7. Свойства и распространение гликогена как резервного полисахарида. Мобилизация гликогена: механизм, регуляция, биологическая роль. Различия мобилизации

гликогена в печени и мышцах.

Свойства:

1. При полимеризации глюкозы снижается растворимость образующейся молекулы гликогена и, следовательно, ее влияние на осмотическое давление в клетке – поэтому в клетке депонируется гликоген, а не глюкоза.

2. Разветвленная структура гликогена обуславливает большое количество концевых мономеров, что способствует работе ферментов.

3. Является основным запасным углеводом животных.

4. Мономером является альфа – глюкоза, которая соединяется в линейных участках альфа

• 1,4 – гликозидных связей.

5. Обладает древовидной структурой, масса составляет более 10^7 Д, вследствие того, что через каждые десять остатков глюкозы встречаются точки ветвления, где мономеры

соединены альфа – 1,6 – гликозидными связями, то есть через каждые десять остатков от линейной цепочки гликогена отходят «веточки».

Распространение:

Гликоген депонируется в печени и скелетных мышцах.

1. Распад глюкозы служит в основном для поддержания уровня глюкозы в крови.

2. Гликоген мышц служит резервом глюкозы – источника энергии при мышечном сокращении. Мышечный гликоген не используется для поддержания уровня глюкозы в крови, т.к. в клетках мышц нет фермента глюкозо – 6 – фосфатазы (образование глюкозы невозможно).

Мобилизация гликогена (гликогенолиз):

Механизм: В гликогенолизе участвуют 3 фермента:

1. Фосфорилаза гликогена (кофермент ПАЛФ) - расщепляет α – 1,4 – гликозидные связи с образованием глюкозо – 1 – фосфата.

2. α (1,4) – α (1,4) – глюкантрансфераза – фермент, переносящий фрагмент из трех остатков глюкозы на другую цепь с образованием новой α – 1,4 – гликозидной связи.

3. Амило – α 1,6 – глюкозидаза («деветвящий фермент») – гидролизует α 1,6 – гликозидную связь с высвобождением свободной (нефосфорилированной) глюкозы.

Регуляция:

Мобилизация (распад) гликогена или гликогенолиз активируется при недостатке свободной глюкозы в клетках, соответственно, и в крови.

Регуляция гликогенолиза сводится к регуляции активность фермента гликогенфосфорилазы, которая существует в двух формах - неактивной

дефосфорилированной (ее существование обеспечивает фосфопротеинфосфатаза) и активной фосфорилированной (фосфорилирование протекает под действием киназы фосфорилазы).

Киназа фосфорилазы активируется при фосфорилировании ее под действием

протеинкиназы А (ПК А), которая, в свою очередь, активируется цАМФ. Синтез цАМФ стимулируется адреналином и глюкагоном.

При действии инсулина происходит фосфорилировании протеинкиназой и активировании таким образом протеинфосфатазы, которая дефосфорилирует и таким образом

инактивирует киназу фосфорилазы. Ну, и сама фосфорилаза при этом тоже инактивируется.

Различия мобилизации гликогена в печени и мышцах, тут же биологическое значение:

1. В печени гликоген расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови. Через 12 – 18 часов голодания запасы гликогена полностью истощаются. Печень поддерживает постоянную концентрацию глюкозы в крови, и, следовательно, обеспечивает поступление глюкозы в другие ткани.

2. В мышцах гликоген снижается при физической работе, используется только для своих нужд, для работы миоцитов.