Цялата биохимична активност на животинските клеткимогат да бъдат описани в две глаголи: "запас" и "разходи". Колкото по-младо е тялото, толкова повече процесите на синтез и съхранение на органични вещества ще надделеят над тяхното разделяне и разходи. Причината е проста: да растеш и да "изграждаш" тялото си, трябва много пластмасов материал и, разбира се, енергия. Основната съставна част на клетката на клетката е протеин, а доминиращото съединение, което дава енергия, е гликоген.
Счита се за резервен въглехидрат, запазен в клетките на черния дроб и скелетните мускули на всички бозайници - както животни, така и хора. Проучването на неговите свойства и ще бъде посветено на тази работа.
На ниво животинска клетка, органична материясинтезирани и натрупани в своите структурни единици - органели. Протеините се синтезират в рибозомите, липидите и въглехидратите - в каналите на гладката ендоплазмена ретикулума. При бозайниците запасите от органични вещества се натрупват в скелетните мускули, черния дроб, подкожната мастна тъкан и омента. Резервният въглехидрат на животните е гликоген, който се синтезира от съдържащата се в кръвта глюкоза.
Той се формира като продукт на дисимилирането на хранатапродукти, които включват преди всичко растително нишесте: хляб, картофи, ориз. Тези вещества се разграждат в устата, стомаха и в дванадесетопръстника. Именно в това се случва тяхното основно разпадане. Получената глюкоза се абсорбира в кръвоносните капиляри на тънките черва и след това се транспортира с кръв към мускулите и черния дроб, където се синтезират резервните въглехидрати на животни и хора.
Въпреки че името на веществото съдържа част от думата"Гликос", което означава "сладко" на гръцки език, то почти няма вкус. Най-вероятно такова име показва, че то принадлежи към класа комплексни въглехидрати, съдържащи глюкозни остатъци, които са наистина сладки за вкуса. Гликогенът има формата на бял прах без структура. Той е хидрофилен и образува колоиден разтвор подобен на млякото. Тъй като е въглехидрат за съхранение в животинска клетка, полизахаридът претърпява хидролиза в кисела среда в няколко етапа. Продуктите от взаимодействието му с вода са декстрини, след това малтоза и накрая глюкоза. Като полимер, гликогенът има формата на смес от молекули с разклонена верига с различна маса.
Установихме факта, че гликогенът ерезервен въглехидрат на животинска клетка. Резервните вещества от този тип претърпяват два взаимно противоположни процеси в цитоплазмата на хепатоцитите, левкоцитите и миоцитите. Първата е дисимилацията, водеща до освобождаването на глюкозните молекули, а втората е асимилация, която превръща излишната глюкоза в полимер за съхранение - гликоген. Той се натрупва в тялото и е запас от енергия, използвана в жизнения процес на животни и хора.
Спомнете си, че от химическа гледна точка тойе високо молекулно съединение - полимер, чиито мономери са а-г глюкозни остатъци. За да могат да комуникират помежду си чрез гликозидни връзки, е необходимо активиране, т.е. "люлеене" на сигматичните връзки на въглеродния скелет на хексозата. Това се постига при така наречената хексокиназна реакция. Резервният въглехидрат на животните се синтезира от глюкоза-6-фосфат. Това вещество е продукт на хексокиназната реакция. Ензимът, катализиращ горния механизъм, се съдържа в цитоплазмата на бъбречните клетки, лигавичния слой на тънките черва и черния дроб на животни и хора.
Както вече разбрахме, въглехидратният резерв в негоживотинската клетка е нишесте - гликоген. Биохимичните изследвания установиха, че неговото разцепване не може да се осъществи без участието на специфичен ензим фосфорилаза. Той работи в кисела среда в присъствието на неорганични фосфатни молекули. Самият ензим става активен под влияние на панкреатичния хормон - глюкагон. Неговото присъствие в кръвта показва, че нивото на глюкозата в него е ниско. Ето защо животинският организъм мобилизира ресурсите на резервния въглехидрат - гликоген и започва да го разгражда, за да получи допълнителна порция глюкоза.
Този процес се нарича гликогенолиза. Невро-учените откриха, че хормоните на стреса - адреналин и норепинефрин, продуцирани от надбъбречните жлези, също провокират гликогенолиза.
В биологията това е най-голямото храносмиланеМлечната жлеза се нарича биохимична фабрика. Наистина, в него се появяват много ензимни реакции, осигуряващи метаболизъм и енергия, т.е. метаболизъм. Както вече е известно, въглехидратът за съхранение в животинска клетка е гликоген. Разграждането му бързо води до насищане на кръвта с глюкоза - основният източник на енергия за всички бозайници и хора.
Изгубеното животинско нишесте се зарежда в технитеорганизми, като поглъщат нишестени храни: картофи, хляб, ориз. Всички тези продукти се подлагат на разцепване в храносмилателния тракт и получената глюкоза влиза в кръвта и от нея в клетките, особено в скелетните мускули и черния дроб. Те се синтезират от животинско нишесте под действието на ензима глюкопирофосфорилаза.
Както в черния дроб, в миоцитите - мускулните клетки,се натрупва животинско нишесте. Тъй като мускулната маса е много по-голяма от теглото на черния дроб, съдържанието на гликоген в тях е много по-високо. По време на физическо усилие, животинското нишесте започва да се разпада. Млечната киселина, образувана в резултат на гликолизата, влиза в кръвта и се прехвърля в клетките на черния дроб и бъбреците. В тях от всеки две молекули на млечна киселина се синтезира един мол глюкоза, което след това се превръща в резервен полизахарид. Реакцията възниква при използването на енергия от АТР. Така резервният въглехидрат на животинска клетка е гликоген, натрупан от миоцитите, хепатоцитите, клетките на кортикалния слой на бъбреците, миокарда и белите дробове.
Както вече беше установено, въглехидратният резервживотински клетки, наречени гликоген. В резултат на две противоположни посоки в метаболизма: разцепване и синтез, той участва и в тези реакции. Общата трансформация на глюкозата в гликоген и обратно е възможна само при участието на комплексна ензимна система при тези реакции. Той включва гликогеногенезни катализатори като: фосфоглюкомутаза (превръща глюкоза-6-фосфат в глюкоза-1-фосфат) и UDP-глюкорофосфорилаза (осигурява необратимостта на синтеза на гликоген). Реакциите на разцепване се осъществяват в присъствието на гликоген фосфорилаза и още два ензима, последователно се разцепват страничните разклонения в гликогенните вериги. Системата на всички споменати по-горе ензими действа само при обмен на гликоген в хетеротрофна животинска клетка, следователно правилният отговор на тестовия въпрос е: съхраняващият въглехидрат в животинската клетка е: 1. Нишесте, 2 гликоген? - ще има одобрение на номер 2.
Въз основа на горните факти ние бяхмее установено, че резервният въглехидрат в животинска клетка е гликоген. Нарушенията на нейния обмен могат да бъдат причинени от два вида причини. Първата - грешки в храненето и начина на живот, вторият - вродени дефекти в ензимната система на тялото. Комплектът ензими, свързани с него, е отговорен както за разграждането на животинско нишесте, така и за образуването му от глюкоза в кръвта. Следователно, патологиите се появяват и при двете реакции на плазмения метаболизъм и енергия. Те се наричат гликогеноза. Както беше определено по-горе, въглехидратът за съхранение в животинска клетка е гликоген, който се натрупва главно в черния дроб и скелетните мускули. Следователно, два вида синдроми: мускулна и чернодробна етиология. Първата група включва болестта MacArdlya. Пациентът не произвежда ензима фосфорилаза. Това води до появата в урината на хромопротеин, миоглобин, освободен по време на тежка физическа работа. В резултат на това, разрушаването на мускулната тъкан и появата на конвулсивни състояния.
Болестта на Girke се отнася до чернодробни синдроми.Това се случва най-често, като се започне от ранна детска възраст. Пациентите в чернодробните клетки нямат ензим, който преобразува продукта от първичното разграждане на гликоген в глюкоза, поради което кръвта на пациента има много ниски нива на захар (хипоглицемията) и ацетон в урината причинява интоксикация на тялото.
В тази статия разгледахме механизмите на метаболизма на животинско нишесте - гликоген, който тече в клетки на бозайници и хора.
