Сва биохемијска активност животињске ћелијемогу се описати са два глагола: „чувати“ и „трошити“. Што је тело млађе, то ће процеси синтезе и складиштења органских супстанци више превладавати над њиховим цепањем и конзумацијом. Објашњење је једноставно: да бисте расли и „градили“ своје тело потребно вам је пуно пластичног материјала и, наравно, енергије. Главни градивни блок ћелије су протеини, а доминантно једињење које даје енергију је гликоген.
Сматра се резервним угљеним хидратом, који се чува у ћелијама јетре и скелетних мишића свих сисара: и животиња и људи. Овај рад биће посвећен проучавању његових својстава.
На нивоу животињске ћелије, органске материјесинтетишу се и акумулирају у његовим структурним јединицама - органелама. Протеини се синтетишу у рибосомима, липидима и угљеним хидратима - у каналима глатког ендоплазматског ретикулума. У телу сисара резерве органске материје се акумулирају у скелетним мишићима, јетри, поткожном масном ткиву и оментуму. Складишни угљени хидрат животиња је гликоген, који се синтетише из глукозе у крви.
Настаје као производ дисимилације хранепроизводи, који пре свега укључују биљни скроб: хлеб, кромпир, пиринач. Ове супстанце се разграђују у устима, желуцу, а такође и у дванаестопалачном цреву. У њему се дешава њихово главно пропадање. Добијена глукоза се апсорбује у крвне капиларе ресица танког црева, а затим се крв преноси у мишиће и јетру, где се синтетишу резервни угљени хидрати животиња и људи.
Иако назив супстанце садржи део речи„Гликоз“, што на грчком значи „слатко“, готово да нема укус. Највероватније ово име указује на припадност класи сложених угљених хидрата који садрже остатке глукозе, заиста слатког укуса. Гликоген је бели прах без структуре. Хидрофилни је и формира колоидни раствор сличан млеку. Као угљени хидрат у животињској ћелији, полисахарид се подвргава хидролизи у киселом медијуму у неколико фаза. Производи његове интеракције са водом су декстрини, затим малтоза и на крају глукоза. Као полимер, гликоген је смеша молекула разгранатих ланаца различите тежине.
Установили смо чињеницу да је гликогенскладиштење угљених хидрата животињске ћелије. Резервне супстанце ове врсте пролазе кроз два међусобно супротна процеса у цитоплазми хепатоцита, леукоцита и миоцита. Прва је дисимилација, што доводи до ослобађања молекула глукозе, а друга асимилација, која претвара вишак глукозе у полимер за складиштење - гликоген. Акумулира се у телу и представља складиште енергије која се користи у животу животиња и људи.
Подсетимо се да је са хемијске тачке гледишта тоје високо-молекуларно једињење - полимер чији су мономери α-д остаци глукозе. Да би се они међусобно повезали гликозидним везама, неопходна је активација, односно „љуљање“ сигма веза хексозног угљеничног скелета. То се постиже такозваном реакцијом хексокиназе. Акумулациони угљени хидрати животиња се синтетишу из глукоза-6-фосфата. Ова супстанца је производ реакције хексокиназе. Ензим који катализује горњи механизам садржан је у цитоплазми ћелија бубрега, слузном слоју танког црева и јетре животиња и људи.
Као што смо раније сазнали, складиштење угљених хидрата уживотињска ћелија је скроб - гликоген. Биохемијске студије су утврдиле да до његовог цепања не може доћи без учешћа одређеног ензима - фосфорилазе. Делује у киселом окружењу у присуству неорганских молекула фосфата. Сам ензим постаје активан под утицајем хормона панкреаса - глукагона. Његово присуство у крви указује на то да је ниво глукозе у њему низак. Стога, животињски организам мобилише ресурсе угљених хидрата - гликогена и почиње да их разграђује да би добио додатни део глукозе.
Овај процес се назива гликогенолиза. Неурофизиолози су открили да хормони стреса - адреналин и норепинефрин, које производе надбубрежне жлезде, такође изазивају гликогенолизу.
У биологији, овај највећи дигестивжлезда сисара назива се биохемијска фабрика. Заиста, у њему се одвија пуно ензимских реакција, које осигуравају метаболизам и енергију, односно метаболизам. Као што је већ познато, гликоген је угљени хидрат у животињској ћелији. Његов распад брзо доводи до засићења крви глукозом - главним извором енергије за све сисаре и људе.
Изгубљени животињски скроб се надокнађује у њиховоморганизми уношењем шкробне хране: кромпир, хлеб, пиринач. Сви ови производи се разлажу у дигестивном тракту, а резултујућа глукоза улази у крвоток, а из њега - у ћелије, посебно скелетне мишиће и јетру. Они синтетишу животињски скроб под дејством ензима - глукопирофосфорилазе.
Као и у јетри, и у миоцитима - мишићним ћелијама,накупља се животињски скроб. Пошто је мишићна маса много већа од тежине јетре, тада је садржај гликогена у њима много већи. Током физичког напора, животињски скроб почиње да се распада. Млечна киселина произведена гликолизом пушта се у крвоток и транспортује у ћелије јетре и бубрега. У њима се од свака два молекула млечне киселине синтетише један мол глукозе, која се затим претвара у резервни полисахарид. Реакција се одвија коришћењем енергије АТП. Дакле, складишни угљени хидрат животињске ћелије је гликоген акумулиран од миоцита, хепатоцита, ћелија кортекса бубрега, миокарда и плућних ћелија.
Као што је претходно речено, складиштење угљених хидратаживотињске ћелије називају се гликогеном. Као резултат два међусобно супротна смера у метаболизму: цепања и синтезе, он такође учествује у тим реакцијама. Узајамна конверзија глукозе у гликоген и обрнуто је могућа само уз учешће сложеног ензимског система у овим реакцијама. Укључује катализаторе гликогеногенезе, као што су: фосфоглукомутаза (претвара глукоза-6-фосфат у глукозу-1-фосфат) и УДП-глукопирофосфорилаза (обезбеђује неповратност синтезе гликогена). Реакције цепања одвијају се у присуству гликоген фосфорилазе и још два ензима који секвенцијално цепају бочне гране у ланцима гликогена. Систем свих горе наведених ензима делује само на размену гликогена у хетеротрофној животињској ћелији, стога је тачан одговор на тест питање: складиштење угљених хидрата у животињској ћелији: 1. скроб, 2 гликоген? - биће одобрење број 2.
На основу горњих чињеница били смоутврђено је да је гликоген складишни угљени хидрат у животињској ћелији. Поремећаји његове размене могу бити узроковани две врсте разлога. Прва су грешке у исхрани и начину живота, друга су урођене грешке у раду ензимског система тела. Скуп ензима с тим у вези одговоран је и за разградњу животињског скроба и за његово стварање из глукозе у крви. Стога се патологије јављају и у реакцијама пластичног метаболизма и енергије. Зову се гликогенозе. Као што је горе дефинисано, складишни угљени хидрати у животињској ћелији је гликоген, који се акумулира првенствено у јетри и скелетним мишићима. Дакле, постоје две врсте синдрома: мишићна и хепатична етиологија. Прва група укључује МцАрдле-ову болест. Пацијент не производи ензим фосфорилаза. То доводи до појаве у урину хромопротеина - миоглобина, који се ослобађа током тешког физичког рада. Као резултат, мишићно ткиво је уништено и појављују се конвулзивни услови.
Хепатични синдроми укључују Гиеркеову болест. Најчешће се јавља од дојеначке доби. Пацијентима у ћелијама јетре недостаје ензим који производ примарног разградње гликогена претвара у глукозу, стога се у крви пацијента примећује врло низак ниво шећера (хипогликемија), а ацетон се појављује у урину, што изазива интоксикацију тела.
У овом чланку смо испитали механизме метаболизма животињског скроба - гликогена, који се јавља у ћелијама сисара и човека.
