Свойства гликогена: Гликоген, вещество, синтез и расщепление

В качестве запасного углевода гликоген используется – животный крахмал

Содержание

• Гликоген, вещество, синтез и расщепление.
• Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество:
• Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена:
• Физические свойства гликогена:
• Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена:
• Что такое гликоген, где он содержится и как запасается?
• Где накапливается гликоген?
• Влияние гликогена на мышцы: биохимия
• Влияние гликогена на сжигание жира
• Гликоген — источник силы твоих ВЗРЫВНЫХ тренировок. Что это такое, зачем нужно это вещество, формула гликогена
• Что такое гликоген?
• Почему нам так нужен гликоген?
• Места хранения гликогена?
• Нехватка и избыток вещества в организме
• Как восполнить запасы полисахарида
• Влияние полисахарида на мышцы и их массу
• Роль в накоплении и сжигании жира
• Выводы

Гликоген, вещество, синтез и расщепление.

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена

Физические свойства гликогена

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген представляет собой разветвленный биополимер, состоящий из линейных цепей глюкозных остатков с дальнейшими цепями, разветвляющимися каждый 8-12 остатков глюкоз или около того. Остатки глюкозы связаны линейно с помощью α-(1→4) глюкозидных связей от одной глюкозы к следующей. Ветви связаны с цепями, от которых они отделяются глюкозидными связями α-(1→6) между первой глюкозой новой ветви и глюкозой в цепочке стволовых клеток. Ядро биополимера состоит из гликогенинового белка.

Рис. 1. Строение гликогена (в центре — молекула гликогенина)

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Гликоген – это многоразветвленный полисахарид глюкозы, который служит формой накопления энергии у животных, грибов и бактерий.

В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы в организме.

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин – компонент растительного крахмала. Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой и не дает синего цвета при окраске йодом. Водные растворы гликогена окрашиваются йодом в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Химическая формула гликогена (C6h20O5)n.

Строение молекулы гликогена, структурная формула гликогена:

Гликоген содержит от 6 000 до 30 000 остатков глюкозы.

По внешнему виду гликоген представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.

Гликоген растворяется в воде.

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена:

Гликоген функционирует как одна из двух форм долгосрочных энергетических резервов животного организма, причем другая форма – это триглицериды, которые хранятся в жировой ткани (т.е. жировые отложения).

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров).

Гликоген содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме в клетках многих типов.

У человека гликоген вырабатывается и хранится преимущественно в клетках печени (гепатоцитах) и скелетных мышцах. В клетках печени гликоген может составлять 5-6 % от массы органа, а печень взрослого человека весом 1,5 кг может хранить примерно 100-120 граммов гликогена. В скелетных мышцах гликоген находится в меньшей концентрации – 1-2 % от массы мышцы. В скелетных мышцах взрослого человека весом 70 кг хранится примерно 400 граммов гликогена. Количество гликогена, хранящегося в организме – особенно в мышцах и печени – в основном зависит от его физической подготовки, метаболизма и привычек питания. Однако только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. В организм человека гликоген из клеток печени поступает через кровь. В то время как в скелетных мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления. Небольшие количества гликогена также присутствуют в других тканях и клетках организма, в том числе в почках, эритроцитах, лейкоцитах и глиальных клетках в головном мозге.

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. И наоборот, излишки глюкозы запасаются в виде гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами.

Гликоген печени служит прежде всего для поддержания более или менее постоянного уровня глюкозы в крови, а гликоген мышц, наоборот, не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови. В связи с этим колебания уровня гликогена в печени варьируются в широких пределах. При длительном голодании (например, через 12-18 часов после приема пищи) уровень гликогена в печени падает до нуля. Содержание мышечного гликогена заметно снижается после продолжительной и напряженной физической работы.

Следует иметь в виду, что запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение выносливости.

Физические свойства гликогена:

Наименование параметра:	Значение:
Цвет	белый
Запах	без запаха
Вкус	без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое аморфное вещество

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена:

Основные химические реакции гликогена следующие:

1. 1. реакция гидролиза гликогена в кислой среде:

(C6h20O5)n → (C6h20O5)y → C6h22O6 (h3O, Н+).

Важнейшее свойство гликогена – способность подвергаться гидролизу в водных растворах кислот.

1. 2. качественная реакция на гликоген (реакция гликогена с йодом):

В результате реакции раствора гликогена с раствором йода происходит окрашивание гликогена в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Что такое гликоген, где он содержится и как запасается?

Гликоген — это одна из основных форм запасания энергии в организме человека. По своей структуре гликоген представляет сотни связанных между собой молекул глюкозы, поэтому формально он считается сложным углеводом. Интересно и то, что гликоген иногда называют «животным крахмалом», поскольку он встречается исключительно в организме живых существ.
В случае, если уровень глюкозы в крови снижается (например, по прошествии нескольких часов после принятия пищи или при активных физических нагрузках), тело начинает вырабатывать специальные ферменты, в результате чего накопленный в мышечной ткани гликоген начинает расщепляться до молекул глюкозы, становясь источником быстрой энергии.

Важность углеводов для организма

Употребленные в пищу углеводы (начиная от крахмала всевозможных зерновых культур и заканчивая быстрыми углеводами различных фруктов и сладостей) в процессе пищеварения расщепляются до простых сахаров и до глюкозы. После этого превращенные в глюкозу углеводы направляются организмом в кровь. При этом жиры и белки конвертироваться в глюкозу не могут.

Данная глюкоза используется телом как для текущих энергетических нужд (например, при беге или других физических тренировках), так и для создания резервных запасов энергии. При этом организм сперва связывает глюкозу в молекулы гликогена, а когда гликогеновые депо заполняются до отказа, тело преобразует глюкозу в жир. Именно поэтому люди полнеют от избытка углеводов.

Где накапливается гликоген?

В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г гликогена для взрослого человека) и в мышечной ткани (примерно 1% от общего веса мышц). Суммарно в теле запасается примерно 200-300 г гликогена, однако в организме мускулистого спортсмена может накапливаться существенно больше — вплоть до 400-500 г.

Отметим, что 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. Другими словами, если вы выполняете приседания, то тело способно использовать гликоген исключительно из мышц ног, а не из мышц бицепса или трицепса.

Функции гликогена в мышцах

С точки зрения биологии, гликоген накапливается не в самих мышечных волокнах, а в саркоплазме — окружающей их питательной жидкости. Рост мускулатуры во многом связан с увеличением объема именно этой питательной жидкости — мышцы по своей структуре похожи на губку, которая впитывает саркоплазму и увеличивается в размере.

Регулярные силовые тренировки положительно влияют на размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, делая мышцы визуально более большими и объемными. Однако важно понимать, что само число мышечных волокон задается прежде всего генетическим типом телосложения и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок.

Влияние гликогена на мышцы: биохимия

Успешная тренировка для набора мускулатуры требует двух условий — во-первых, наличия достаточных запасов гликогена в мышцах до тренировки, а, во-вторых, успешное восстановление гликогеновых депо по ее окончанию. Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена в надежде «просушиться», вы прежде всего вынуждаете тело сжигать мышцы.

Именно поэтому для роста мышц важно не столько употребление сывороточного белка и аминокислот BCAA, сколько наличие существенного количества правильных углеводов в рационе — и, в особенности, достаточное потребление быстрых углеводов сразу по окончанию тренировки. По сути, вы просто не сможете нарастить мышцы, находясь на безуглеводной диете.

Как повысить запасы гликогена?

Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов). 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.

Влияние гликогена 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 при тренировках через 3-4 часа после последнего приема пищи — поскольку в этом случае 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.

Гликоген — источник силы твоих ВЗРЫВНЫХ тренировок. Что это такое, зачем нужно это вещество, формула гликогена

Привет! Да прибудет с вами сила! Сегодня поговорим о ней. Любая физическая активность предполагает трату энергии. Гликоген – та самая штука, которая восстанавливает эти затраты и играет ключевую роль в энергетическом обмене организма.

В этой статье мы разберем как это связано с нашими успехами в бодибилдинге. Кроме того, вы узнаете об элементарных, но действенных способах быстрого восполнения резервов нашей силы, энергии и выносливости.

Что такое гликоген?

Ученые называют это вещество ПОЛИСАХАРИДОМ (сложносоставным углеводом), состоящим из молекул глюкозы (моносахарида) соединяющихся цепочкой.

Химическая формула гликогена (C6h20O5). Элементу еще дают название «животного крахмала» из-за наличия его лишь в живых существах (в растениях его нет)!

Каждое принятие пищи приносит организму определенную концентрацию запасов глюкозы, и потом лишний сахар превращается в glycogen.

После снижения объема глюкозы, к примеру, во время спортивных тренировок или голодания, начинается процесс расщепления до глюкозы, тем самым концентрация сахара в крови удерживается на оптимальном уровне.

За формирование вещества отвечает нервная система и гормоны. Таким образом, все наше тело во время физических упражнений получает нормальное количество глюкозы для восстановления энергии.

Связь с глюкозой

Теперь я хочу, чтобы вы поняли связь гликогена с глюкозой. Постараюсь объяснить максимально доступно. Итак…

Глюкоза — это основной вид топлива для мышц, а гликоген — форма его хранения! То есть по сути glycogen это связанная глюкоза. Если привести простой пример, то глюкоза это вагончик, а гликоген — длинный поезд с множеством вагончиков. Такая форма предотвращает избыток углевода и не допускает развитие сахарного диабета!

Когда мы питаемся полноценно — мы потребляем ПОЛИСАХАРИДЫ. Эти вещества содержатся в основе нашей пищевой пирамиды (наша питательная база). Это зерновые, бобы, картофель и т.д.

Главным топливом для нашего тела является глюкоза. Тело видит все поступающие в него углеводы именно в виде глюкозы. Он не различает фруктозу, лактозу, галактозу и прочие между собой. И все эти разновидности углеводов нужно разложить до глюкозы.

Вся потреблённая нами glucosa соединяется в цепочки и образует glycogen, который запасается в особые резервуары печени и мышц в виде гранул, потому что (повторяю) glycogen — это главная форма хранения энергетического сырья внутри нас.

Почему нам так нужен гликоген?

Свободной энергии для работы мышц у нас всего на 5-8 секунд. За это время мы можем выполнить какую-нибудь интенсивную физическую работу, пробежать 100 метров.

Эту энергию нам дадут АТФ (Аденозинтрифосфорная кислота) и фосфат креатина. Под действием инсулина, который вступил в связь с глюкозой — организму будет дан сигнал усвоить углевод и глюкоза образует АТФ. Но на этом запас сил заканчивается и их нужно восполнять в срочном порядке.

Это пополнение нам обеспечат различные процессы окисления и превращения глюкозы. Таких процессов всего два:

1. АНАЭРОБНЫЙ гликолиз — окисление глюкозы до лактата при условиях дефицита кислорода.
2. АЭРОБНЫЙ гликолиз — окисление глюкозы до конечных продуктов распада (h3O и CO2) в условиях большого количества O2 (кислорода).

Первым включается анаэробный гликолиз и действует в течении примерно 1-2 минут. При этом образуется большое количество молочной кислоты (лактата), которая закисляет мышцы. Это приводит к их усталости и снижению работоспособности.

Но вместе с образованием лактата — происходит его одновременная утилизация в печени, куда он доставляется кровью.

И здесь очень важный момент! На усиленную работу наших мышц в условиях дефицита кислорода энергии хватает всего на 60-120 секунд. И затем уже должен включаться аэробный механизм окисления глюкозы. То есть распад лактата на воду и CO2, который сопровождается выделением большого количества энергии!

Чем лучше натренирован спортсмен, тем этот процесс включается РАНЬШЕ и тем МЕНЬШЕ закисляются мышцы (а значит и меньше устают).

Таким же образом более тренированный спортсмен получает гораздо больше энергии от окисления жиров, чем неподготовленный. Но это уже другая тема. Короче, быть тренированным — это круто. Меньше устаешь и лучше сжигаешь жир!

Гликоген в мышцах обеспечит их энергией примерно на 1,5 часа. У тренированных людей, возможно, запаса хватит на 2 и более часа. Но дальше продолжать активную работу мышц уже невозможно в буквальном смысле.

Этот феномен называется «удар о стенку». При его наступлении чтобы человек не делал — не может продолжать выполнять работу, пока не подпитает себя дополнительными углеводами!

Такое состояние часто испытывают на себе люди, занятые в выносливых видах спорта (триатлон, лыжный бег, плавание на открытой воде и т.д.) Чтобы продолжить своё движение — организовывают специальные пункты кормления спортсменов, где они принимают низкомолекулярные углеводы с высоким ГИ (гликемическим индексом).

В бодибилдинге, особенно в 90-е годы некоторые часто приносили на тренировки сладкую воду. В воде разводили мёд или сахар. Тогда ещё было проблемно купить необходимое спортивное питание и поэтому ребята пользовались таким простым методом восполнения гликогена на тренировке.

И этот метод наиболее эффективен в силу быстроты усвоения и пополнения запасов полисахарида.

Места хранения гликогена?

Гликоген накапливается в:

1. ПЕЧЕНИ. Клетки печени (гепатоциты) содержат самую большую концентрация вещества (100-120 гр). Биолог Артур Гайтон в журнале «Медицинская физиология» предполагает, что концентрация углевода в названном органе может составлять около 5-6% от веса печени. Это подтверждается и данными других учёных. Только печеночный glycogen способен трансформироваться в глюкозу для удовлетворения потребностей всего организма в энергии.
2. МЫШЦАХ. Общий объем полисахарида составляет 1% от количества всей мышечной массы. В мышцах гликоген преобразуется в глюкозу для локальных нужд. Простыми словами, когда человек приседает, организмом используется glycogen из мышц ног, но не рук. В формировании сигнала к расходованию углевода участвует адреналин. Накапливается glycogen в саркоплазме мышц (питательная жидкость, окружающая мышцы). Чем её больше — тем больший запас происходит. На объём саркоплазмы влияет степень тренированности человека. Именно мышечный glycogen имеет значение для результатов в бодибилдинге. Его объём может быть больше в сумме, чем содержание в печени.
3. ПЛАЗМЕ. Гликоген в крови немного присутствует. Физиологи Солодков и Сологуб в книге «Человеческая физиология» утверждают, что около 10 грамм полисахарида еще содержится в плазме в виде глюкозы.
4. ДРУГОЕ. В небольших порциях гликоген в организме есть в почках, белых кровяных тельцах, глиальных клетках головного мозга. Ещё он есть в грибах.

Переработанный полисахарид питает весь организм, удерживает концентрацию сахара в норме и оптимизирует процессы в нервной системе.

Общий объем сложного углевода в организме человека может составлять 250-300 грамм. У мускулистого бодибилдера эта цифра иногда достигает 500 грамм.

Нехватка и избыток вещества в организме

О недостаточном уровне элемента в крови говорят следующие признаки:

• Ухудшение памяти;
• Уменьшение мышечного объема;
• Частые простудные заболевания;
• Апатия и плохое настроение.

Если в организме избыток вещества, тогда наблюдаются:

• Заболевания тонкого кишечника;
• Нарушение работы печени;
• Сгущение крови;
• Увеличение веса.

Как восполнить запасы полисахарида

Как повысить резерв гликогена? Довольно просто. Рацион должен иметь не меньше 50% углеводов от суммарной калорийности пищи. Запасы восполняются углеводами из продуктов питания или посредством биологически активных добавок, а именно смесей углеводов и протеина (гейнеры).

Для восстановления полисахарида важно знать скорость усваивания организмом углеводов, так называемый гликемический индекс (ГИ). Есть продукты низкого гликемического индекса, они усваиваются медленно, и продукция высокого ГИ, которая имеет способность усваиваться намного быстрей.

Полное восстановление гликогеновых «кладовых» происходит в течении 2-х суток после их истощения!

Однако стоит помнить, что частое употребление продукции с высоким ГИ приводит к нарушению метаболизма, является причиной постоянного чувства голода и ведет к ожирению (потому что усвоение углеводов из этих продуктов сопровождается отложением жира в подкожную клетчатку).

Если же гликемический индекс вещества низкий, то оно отдает свою энергию в кровь медленней, тем самым пополняя запасы именно гликогена, а не жировой прослойки. В этом и разница усвоения углеводов из продуктов с высоким и низким ГИ.

Ниже вы увидите список где продукты упорядоченны по величине ГИ и с помощью которых можно повысить резервы гликогена в крови.

Высокий ГИ:

• Хлебобулочные изделия;
• Запеченный картофель;
• Рис;
• Морковь;
• Мюсли с орехами и изюмом;
• Тыква;
• Спортивные напитки;
• Манка;
• Молочный шоколад.

Средний ГИ:

• Мука;
• Хлеб черный на дрожжах;
• Джемы;
• Вареный картофель;
• Макароны;
• Мороженое;
• Майонез, кетчуп.

В каких продуктах низкий ГИ:

Как правильно питаться?

Сбалансированность жиров, белков, углеводов – важный фактор в сохранении гликогена. За 2 часа до тренировки следует полноценно поесть.

Наиболее правильным образом питания для удержания достаточного уровня гликогена будет тот, где общая калорийность потребляемых продуктов будет приходиться на 60% углеводов (каши, зерновые, фрукты и овощи)!

Большая доза гликогена приемлема только в случае, когда спортсмену нужно возобновить запасы вещества уже в ближайшие дни, например, после безуглеводной диеты или при ежедневных интенсивных физических нагрузках.

Тогда следует ввести в свой план питания углеводы с высоким гликемическим индексом в достаточно большом объеме до 800 грамм, зависимо от массы тела бодибилдера. В остальных случаях за восстановление запаса гликогена отвечает общее число углеводов, которые были употреблены за сутки.

Суточную норму нужных для организма веществ рассчитать совсем не сложно.

• БЕЛКИ. Если взять во внимание стандартные цифры и расчёты, то взрослому в сутки достаточно 1 гр. белка на килограмм веса тела. Если у человека наблюдаются проблемы с почками, то норму снижают до 0,7 гр. на кг массы человека. В рационе бодибилдера протеина должно быть больше – 1,5-2 гр. в сутки.
• ЖИРЫ. Норма жиров для взрослого должна составлять 0,8-1 гр. на килограмм веса.
• УГЛЕВОДЫ. Простые или легкоусвояемые углеводы в своем рационе рекомендовано свести на минимум, так как они хотя и могу повысить уровень сахара в плазме в рекордные сроки, однако происходит превращение гликогена в жир. К тому же, быстрые углеводы вредят поджелудочной железе (она выделяет инсулин).

По-другому дело состоит со сложными углеводами. Они освобождают энергетические запасы организма медленней, при этом чувство насыщения сохраняется более продолжительное время. Поэтому таких углеводов нужно потреблять не меньше 55% от суммарного числа калорий.

То есть углеводов должно быть минимум 3 гр. на килограмм массы тела. Для спортсменов следует увеличить норму до 5-6 грамм вещества. Кто-то говорит потреблять 7-10 гр.

Это довольно относительная норма, потому что каждый её определяет для себя сам, исходя из реакции организма на количество углеводов. Некоторые профи бодибилдинга при весе в 100 кг. потребляют 4-5 гр. углеводов на килограмм веса. Если они будут есть 7-10 грамм, то превратятся в жирных парней. Здесь всё зависит от индивидуального метаболизма.

Но тем не менее совет употреблять 7-10 грамм не является ошибочным. Специалисты, которые его дают — учитывают абсолютно все углеводы, которые мы потребляем (моносахара, дисахара, полисахара, крахмалосодержащие и пищевые волокна и т.д.) тогда как бодибилдеры при рассчётах диеты учитывают только классическое понимание того, что такое углеводы.

Влияние полисахарида на мышцы и их массу

На наши «масла» это вещество гликоген влияет следующим образом:

• Оптимальный запас элемента поддерживает нормальное мышечное сокращение и растяжение.
• Включает процесс белкового соединения, который участвует в формировании новых мышц. Проще говоря — glycogen поможет усвоить белок и аминокислоты, чтобы построить новый волокна.
• Визуально увеличивает мышечный объем, придаёт объем и форму за счёт того, что гранулы гликогена притягивают к себе воду и удерживают её в мышцах (1 гр. глюкозы притягивает примерно 3 гр. воды).

Зарубежные ученые, такие как Л. Бурке, Б. Кинс и Дж. Иви из австралийского Института спорта и Дж. Дэвис, специалист в области спортивной медицины, твердят о важности восстановления запасов гликогена в теле человека.

Они называют вещество главным энергетическим источником для активности мышц. В их научных работах акцентируется внимание на том, что интенсивные и частые физические нагрузки могут вызвать сильное истощение резервов полисахарида, что может привести к разрушению мышц.

Некоторые думают что когда они качаются в зале — их мышцы растут. Но на самом деле в зале происходит обратный процесс — наши мышцы УНИЧТОЖАЮТСЯ. Да, да — именно уничтожаются.

А растут они во время восстановления — когда мы едим и спим. Так вот если для восстановления мышц не будет достаточно гликогена — мышцы не вырастут. В итоге вы будете тренироваться, а ваши мышцы будут всё меньше и меньше! Вы просто будете их постепенно сжигать.

Если спросить «что нужно для того чтобы мышцы росли» — большинство скажет что-то вроде: «Нужно есть много белка». Далеко не все люди понимают что мышечный рост напрямую связан с потреблением углеводов (простых и сложных) и достаточным запасом гликогена.

Проще говоря, увеличить мышцы, сидя на безуглеводной диете — НЕВОЗМОЖНО! Для роста мышц нужно как минимум 2 условия — достаточно глюкозы в саркоплазме мышц до и после тренировки. Протеин и BCAA играют меньшую роль в росте мышц, чем роль гликогена!

Если вы будете жестко тренироваться при дефиците гликогена в своих «депо», то вы будете сжигать свои мышцы и даже белок с аминокислотами не помогут, потому что не смогут усвоиться и пойти в ход. Поэтому всё рабочие тренировочные схемы учитывают запас гликогена в организме. Правильно и в нужное время расходуя эти запасы — можно либо накачать мышцы, либо похудеть!

Результаты исследований Мануэля Гонзалеса-Лукана и Марии Адевы-Андани, которые были опубликованы в статье «Glycogen metabolism in humans», подтверждают, что рабочие мышцы теряют большое количество гликогена во время интенсивных спортивных упражнений, а концентрация вещества в незадействованных мышцах остается на том же уровне.

Физиологи утверждают, что мышцы могут хранить большое количество углевода, а объем гликогенового депо увеличивается под действием пампинга (тренировки, направленные на кровенаполнение мышц) уже через 4 месяца.

Такие упражнения приводят к:

• Возрастанию выносливости организма, но не силовых показателей.
• Увеличению объема мышц.
• Колебанию в весе.

При этом подход должен длиться не менее 20-30 секунд, пока не наступит жжение, свидетельствующее о закислении мышцы молочной кислотой. Вес должен быть максимум 60% от повторного максимума.

Роль в накоплении и сжигании жира

Когда гликогеновые «депо» оказываются заполненными, то излишняя глюкоза трансформируется в жир. То, что объем гликогенового депо не безграничен показали опыты Acheson et. al далёкого 1982 года. Тогда была выявлена банальная очевидность, что чрезмерное количество употребляемых углеводов приводит к ожирению.

Во время исследования испытуемые, которые заранее истощили гликоген в теле, 3 дня принимали по 700-900 граммов углеводов. Уже на второй день у людей начался процесс накопления жира в организме.

Ниже на картинке вы можете увидеть соотношение времени тренировок и того, как углеводы переходят из гликогена в накопление жира.

Сначала организм потребляет резервы гликогена во время силовых упражнений, и уже потом переходит к трате жира. Поэтому жиросжигающие упражнения и кардио должны занимать не менее 40-50 минут в умеренном темпе. Если к тому же работать в диапазоне оптимального, жиросжигающего пульса (в районе 120 ударов в минуту), то эффект будет шикарен.

Быстрее всего уходит жир во время кардиотренировок с утра натощак или во время спортивных упражнений после еды через 2-3 часа.

Тогда глюкоза в крови содержится в минимальной концентрации, и с начала выполнения упражнений истощаются резервы гликогена, и уже затем израсходуется жир.

После тренировки также советуют не есть сразу, а подождать около 2-х часов. В течении этого времени организм будет активно «высасывать» энергию из жировых запасов, расщепляя жиры.

Но при этом вы должны понимать что под истощением запасов гликогена подразумевается не полное опустошение углеводных «депо», а просто их серьёзное уменьшение. В нормальных условиях даже очень интенсивные тренировки не способны выжечь весь glycogen, а только примерно 40%.

Только крайне тяжелый нагрузки, опасные для здоровья могут реально глубоко истощить ваши энергетические кладовые!

Ускорить эффект похудения поможет также ускорение обмена веществ. Это важно и для более быстрых результатов при наборе массы. Что же касается углеводов, то во время похудения процент их потребления должен составлять максимум 50%.

Советую отдельную статью на тему эффективного жиросжигания —

Выводы

Давайте подытожим что мы сегодня узнали про glycogen:

• Синтез гликогена происходит из поступающих в организм углеводов, а именно — из глюкозы.
• Функции гликогена неразрывно связаны с работой наших мышц и нервной системы.
• Вещество питает энергией наши мышцы локально, а из печени он тратится на нужды всего организма.
• В мышцах хранится в саркоплазме и для увеличения её объёма нужно тренироваться на пампинг.
• Для набора массы нужно есть много углеводов, они дадут полноценное заполнение наших «депо». Без них рост НЕВОЗМОЖЕН!
• Для сжигания жира сначала нужно израсходовать glycogen в течении 40-50 минут кардио. Лучший вариант — интервальное кардио.

На этом я заканчиваю данную статью и уверен — вам этой информации достаточно, чтобы понять важность гликогена для тренировок!

ТОП 10:

Гликоген (С6Н10О5)n – резервный полисахарид, который содержится в животных организмах. В животных организмах гликоген локализируется в печени (20%) и мышцах (4%). Строение и свойства гликогена Молекулы гликогена имеют разветвленную структуру и состоят из остатков альфа-D-глюкозы, соединенных 1,4- и 1,6-гликозидными связями. Гликоген растворяется в горячей воде, с растворов осаждается этиловым спиртом. Гликоген устойчив в щелочной среде, а в кислой среде при нагревании гидролизируется с образованием сначала декстринов, а потом глюкозы. Гликоген в организме. В организме гликоген является резервным полисахаридом, который легко может превращаться в глюкозу. При голодании и значительной физической нагрузке содержание гликогена в печени и мышцах значительно уменьшается. Гликоген мышц и печени подвергается постоянному расщеплению и синтезу. Ферментативное расщепление гликогена осуществляется двумя путями: гидролизом и фосфоролизом. Гидролитическое расщепление гликогена осуществляется альфа-амилазой, вследствие чего образуется мальтоза. При фосфорилировании гликогена при участии фосфорилазы (в печени) образуется глюкозо-1-фосфат. Синтез гликогена осуществляется с глюкозо-6-фосфата при участии ДФ-глюкозы и ферментов гликозилтрансфераз, которые переносят остатки глюкозы с УДФ-глюкозы на нередуцированный конец полисахаридной цепи. Синтез и расщепление гликогена регулируется нервно-гуморальными системами (ЦНС, инсулином, адреналином). Нарушение обмена гликогена наблюдается при различных наследственных заболеваниях Синтез. Глюкоза, поступаеющая в клетку, фосфорилируется при участии АТФ. Затем глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозо-1-фосфат под действием фермента фосфоглюкомутазы. Чтобы синтез гликогена был термодинамически необратимым, необходима дополнительная стадия образования уридинди-фосфатглюкозы из УТФ и глюкозо-1-фосфата. Фермент, катализирующий эту реакцию, — УДФ-глюкопирофосфорилаза. Образованная УДФ-глюкоза далее используется как донор остатка глюкозы при синтезе гликогена. Эту реакцию катализирует фермент гликогенсинтаза (глюкозилтрансфераза). Так как гликоген в клетке никогда не расщепляетс полностью, синтез гликогена осуществляется путём удлинения уже имеющейся молекулы полисах. К «затравке» последовательно присоединяются молекулы глюкозы. Разветвлённая структура гликогена образуется при участии амило-1,4 →1,6-глюкозилтрансферазы. Распад гликогена происходит при участии двух ферментов: гликогенфосфорила-зы и фермента с двойной специфичностью — 4:4-трансферазы/а-1,6-гликозидазы.Гликогенфосфорилаза катализирует фосфоролиз 1,4-гликозидной связи нере-дуцирующих концов гликогена (рис. 9.19): глюкозные остатки отщепляются один за другим в форме глюкозо-1-фосфата. При этом гликогенфосфорилаза не может отщеплять глюкозные остатки от коротких ветвей, содержащих менее пяти глюкозных остатков; такие ветви удаляются 4:4-транс-феразой/а-1,6-гликозидазой. Этот фермент катализирует перенос фрагмента из трех остатков короткой ветви на концевой глюкоз-ный остаток более длинной ветви, кроме того, он гидролизует 1,6-гликозидную связь и таким образом удаляет последний остаток ветви. Голодание в течение 24 ч приводит практически к полному исчезновению гликогена в клетках печени. Однако при ритмичном питании каждая молекула гликогена может существовать неопределенно долго: при отсутствии пищеварения и поступления в ткани глюкозы молекулы гликогена уменьшаются за счет расщепления периферических ветвей, а после очередного приема пищи вновь вырастают до прежних размеров. Аналогичные процессы происходят и в мышечной ткани, но здесь они в значительной мере определяются режимом мышечной работы. Глюкозо-1-фосфат, образующийся из гликогена, при участии фосфоглюкомута-зы превращается в глюкозо-6-фосфат, дальнейшая судьба которого в печени и в мышцах различна. В печени глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозу при участии глюкозо-6-фосфатазы, глюкоза выходит в кровь и используется в других органах и тканях. В мышцах нет этого фермента, поэтому глюкозо-6-фосфат используется здесь же, в мышечных клетках, распадаясь аэробным или анаэробным путем. Ругцляция. В постабсорбтивном состоянии концентрация глюкозы в крови равна примерно 5 ммоль/л (90 мг/дл). После приема пищи в результате всасывания глюкозы из кишечника ее концентрация в крови увеличивается (алиментарная гиперглюко-земия). Максимум концентрации — около 150 мг/дл — достигается примерно через час; еще примерно через 1,5 ч концентрация глюкозы возвращается к уровню постабсорбтивного состояния. Синтез и секреция инсулина и глюкагона регулируются глюкозой, причем противоположным образом: при повышении концентрации глюкозы в крови секреция инсулина увеличивается, а глюкагона, наоборот, уменьшается. Таким образом, их концентрации в крови изменяются реципрокно: при пищеварении концентрация инсулина высокая, концентрация глюкагона низкая; в постабсорбтивном состоянии отношение обратное. Однако следует отметить, что амплитуда изменений концентрации инсулина гораздо больше, чем глюкагона: концентрация инсулина изменяется примерно в 7 раз, а глюкагона — в 1,5-2 раза. Противоположно также и действие этих гормонов на метаболизм: инсулин стимулирует процессы запасания веществ при пищеварении, а глюкагон — их мобилизацию в постабсорбтивном состоянии. Поэтому направление метаболических процессов зависит не столько от абсолютной концентрации гормонов, сколько от отношения их концентраций: [инсулин]/[глюкагон] (инсулин-глюкагоновый индекс).Гликоген как запасная форма глюкозы накапливается в клетках во время пищеварения и расходуется в промежутках между приемами пищи. Очевидно, при смене этих периодов должны изменяться относительные скорости синтеза и распада гликогена. Кроме того, энергетические потребности организма изменяются при переходе от покоя к активности и наоборот, и соответственно должна регулироваться скорость расходования гликогена. Наконец, одновременное протекание и синтеза, и распада гликогена в одной и той же клетке привело бы к образованию порочного (растратного) цикла, единственным результатом которого было бы растрачивание АТФ (рис. 9.25). Следовательно, регуляторные механизмы должны быть такими, чтобы при включении одного процесса автоматически выключался бы другой. 

его осноыные свойства и функции

Всем привет! Для спортсменов, особенно тех, кто не просто делает физические упражнения для здоровья, но стремится к увеличению мышечной массы или повышению производительности в тренажерном зале, гликоген — это то, о чем хорошо знать. В данной статье вы узнаете что такое гликоген, на что он влияет, для чего нужен, где его взять и многое другое.

Содержание статьи:

Что такое гликоген

Когда мы едим продукты богатые углеводами, в нашем организме они деградируют до более простых веществ (глюкоза, фруктоза и галактоза). Как только эти вещества поглощаются тонкой кишкой, они проходят в тело через кровь. Тело, в свою очередь, реагирует на увеличение количества этих веществ и начинает сигнализировать клеткам.

Если организму не нужна энергия и глюкоза, то они накапливаются в печени и мышцах в форме гликогена (далее Г.) и как только клетки перенасыщаются, происходит накопление жира.

Гликоген представляет собой очень большой разветвленный полимер глюкозных остатков, который можно переваривать до глюкозы, если это необходимо для получения энергии.

Он не так богат энергией, как жирные кислоты, но легче расщепляется до глюкозы. Деградация гликогена и высвобождение глюкозы важна для нормального уровня последней между приемами пищи.

Г. служит для поддержания уровня глюкозы в крови.

В отличие от жирных кислот, гликоген может обеспечить энергию без кислорода, а это значит, что он может использоваться при анаэробных действиях (например, для тренировки с весом).

Почему так важен для фитнеса

Когда организму требуется больше энергии (как во время физических упражнений) он использует аденозинтрифосфат (АТФ), но эти запасы быстро истощаются.

Наше тело вырабатывает АТФ путем присоединения молекулы креатинфосфата к аденозиндифосфату, но креатинфосфат также быстро истощается.

Чтобы ваши мышцы работали дольше, АТФ должен быть создан Г. в мышцах при гликолизе. И из-за этого гликоген напрямую связан с тем, насколько хорошо вы можете справиться с упражнениями во время тренировки.

Многие спортсмены боятся истощения и полагаться на совет сразу есть быстрые углеводы после тренировки, таким образом восстанавливая запас.

Мифы о сжигании жира

Как всем известно, мышцам нужна энергия, чтобы выполнять свою работу. Жировая ткань является одним из основных энергетических компонентов человеческого организма.

Из одного грамма жира организм человека синтезирует почти в четыре раза больше энергии, чем из того же количества углеводов.

Единственным недостатком использования жиров для производства энергии являются условия, при которых они окисляются.

Миф № 1. Только очень интенсивные упражнения сжигают ненужный жир

Чтобы организм мог получать энергию для работающих мышц из энергетических преобразований, основанных на окислении жиров, в организм должно поступать достаточное количество кислорода.

В ситуации, когда интенсивность физического усилия очень высока, становится невозможным обеспечить оптимальную дозу кислорода . В таких условиях из-за физиологических условий жирового обмена организм «преобразовывает» энергетические процессы в анаэробное окисление углеводов, а накопленные в организме жировые запасы остаются нетронутыми.

Поэтому крайне важно поддерживать интенсивность тренировок на уровне, который полностью удовлетворяет потребность организма в кислороде.

Однако откуда вы узнаете, что интенсивность упражнения адекватна? Ваш пульс поможет вам в этом. Используя его показатели, мы можем отлично контролировать интенсивность тренировок. В случае упражнений, направленных на сжигание ненужных жировых тканей, важна не их высокая интенсивность, а их продолжительность.

Предполагается, что жиры составляют основной энергетический субстрат только примерно через 20-25 минут после начала физических усилий. Ранее энергия поступала от окисления углеводов (гликоген в мышцах, гликоген в печени и глюкоза).

Миф № 2. Силовые упражнения очень эффективно сжигают жир

Силовые упражнения в силу их специфики включены в анаэробные упражнения . Это группа упражнений, в которых количество кислорода, поступающего в организм , не соответствует его потребностям.

Следовательно, анаэробные энергетические превращения доминируют при выполнении силовых упражнений. В основном они используют запасы углеводов в организме (гликоген в мышцах, гликоген в печени и глюкоза).

Выполнение силовых упражнений непосредственно перед кардиотренировками значительно повышает их эффективность — в течение всего времени окисление жиров происходит быстрее.

Помните, что без кардиотренировок вы не будете сжигать лишний жир.

Углеводы и их обмен

Основным веществом покрывающим энергетические траты организма являются — углеводы.

В организме углеводы сгорают до конечных продуктов — воды и углекислоты. Из жиров и белком в организме могут образовываться углеводы. В свою очень сами углеводы могут превращаться только в жиры.

Растительные продукты — главный источник углеводов.

Сложные полисахариды являются составной частью крахмала зерновых культур. Простые углеводы такие как — дисахариды и моносахариды содержатся в крахмале овощей и фруктов. Дисахариды животного происхождения — лактоза содержится в молоке.

В рыбе и мясе углеводы почти не содержится.

Простые сахара — моносахариды — образуются  в процессе принятия в пищу углеводов. Из тонкого кишечника моносахариды поступают в кровь, потом в печень образуя новый сложный полисахарид — животный крахмал, именуемый гликогеном.

Гликоген образует углеводный запас, расходуемый по мере надобности для всего организма. Гликоген откладывается в печени, около 150гр. В таком же количестве как и в печени, гликоген откладывается в мышцах. 300гр таков общий запас гликогена во всем организме.

В жир преобразуется избыток употребляемых углеводов. Крахмалы и сахара усваиваются с разной скоростью. Сахара это растворимые в воде углеводы, при этом они быстро поступают из кишечника в кровь, а затем в печень. Крахмалу нерастворимому в воде для расщепления  до растворимых моносахаридов нужно время. Большое значение при построении диет имеет разница в скорости усвоения углеводов.

Небольшое количество сахара всегда содержится в крови, и держится на постоянном уровне. В случаях когда сахар в крови повышается очень значительно, тогда сахар будет выделяться с мочой.

Гипергликемия — увеличение количества сахара в крови.

У здорового человека по мере превращения сахара в гликоген снижается до нормальных цифр. Поджелудочная железа вырабатывает инсулин который важен при обмене углеводов. Выделение инсулина в кровь обусловлено повышением сахара в крови. Инсулин помогает преобразовании глюкозы в гликоген.

Гипогликемия — снижение нормы сахара в крови.

Людям, которые не связывают свою деятельность с физическими нагрузками достаточно в сутки 400-500г. углеводов.

При заболеваниях органов пищеварения и расстройствах обменных процессов организма, также при нарушении функции эндокринных желез могут наблюдаться высокие подъемы и резкие снижения уровня сахара в крови, обусловлены патологиями организма.

Резюмируя вышеописанное можно подытожить: отношение белков, жиров и углеводов должно быть таким:

1:1:4 -5 (100 гр белка – 100 гр жира – (400 – 450) гр углеводов).

Основное потребление жизненно важных веществ зависит от возраста человека, его работы выполняемой в реальной жизни.

Физические нагрузки оказывают самое большое влияние на энергетические затраты организма.

Быстрые углеводы (с высоким гликемическим индексом) являются хорошим источником энергии для тела. Чем быстрее поглощается углевод, тем легче восстанавливаются запасы Г. в мышцах. Он также увеличивает уровень жидкости в мышцах, вводя воду, поэтому они выглядят более полными и объемными.

Исследования показывают, однако, что даже интенсивные тренировки (серии с 16-20 повторениями) не могут сжечь значительное количество Г. (менее 1/3 от того, что доступно в мышцах). Это означает, что нет необходимости отслеживать запасы гликогена в теле и беспокоиться о подзарядке в обычных условиях тренировки.

Оптимальный прием углеводов

Конечно, хорошо есть за несколько часов до тренировки, чтобы убедиться, что у нас будет оптимальная работа.

Если вы начнете тренировку, а запасы пусты, это навредит развитию и прогрессу.

Употребление полезных углеводов является хорошей идеей для заполнения мышечных депо для обеспечения оптимальных условий и достаточной энергии для развития мышц во время тренировки.

После тоже хорошо — снова съесть некоторое количество, но это не обязательно делать мгновенно, так как уровень гликогена не падает настолько быстро.

Влияние инсулина на усвоение глюкозы

Поскольку среда большинства организмов постоянно меняется, реакции метаболизма должны быть деликатно регулируемыми, чтобы поддерживать постоянный набор условий в клетках, состояние, называемое гомеостазом.

Метаболическая регуляция также позволяет организмам реагировать на сигналы и формировать активные взаимодействия с окружающей средой. Два тесно связанных понятия важны для понимания того, как метаболические пути контролируются.

1. Во-первых, регуляция фермента в биохимическом пути — это способ увеличения и уменьшения его активности в ответ на сигналы.
2. Во-вторых, контроль, осуществляемый этим ферментом, заключается в влиянии этих изменений активности на общую скорость пути (поток через путь). Например, фермент может оказывать значительные изменения в активности ( то есть он сильно регулируется), но если эти изменения мало влияют на поток метаболического пути, то этот фермент не участвует в контроле этого пути.

Инсулин связывается со своим рецептором, который затем инициирует множество каскадов активации белка. К ним относятся: перемещение транспортера на клеточную мембрану и приток глюкозы, синтез гликогена, гликолиз и синтез жирных кислот.

Есть несколько уровней метаболической регуляции.

Во внутренней регуляции метаболический путь сам регулирует ответы на изменения уровня субстрата или продукта; например, уменьшение количества продукта может увеличить поток по пути, чтобы компенсировать изменение. Этот тип регуляции часто включает аллостерическую регуляцию активности множества ферментов в пути.

Внешний контроль включает в себя клетку в многоклеточном организме, которая меняет свой метаболизм в ответ на сигналы от других клеток. Эти сигналы обычно находятся в форме растворимых мессенджеров, таких как гормоны и факторы роста, и обнаруживаются специфическими рецепторами на поверхности клетки.

Эти сигналы затем передаются внутри клетки через вторичную систему обмена сообщениями, которая часто включает фосфорилирование белка.

Очень известным примером внешнего контроля является регуляция метаболизма глюкозы с помощью гормона инсулина.

Инсулин вырабатывается в ответ на повышение уровня глюкозы в крови.

Связывание гормонов с рецепторами инсулина на клетках затем активирует каскад протеинкиназы , заставляя клетку поглощать глюкозу и превращать ее в запасные молекулы, такие как жирные кислоты и гликоген . Метаболизм гликогена контролируется активностью фосфорилазы, гликоген-разлагающего фермента и гликогенсинтазыфермент, который опосредует его образование.

Эти ферменты регулируются взаимным образом, посредством чего фосфорилирование ингибирует гликогенсинтазу и активирует фосфорилазу. Инсулин вызывает синтез гликогена, активируя протеинфосфатазу и вызывая снижение фосфорилирования этих ферментов.

Регуляторные ферменты обычно являются первыми в последовательности многоферментной системы: продукт реакции, катализируемый первым ферментом, является субстратом второго фермента, так что клетка может контролировать количество продукта, полученного путем регулирования активности первого фермента метаболического пути.

Существует несколько стратегий активации и дезактивации регуляторных ферментов. Регуляторные ферменты требуют дополнительного процесса активации и должны претерпеть некоторые изменения в их пространственной структуре, чтобы стать функциональными, например, катализирующие ферменты (регуляторные ферменты).

Регулирование каталитической активации фермента необходимо для регулирования общей скорости реакции и для получения количества продукта, необходимого в данное время, и, следовательно, регуляторные ферменты имеют биологическое значение.

Вот в принципе и все, ребят. Новых рекордов вам на тренировках!

 

Структура и функции гликогена

Гликоген, полисахарид является основной формой хранения глюкозы в клетках человека и животных для будущего использования. Он присутствует в форме гранул в цитозоле во многих типах клеток. Это разветвленный полисахарид глюкозы, который остается формой накопления энергии у людей, грибов, животных и бактерий. Он хранится в клетках печени, мышц и скелета.

Гликоген может быть организован в сферической форме, в которой цепочки глюкозы структурированы вокруг основного белка гликогена с молекулярной массой 38000, и это выглядит как ветви дерева, происходящие из центральной точки.Разветвленный полимер глюкозы называется гликоген. Глюкозные остатки линейно связаны α-1,4 гликозидными связями и почти 8-10 остатками — цепь глюкозы разветвляется через α-1,6 гликозидные связи. Спиральная полимерная структура образована α-гликозидными связями.

Гранулы в цитоплазме образуются путем гидратации гликогена 3-4 частями воды диаметром 10-40 нм. В ядре гликогена в грануле находится белок гликоген, в котором участвует синтез гликогена.Это аналог крахмала, который является важной формой хранения глюкозы в большинстве растений, также крахмал имеет мало ветвей, и он будет менее компактным по сравнению с гликогеном.

У людей и животных гликоген находится главным образом в клетках печени и мышц. Он синтезируется из глюкозы, когда уровень сахара в крови высокий, и служит готовым источником глюкозы для тканей всего тела, когда уровень сахара в крови снижается.

Гликоген составляет всего 1-2% мышц по весу.Хотя, учитывая большую массу мышц в организме, общее количество гликогена в мышцах будет больше, чем в печени. Гликоген, присутствующий в мышцах, предоставляется только самой мышечной клетке. Фермент глюкозо-6-фосфат не будет экспрессироваться мышечными клетками, которые потребуются для высвобождения глюкозы в кровоток.

Энергия предоставляется мышцам во время любых упражнений или стресса, испытываемого организмом. Это делается путем разрушения в мышечных волокнах фосфата глюкозы-1, образующегося из гликогена и превращающегося в фосфат глюкозы-6.

В клетках печени гликоген составляет до 6-10% печени по массе. Если принятая пища не переваривается, то уровень глюкозы в крови увеличивается, и инсулин высвобождается из поджелудочной железы, способствуя поглощению глюкозы клетками печени. Ферменты, участвующие в синтезе гликогена, активируются инсулином. Когда уровни инсулина и глюкозы высоки, гликогеновые цепи путем добавления молекул глюкозы удлиняются, и этот процесс называется гликогенезом.Синтез гликогена прекращается по мере снижения уровня глюкозы и уровня инсулина. Если уровень сахара в крови снижается ниже определенного уровня, глюкагон, выделяемый из поджелудочной железы, заставляет клетки печени разрушать гликоген. Происходит процесс гликогенеза, и глюкоза выделяется в кровоток.

Следовательно, гликоген будет служить основным щитом уровня глюкозы в крови, сохраняя глюкозу при высоком уровне сахара в крови и высвобождая ее при низком уровне сахара.Просто расщепление гликогена для снабжения глюкозой будет недостаточно для удовлетворения энергетических потребностей организма, поэтому в дополнение к этому глюкагон, кортизол, адреналин и норадреналин также будут стимулировать расщепление гликогена.

Гликоген также может быть обнаружен в меньших количествах в других тканях, таких как почки, лейкоциты и эритроциты, а также в мышцах и клетках печени. Чтобы обеспечить потребности эмбриона в энергии, гликоген будет использоваться для хранения глюкозы в матке.Гликоген после распада попадает в гликолитический или пентозофосфатный путь или попадает в кровоток.

Микроорганизмы, такие как бактерии и грибки, обладают некоторыми механизмами для накопления энергии для борьбы с ограниченными природными ресурсами; Здесь гликоген представляет собой основной источник для хранения энергии. Ограничения питательных веществ, такие как низкий уровень фосфора, углерода, серы или азота, могут стимулировать образование гликогена в дрожжах.Бактерии синтезируют гликоген в ответ на легкодоступные источники энергии углерода с ограничением других необходимых питательных веществ. Споруляция дрожжей и рост бактерий связаны с накоплением гликогена.

Гемостаз гликогена, который строго регулируется, позволит организму высвобождать или хранить глюкозу в зависимости от его энергетических потребностей. Стадии, вовлеченные в метаболизм гликогена, включают гликогенез или синтез гликогена и гликогенолиз или расщепление гликогена.

Гликогенез или синтез гликогена: Гликогенез требует энергии, которая обеспечивается трифосфатом уридина (UTP). глюкокиназа или гексокиназа сначала фосфорилируют свободную глюкозу с образованием фосфата глюкозы-6, который затем превращается в фосфат глюкозы-1 с помощью фосфоглюкомутазы. UTP глюкозо-1-фосфат катализирует активацию глюкозы, при которой глюкозо-1-фосфат и UTP реагируют с образованием UDP-глюкозы. Белок гликоген сам катализирует присоединение UDP-глюкозы в процессе синтеза гликогена.Гликогенин содержит остаток тирозина в каждой субъединице, который будет служить точкой присоединения для глюкозы. Затем к восстанавливающему концу предыдущей молекулы глюкозы будут добавлены дополнительные молекулы глюкозы, чтобы образовать цепь из почти восьми молекул глюкозы. При добавлении глюкозы через α-1,4 гликозидные связи гликогенсинтаза затем расширяется.

Разветвление, катализируемое амилоидными 1-4-6 трансглюкозидазами, называется гликогеновым разветвляющим ферментом. Фрагмент из 6-7 молекул глюкозы переносится из фермента, разветвляющего гликоген, от конца цепи к С6 молекулы глюкозы, которая расположена дальше внутри молекулы глюкозы и образует α-1,6 гликозидные связи.

Гликогенолиз или расщепление гликогена: Глюкоза будет отделяться от гликогена через гликогенфосфорилазу, которая удалит одну молекулу глюкозы из невосстанавливающего конца с образованием фосфата глюкозы-1. Расщепление гликогена, которое генерирует глюкозо-1-фосфат, преобразуется в глюкозо-6-фосфаты, и для этого процесса требуется фермент фосфоглюкомутаза. Фосфоглюкомутаза будет переносить фосфатную группу из фосфорилированного серинового остатка в активном сайте в С6 фосфата глюкозы-1 и он будет присоединен к серину внутри фосфоглюкомутазы, а затем высвободится глюкозо-6-фосфат.Гликогенфосфорилаза не сможет разрезать глюкозу из точек разветвления, поэтому для разветвления потребуются 1-6 глюкозидаза, гликогендеразрушающий фермент (GDE) или 4-α-глюканотрансфераза, которые будут обладать глюкозидазной активностью, и глюкозилтрансфераза. Почти четыре остатка с точки разветвления, гликогенфосфорилаза не сможет удалить остатки глюкозы.

GDE отрежет последние три остатка ветви и присоединит их к С4 молекулы глюкозы в конце другой ветви, а затем удалит окончательное α-1-6-связанное отложение глюкозы из точки ветвления.

Пища берется, и выполненные действия могут влиять на выработку гликогена и то, как организм будет функционировать. При низкоуглеводной диете основной источник синтеза глюкозы, то есть углевод, будет внезапно ограничен. Во время диеты с низким содержанием углеводов запасы гликогена будут сильно истощены, что приведет к симптомам умственной тупости и усталости. Затем, когда организм начинает регулировать и обновлять запасенный гликоген, организм возвращается к нормальной стадии.Любое усилие по снижению веса может в некоторой степени вызвать этот эффект. При начале диеты с низким содержанием углеводов организм испытывает огромное снижение веса, которое приведет к плато и даже может увеличиться через некоторое время. Это происходит главным образом из-за гликогена, который будет состоять в основном из воды, которая будет в 3-4 раза больше веса самой глюкозы. Быстрое истощение гликогена в начале диеты вызовет быструю потерю веса воды. Затем, когда запасы гликогена обновляются, вес воды возвращается, в результате чего потеря веса прекращается.Необходимо помнить, что это вызвано временным увеличением веса воды, а не жира, и потеря жира может продолжаться, несмотря на этот краткосрочный эффект плато.

Во время тренировок организм подвергается истощению гликогена, и большая часть гликогена будет истощаться из мышц. Таким образом, делая упражнения, люди могут использовать углеводную нагрузку, что означает потребление большого количества углеводов, чтобы увеличить емкость для хранения гликогена. Гликоген отличается от гормона глюкагона и играет важную роль в углеводном обмене и контроле глюкозы в крови.

В любое время в крови будет почти 4 грамма глюкозы. Когда уровень снижается, либо из-за отсутствия каких-либо приемов пищи, либо во время физических упражнений, когда сжигается глюкоза, уровень инсулина падает. Во время этого фермент, называемый гликогенфосфорилазой, будет разрушать гликоген отдельно, чтобы доставлять глюкозу в организм, когда это необходимо.

В течение следующих 8-12 часов глюкоза, полученная из гликогена печени, будет основным источником энергии для организма.Из всех органов тела мозг будет использовать больше половины глюкозы в крови во время бездействия и почти 20% в течение обычного дня.

,