеводов на простые сахара. Кайма тонкой кишки высвобождает пищеварительные ферменты, такие как изомальтаза , мальтаза , сахараза и лактаза . Изомальтаза расщепляет полисахариды по альфа-1-6 связям и превращает альфа-предельный декстрин в мальтозу. Мальтаза расщепляет мальтозу (дисахарид) на две единицы глюкозы. Сахараза и лактаза расщепляют сахарозу и лактозу, соответственно, на моносахаридные составляющие.Эпителиальные клетки на щеточной кайме тонкой кишки поглощают моносахариды, а затем высвобождают их в кровоток для поглощения различными клетками тела. Клетки печени берут глюкозу для использования в различных метаболических процессах и хранят избыток в виде гликогена.

Биологические реакции

Распад гликогена может происходить либо в цитозоле, либо внутри лизосомы. В цитозоле гликоген расщепляется под действием ферментов гликогенфосфорилазы и фермента разветвления гликогена .Гликогенфосфорилаза катализирует высвобождение глюкозо-1-фосфата из линейной цепи гликогена путем расщепления α- (1,4) гликозидной связи. В присутствии предельного декстрина (т.е. фрагмента полисахарида от точки разветвления гликогена) для завершения разложения гликогена необходим другой фермент. Фермент разветвления гликогена «развязывает» гликозидную связь в точках ветвления с высвобождением свободной глюкозы . Глюкозо-1-фосфат в цитозоле может быть изомеризован в глюкозо-6-фосфат.Последний затем дефосфорилируется с образованием свободной глюкозы , которая может транспортироваться за пределы клетки в кровоток. 3 В лизосоме гликоген расщепляется с помощью лизосомального фермента , кислой α-глюкозидазы или кислой мальтазы . 3

Биологические реакции

Инсулин играет роль в захвате глюкозы в стимулированных инсулином клетках, таких как клетки жировой и мышечной тканей.Инсулин попадает в кровоток при высоком уровне глюкозы в крови. Инсулин связывается с рецептором инсулина на поверхности клетки. Связывание приводит к привлечению определенных транспортеров глюкозы (GluT). GluT облегчают поступление глюкозы в клетку. Клетки печени и мозга - это инсулиннезависимые клетки , что означает, что глюкоза может проникать в эти клетки без предварительной стимуляции инсулином. Клеткам печени может не требоваться инсулин для усвоения глюкозы, но инсулин все равно на них действует.Инсулин активирует фермент гексокиназу , который фосфорилирует глюкозу, чтобы удерживать ее внутри клетки. Он также активирует определенные ферменты, участвующие в синтезе гликогена, например фосфофруктокиназа и гликогенсинтаза . Таким образом, инсулин сообщает печени преобразовывать глюкозу в гликоген путем гликогенеза. 4
Глюкагон - еще один гормон, попадающий в кровоток. Поджелудочная железа высвобождает глюкагон, когда уровень глюкозы в крови становится низким.Этот гормон действует, увеличивая количество глюкозы в крови. Это происходит за счет активации ферментов, участвующих в гликогенолизе (и глюконеогенезе ) в печени. Он сообщает гепатоцитам деполимеризовать гликоген для высвобождения глюкозы.

Биологические функции

Хотя жирные кислоты намного более энергетичны, чем гликоген, гликоген остается предпочтительной формой соединений для хранения энергии у животных. Избыток глюкозы хранится в гранулах гликогена, особенно в клетках печени, мышц и жировой ткани.Гликоген неосмотический , тогда как глюкоза осмотический . Таким образом, если избыток глюкозы не хранится в виде гликогена, это может вызвать нарушение осмотического давления и в конечном итоге вызвать повреждение или гибель клеток.
Гликоген - доступный источник глюкозы. В мышечных и жировых клетках гликоген обеспечивает их глюкозой, которую они могут метаболизировать локально. Поскольку в этих клетках отсутствует фермент глюкозо-6-фосфатаза , глюкоза используется внутри и не используется совместно с другими клетками.Напротив, в клетке печени содержится глюкозо-6-фосфатаза , которая может дефосфорилировать захваченную глюкозу и, таким образом, позволяет глюкозе мобилизоваться из клетки печени. Когда в кровотоке циркулирует недостаточно глюкозы, поджелудочная железа секретирует глюкагон, который стимулирует клетки печени подвергаться гликогенолизу и высвобождать свободную глюкозу в кровоток. Следовательно, гликоген помогает поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови. Подобно «банку» , тело может «накопить» дополнительную глюкозу, а затем «забрать» глюкозу, когда есть потребность в энергии.Глюкоза - необходимое топливо. Это главный источник энергии, который предпочитает мозг. Кроме того, глюкоза, в отличие от жирных кислот, может поставлять энергию даже во время анаэробной активности (кислородного голодания). 2

Врожденные нарушения метаболизма

Гликогеноз - это состояние, характеризующееся неспособностью организма должным образом метаболизировать гликоген. Существуют разные типы гликогеноза в зависимости от недостаточности ферментов.Каждый из этих типов включает свой дисфункциональный ген и, следовательно, свой дефицит ферментов. Это следующие типы:

  • Гликогеноз 0 типа
  • Гликогеноз 1 типа (болезнь фон Гирке)
  • Гликогеноз 2 типа (болезнь Помпе)
  • Гликогеноз 3 типа (болезнь Кори или болезнь Форбса)
  • Гликогеноз 4 типа ( Болезнь Андерсена)
  • Гликогеноз 5 типа (болезнь Макардла)
  • Гликогеноз 6 типа (болезнь Герса)
  • Гликогеноз 7 типа (болезнь Таруи)
  • Гликогеноз 9 типа
  • Гликогеноз 10 типа
  • Гликогеноз 12 типа (дефицит альдолазы A )

Дополнительный

Этимология

  • Французский гликоген , от древнегреческого γλυκύς («glukús», что означает «сладкий») + -γενής (что означает «–genḗs»)

Синоним (s )

  • животный крахмал
  • Производный термин (ы)

    • Ветвящаяся болезнь накопления гликогена
    • Гликогеновый остаток система связывающих ферментов
    • Болезнь накопления гликогена
    • Болезнь накопления гликогена, тип I
    • Болезнь накопления гликогена, тип II
    • Болезнь накопления гликогена, тип IIb
    • Болезнь накопления гликогена, тип IV
    • Болезнь накопления гликогена, тип IX
    • Дефицит гликоген-синтетазы

    Дополнительная литература

    Сравнить

    См. Также

  • гликогенез
  • глюкоза
  • печень
  • гликогенолиз
  • гликогеноз
  • Ссылка

    1. Young, F.Г. (1957). «Клод Бернар и открытие гликогена». Британский медицинский журнал. 1 (5033 (22 июня 1957 г.)): 1431–7. DOI: 10.1136 / bmj.1.5033.1431: //www.bmj.com/content/1/5033/1431 Ссылка
    2. Берг, Дж. М., Тимочко, Дж. Л. и Люберт Страйер. (2002, 1 января). Метаболизм гликогена. Получено с: //www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21190/ Ссылка
    3. Адева-Андани, М.М., Гонсалес-Лукан, М., Донапетри-Гарсия, К., Фернандес-Фернандес, К., & Аменейрос-Родригес, Э. (2016). Метаболизм гликогена у человека.BBA Clinical, 5, 85–100. : //doi.org/10.1016/j.bbacli.2016.02.001 Ссылка
    4. Физиологические эффекты инсулина. (2019, 1 января). Получено с: //www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/pancreas/insulin-phys.html Ссылка

    © Biology Online. Контент предоставлен и модерируется онлайн-редакторами биологии


    Гликоген | SpringerLink

    Abstract

    Глюкоза является важным источником энергии, а гликоген является его клеточной формой хранения, которой больше всего в печени и мышцах.Гликоген находится в цитоплазме в виде гранул диаметром от 10 до 40 нм, так называемых β-частиц, типичных для мышечных клеток. В гепатоцитах β-частицы собираются в характерные розетки гликогена - α-частицы (стрелки). Α-частицы состоят не только из гликогена, но и содержат различные ферментные белки, участвующие в синтезе гликогена, отсюда и название гликозомы. Во время синтеза гликогена гликогенин, который инициирует синтез, и гликогенсинтаза, удлиняющая цепь глюкозы, образуют комплекс с глюкозой.

    Ключевые слова

    Болезнь накопления гликогена Метаболизм гликогена Заболевание накопления гликогена Тип цепи глюкозы Нормальная концентрация глюкозы в крови

    Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

    Это предварительный просмотр содержимого подписки,

    войдите в

    , чтобы проверить доступ.

    Ссылки

    1. Burchell A и Waddell ID (1991) Молекулярные основы микросомальной глюкозо-6-фосфатазной системы печени.Biochim Biophys Acta 1092: 129

      CrossRefPubMedGoogle Scholar
    2. Рыбицка К.К. (1996) Гликозомы - органеллы метаболизма гликогена. Tissue Cell 28: 253

      CrossRefPubMedGoogle Scholar

    Информация об авторских правах

    © Springer-Verlag / Wien 2010

    Авторы и аффилированные лица

    1. Отдел биологии клетки и клеточной анатомии Клеточной биологии и исследований ультраструктуры Венского медицинского университета, Вена, Австрия,

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *