Il glicogeno

Il Il glicogeno è costituito da unità di glucosio ed è un polisaccaride. Nell'organismo umano viene utilizzato per fornire e immagazzinare il glucosio. L'accumulo di glicogeno è chiamato sintesi del glicogeno, la scomposizione è chiamata glicogenolisi.

Cos'è il glicogeno?

Il glicogeno è costituito da una cosiddetta glicogenina, una proteina centrale a cui sono attaccati migliaia di blocchi di glucosio. Le molecole di glucosio hanno anche un ramo aggiuntivo, in modo che la molecola di glicogeno possa essere sintetizzata o immagazzinata in vari tessuti.

Questi includono i muscoli, il fegato, la vagina, l'utero e il cervello. Tuttavia, i carboidrati immagazzinati possono essere resi disponibili o mobilizzati solo nel fegato, poiché in questo si trova l'enzima glucosio-6-fosfatasi. Il glicogeno può essere visto come una riserva di energia che viene utilizzata durante lo sforzo fisico o quando si ha fame. Se la riserva di glicogeno si esaurisce, il grasso del deposito viene scomposto. La scomposizione del glicogeno in glucosio è nota come glicolisi, che può essere vista come un processo centrale nel metabolismo energetico.

Funzione, effetto e compiti

L'apporto di glicogeno viene utilizzato solo dai muscoli stessi; il fegato immagazzina il glicogeno e quindi lo rende disponibile ad altre cellule.

Questo processo gioca un ruolo importante, soprattutto quando il paziente dorme, poiché in questo modo è possibile fornire energia alle cellule del midollo surrenale o agli eritrociti. Inoltre, il livello di zucchero nel sangue viene regolato con l'aiuto dell'accumulo e della degradazione del glicogeno da parte di vari [[ormoni]. Il glucagone e l'adrenalina stimolano il degrado, mentre l'accumulo è promosso dall'insulina. La formazione di glucagone e insulina avviene in parti del pancreas.

Con l'aiuto del glicogeno, che viene immagazzinato nel fegato, il glucosio nel sangue viene reintegrato e vengono forniti il ​​cervello e gli eritrociti. Se il fegato è pieno di glicogeno, è l'organo con la più alta concentrazione di glicogeno (100 mg di glicogeno per g di fegato). Il glicogeno immagazzinato nei muscoli, d'altra parte, viene utilizzato solo per uso personale, per cui qui si possono immagazzinare circa 250 g di glicogeno.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

Se l'amido viene ingerito con il cibo, l'enzima alfa-amilasi lo scompone in bocca o nel duodeno in isomaltosio e maltosio. Questi vengono poi convertiti in glucosio da ulteriori enzimi. La glicogenina, una proteina che si trova al centro di una molecola di glicogeno, è necessaria per la sintesi del glicogeno.

Con l'aiuto di questo enzima e del glucosio-6-fosfato, le catene laterali dello zucchero vengono allungate. Prima di allora, il glucosio-6-fosfato viene convertito in glucosio-1-fosfato. Il glicogeno viene scomposto con l'aiuto della glicogeno fosforilasi. Quando le molecole terminali di glucosio vengono separate, si forma glucosio-1-fosfato. Un totale di 400 g di glucosio può essere immagazzinato sotto forma di glicogeno nel corpo umano. Non è possibile immagazzinare singole molecole di glucosio perché attirano troppa acqua in una cellula, che poi scoppierebbe. Tutte le cellule, ad eccezione degli eritrociti, possono degradarsi o accumulare glicogeno. Due sistemi di organi sono di particolare importanza per la conservazione del glicogeno:

• I muscoli: immagazzinano il glicogeno solo per se stessi
• Il fegato: immagazzina il glicogeno in modo che possa essere successivamente fornito all'organismo

Il metabolismo del glicogeno ha diversi compiti nei muscoli e nel fegato ed è quindi regolato in modi diversi. La regolazione avviene a livello ormonale o allosterico. La regolazione allosterica inizia all'interno di una cellula. L'AMP si verifica più frequentemente nei muscoli, che attiva la fosforilasi. Una maggiore degradazione del glicogeno compensa la mancanza di ATP. D'altra parte, il glucosio-6-fosfato e l'ATP agiscono come inibitori.

Indicano che c'è sufficiente glucosio ed energia e quindi non è richiesta alcuna degradazione. Tale regolazione non è possibile nel fegato, poiché il glucosio è fornito per altri organi e non viene utilizzato da solo. Nel fegato, il glucagone segnala la necessità di glucosio, mentre nei muscoli è responsabile l'adrenalina. In entrambi i casi si verifica un aumento del livello di cAMP, a seguito del quale il glicogeno viene scomposto. D'altra parte, l'insulina abbassa il livello di cAMP e, di conseguenza, il glicogeno si accumula.

Malattie e disturbi

Una malattia molto rara sono le cosiddette glicogenosi, che sono genetiche. Questa è una malattia da accumulo congenita caratterizzata da un contenuto anormale di glicogeno.

Con le malattie da accumulo di glicogeno, il corpo non è in grado di convertire il glicogeno in glucosio e la produzione o l'utilizzo del glicogeno è talvolta disturbato. Si può distinguere tra glicogenosi epatica e muscolare. Un sintomo della glicogenosi epatica è un ingrossamento del fegato in cui viene immagazzinato più grasso o glicogeno. Inoltre, i pazienti tendono ad avere bassa statura e ipoglicemia. La glicogenesi muscolare provoca atrofia muscolare, crampi muscolari o debolezza muscolare. Sono ora noti tredici diversi tipi di glicogenesi, che si dividono in forme muscolari o epatiche e contrassegnate da numeri romani.

Le malattie da accumulo di glicogeno possono essere ricondotte a un'eredità autosomica recessiva e possono essere rilevate nell'utero con l'aiuto di un test del liquido amniotico. La glicogenesi viene trattata principalmente in modo sintomatico. Una terapia include, ad esempio, la respirazione e la fisioterapia o raccomandazioni dietetiche speciali. Nel corso successivo è spesso necessaria la nutrizione artificiale o la ventilazione.