Glykogen (tierische Stärke) (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) ist ein Polysaccharid einer verzweigten Struktur, ein Gemisch von Molekülen mit verschiedenen Polymerisationsgraden, bestehend aus Glucoseresten in Form von α-D-Glucopyranose. Die überwiegende Mehrheit der Glucosereste im Glykogen ist durch α-1, 4-glucosidische Bindungen zu 7–9% (an den Verzweigungspunkten der Polyglucosid-Ketten) - aufgrund von α -1,6-glucosidischen Bindungen - und zu etwa 0,5 - 1% bedingt durch andere Verbindungen.

Die äußeren Zweige der Glykogenmoleküle sind länger als die inneren. Die vollständigsten Daten über die Struktur von Glykogenmollusken, Kaninchen und Fröschen. Die am meisten untersuchten Glykogen unterscheiden sich in der durchschnittlichen Länge der äußeren und inneren Zweige. Die Struktur des Glykogens wird durch enzymatische Synthese bestätigt.

Glykogen ist ein weißes amorphes Pulver, das in Wasser leicht löslich ist, wobei sich (je nach Konzentration) opaleszierende oder milchig-weiße kolloidale Lösungen bilden. Aus wässrigen Lösungen wird Glykogen durch Alkohol, Tannin und Ammoniumsulfat ausgefällt. Glykogen kann mit Proteinen Komplexe bilden. Unter normalen Bedingungen zeigt Glykogen keine reduzierenden Eigenschaften, jedoch ist es unter Verwendung besonders empfindlicher Reagenzien (z. B. Dinitrosalicylsäure) möglich, die vernachlässigbare geringe Reduktionsfähigkeit von Glykogen zu bestimmen, die den chemischen Methoden zur Bestimmung des Glykogen-Molekulargewichts zugrunde liegt. Säureglykogene hydrolysieren und bilden zuerst Dextrine und dann Maltose und Glucose; zur Einwirkung konzentrierter Alkalien recht stabil.

Glykogenlösungen werden mit Jod in weinroten, rotbraunen und rotpurpurnen Farben angefärbt; Die Farbe verschwindet beim Kochen und erscheint beim Abkühlen wieder. Der Farbton und die Intensität der Glykogenfärbung hängen von ihrer Struktur ab (Verzweigungsgrad des Moleküls, Länge der äußeren Zweige usw.). Das Vorhandensein von Verunreinigungen kann von Bedeutung sein. Diese Reaktion wird zum qualitativen Nachweis von Glykogen verwendet. Quantitativ wird das Glykogen gewöhnlich bestimmt, nachdem es aus dem Gewebe isoliert wurde (alkalisch), gefolgt von einer Säurehydrolyse und der Bestimmung der gebildeten Glukose (Pfluger-Methode).

Glykogen ist in Tieren weit verbreitet und ist eine Reservesubstanz, die für die körpereigene Energie wichtig ist und leicht unter der Bildung von Glukose gespalten wird, sowie während der Glykolyse unter Bildung von Milchsäure.

Die Leber ist reich an Glykogen (bis zu 20% des Feuchtgewichts) und Muskeln (bis zu 4%), einige Mollusken sind sehr reich (in Austern bis zu 14% des Trockengewichts), Hefe und höhere Pilze. Der Beginn einiger Maissorten steht in der Nähe von Glykogen.

Glykogen wird durch Behandeln des Gewebes mit 5-10% Trichloressigsäure in der Kälte, gefolgt von Ausfällen mit Alkohol oder durch Behandeln des Gewebes mit 60% KOH bei 100 ° C erhalten; Gleichzeitig werden Proteine ​​hydrolysiert und Glykogen wird dann mit Alkohol aus dem Hydrolysat ausgefällt.

Die Spaltung von Glykogen im Körper von Tieren erfolgt entweder durch die Verwendung des Enzyms α-Amylase durch Hydrolyse, als Amilolyse bezeichnet:

oder unter Verwendung des Enzyms Phosphorylase und Phosphorsäuresalze:

http://www.cniga.com.ua/index.files/glikogen_i_ego_svoistva.htm

Physikalische Eigenschaften von Glykogen

Abb. 4. Schema zur Erklärung des Glykogenausgleichs in einem lebenden Organismus.

Das Glykogen der Leber dient in erster Linie dazu, den Glukosespiegel in der Blutphase der Nachresorption aufrechtzuerhalten (siehe Abbildung 3). Daher variiert der Glykogengehalt in der Leber stark. Bei langem Fasten sinkt es auf fast Null ab, wonach Glukose durch Glukoneogenese dem Körper zugeführt wird.

Muskelglykogen als Reserveenergie ist nicht an der Regulierung des Blutzuckerspiegels beteiligt (siehe Abb. 3). Glucose-6-phosphatase ist in den Muskeln nicht vorhanden, daher kann Muskelglykogen keine Glukosequelle im Blut sein. Aus diesem Grund sind die Schwankungen des Glykogengehalts in den Muskeln geringer als in der Leber.

Physikalische Eigenschaften

Gereinigtes Glykogen ist ein weißes amorphes Pulver. Es wird in Wasser gelöst, um in Dimethylsulfoxid opaleszierende Lösungen zu bilden. Es wird aus Lösungen mit Ethylalkohol oder (NH) ausgefällt₄)₂SO₄.

Glykogen ist ein polymolekulares Polysaccharid mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung. Die Molekülmasse von Glykogenproben, die aus verschiedenen natürlichen Quellen isoliert wurden, variiert innerhalb von M = 10 3 - 10 7 kDa. Die Molekulargewichtsverteilung von Glykogen hängt von dem Funktionszustand des Gewebes, der Jahreszeit und anderen Faktoren ab.

Glykogen ist ein optisch aktives Polysaccharid. Sie zeichnet sich durch einen positiven Wert der spezifischen optischen Drehung aus.

Die Tabelle zeigt die wichtigsten Eigenschaften von Glykogen, das aus verschiedenen Rohstoffquellen isoliert wurde, wie z. B. das Molekulargewicht und die spezifische optische Drehung wässriger Lösungen.

Eigenschaften von Glykogen aus verschiedenen Quellen

Optische Rotation wässriger Lösungen

Schaffruchtleber

Clam mutilus edulis

Aerobacter aerogenes Bakterien

Glykogen bildet Komplexe mit vielen Proteinen wie Albumin und Concanavalin A.

Qualitative Glykogenreaktion

Wässrige Lösungen von Glykogen werden mit Jod in violettbraun - violettroter Farbe mit einer maximalen Absorptionsabhängigkeit A = f (λ) bei einer Wellenlänge λ angefärbt_max= 410 - 490 nm.

Chemische Eigenschaften

Glykogen ist gegenüber der Einwirkung konzentrierter Alkalilösungen ziemlich beständig. In wässrigen Lösungen von Säuren hydrolysiert.

Hydrolyse von Glykogen in saurer Umgebung. Die Zwischenprodukte der Reaktion sind Dextrine, das Endprodukt ist α-D-Glucose:

Enzymatische Zerstörung von Glykogen. Die Enzyme, die Glykogen abbauen, werden Phosphorylasen genannt. Phosphorylase wurde in Muskeln und anderen tierischen Geweben gefunden. Den Mechanismus der Reaktion der enzymatischen Zerstörung von Glykogen finden Sie im Abschnitt "Stoffwechsel von Glykogen".

Im Körper verläuft der enzymatische Abbau von Glykogen auf zwei Arten.

Bei der Verdauung unter Einwirkung von Enzymen kommt es zu einem hydrolytischen Abbau des in der Nahrung aufgenommenen Glykogens, das in den Körper aufgenommen wird. Der Prozess beginnt in der Mundhöhle und endet im Dünndarm (bei pH = 7 - 8), indem die Dextrine und dann die Maltose und Glukose gesammelt werden. Die resultierende Glukose gelangt in das Blut. Überschüssige Glukose im Blut führt zu einer Beteiligung an der Biosynthese von Glykogen, das sich in den Geweben verschiedener Organe ablagert.

In Gewebezellen ist auch ein hydrolytischer Abbau von Glykogen möglich, der jedoch von geringerer Bedeutung ist. Der Hauptweg der intrazellulären Glykogenumwandlung ist die phosphorolytische Spaltung, die unter dem Einfluss von Phosphorylase auftritt und zur sequentiellen Spaltung der Glucosereste des Glykogenmoleküls bei gleichzeitiger Phosphorylierung führt. Das resultierende Glucose-1-phosphat kann an dem Prozess der Glycogenolyse beteiligt sein.

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Polysaccharide (Stärke, Glykogen, Ballaststoffe): natürliche Quellen, Nährwert, Struktur, physikalische und chemische Eigenschaften. Chemiefasern auf Zellulosebasis

Polysaccharide sind der gebräuchliche Name für eine Klasse von komplexen Kohlenhydraten mit hohem Molekulargewicht, deren Moleküle aus Dutzenden, Hunderten oder Tausenden von Monomeren bestehen - Monosacchariden.

Natürliche Quellen:

Die Hauptvertreter der Polysaccharide - Stärke und Cellulose - werden aus den Resten eines Monosaccharids - Glukose - aufgebaut. Die Hauptquelle für Polysaccharide ist Stärke. Stärke - das Hauptreservepolysaccharid von Pflanzen. Es wird in den zellulären Organellen grüner Blätter durch den Photosyntheseprozess gebildet. Stärke ist ein wesentlicher Bestandteil der essentiellen Lebensmittel. Die Endprodukte der enzymatischen Spaltung - Glucose-Ein-Phosphat - sind die wichtigsten Substrate sowohl des Energiestoffwechsels als auch der Synthese. Die chemische Formel von Stärke ist (C6H10O5) n. Stärke und Cellulose haben die gleiche Summenformel, jedoch völlig unterschiedliche Eigenschaften. Dies liegt an den Besonderheiten ihrer räumlichen Struktur. Stärke besteht aus α-Glucoseresten und Cellulose - aus β-Glucose, die räumliche Isomere sind und sich nur in der Position einer Hydroxylgruppe unterscheiden. Die Verdauung der Stärke im Verdauungstrakt erfolgt mit Hilfe von Speichelamylase, Disaharidase und Glucoamylase am Bürstenrand der Dünndarmschleimhaut. Glukose, das Endprodukt des Abbaus von Speisestärke, wird im Dünndarm absorbiert.

Zellstoff Die chemische Formel von Cellulose (C6H10O5) n ist die gleiche wie die von Stärke. Zelluloseketten werden hauptsächlich aus wasserfreien D-Glucoseeinheiten aufgebaut.

In Lebensmitteln enthaltene Cellulose ist eine der wichtigsten Ballaststoffe oder Ballaststoffe, die für die normale Ernährung und Verdauung eine äußerst wichtige Rolle spielen. Diese Fasern werden im Magen-Darm-Trakt nicht verdaut, sondern tragen zu ihrer normalen Funktion bei. Sie adsorbieren an sich einige Giftstoffe und verhindern deren Aufnahme in den Darm.

Nährwert:

Polysaccharide sind für die Vitalaktivität von Tieren und Pflanzenorganismen notwendig. Sie sind eine der wichtigsten Energiequellen, die aus dem Stoffwechsel des Körpers resultieren. Sie nehmen an Immunprozessen teil, sorgen für die Adhäsion von Zellen in Geweben und sind der Hauptteil der organischen Substanz in der Biosphäre.

Struktur:

Polysaccharide umfassen Substanzen, die aus einer großen Anzahl von Monosaccharidresten oder ihren Derivaten aufgebaut sind. Wenn das Polysaccharid Reste eines Monosaccharids der gleichen Spezies enthält, wird es als Homopolysaccharid bezeichnet. Wenn das Polysaccharid aus Monosacchariden von zwei oder mehr Arten besteht, die sich regelmäßig oder unregelmäßig in einem Molekül abwechseln, wird es als Heteropolysaccharide bezeichnet.

Physikalische Eigenschaften:

Polysaccharide sind amorphe Substanzen, die sich nicht in Alkohol und unpolaren Lösungsmitteln lösen. Die Wasserlöslichkeit variiert. Einige lösen sich in Wasser unter Bildung kolloidaler Lösungen (Amylose, Schleim, Pektinsäure, Arabin), können Gele bilden (Pektine, Alginsäuren, Agar-Agar) oder überhaupt nicht in Wasser (Cellulose, Chitin).

Chemische Eigenschaften:

Von den chemischen Eigenschaften von Polysacchariden sind Hydrolysereaktionen und die Bildung von Derivaten aufgrund von Reaktionen von Makromolekülen in OH-Alkoholgruppen von größter Bedeutung.

http://lektsii.org/2-90411.html

Struktur, Eigenschaften und Verteilung von Glykogen. Biosynthese und Glykogenmobilisierung, Abhängigkeit vom Ernährungsrhythmus. Hormonelle Regulation des Glykogenstoffwechsels in Leber und Muskeln

. Glykogen ist das wichtigste Reservehomopolysaccharid von Menschen und höheren Tieren, manchmal auch tierische Stärke genannt; aus Rückständen a-D-Glukose aufgebaut. In den meisten Organen und Geweben ist G. nur für dieses Organ ein Energiereservat, aber G. der Leber spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Konstanz der Glukosekonzentration im Blut im gesamten Körper. Besonders hoch ist der Gehalt an G. in der Leber (bis zu 6-8% und darüber) sowie in der Muskulatur (bis zu 2% und darüber). 100 ml Blut eines gesunden Erwachsenen enthalten etwa 3 mg Glykogen. G. kommt auch in einigen höheren Pflanzen vor, in Pilzen, Bakterien, Hefen. Bei kongenitalen Stoffwechselstörungen von G. reichern sich große Mengen dieses Polysaccharids in den Geweben an, was insbesondere bei der Glykogenose verschiedener Arten deutlich wird.

G. ist ein weißes, amorphes Pulver, löslich in Wasser, optisch aktiv und eine Lösung von Glykogen, das opaleszent ist. Aus der Lösung wird Glykogen durch Alkohol, Aceton, Tannin, Ammoniumsulfat usw. ausgefällt. G. hat praktisch keine reduzierende (reduzierende) Fähigkeit. Daher ist es resistent gegen die Einwirkung von Alkalien, unter dem Einfluss von Säuren wird es zuerst zu Dextrinen und bei voller Säurehydrolyse zu Glucose hydrolysiert. Verschiedene Präparate G. werden mit Jod in roter (bis gelbbrauner) Farbe bemalt.

Glykogen wird wie Stärke in der menschlichen Mundhöhle unter der Wirkung von a-Amylase des Speichels verdaut und im Duodenum wird es durch a-Amylase von Pankreassaft in Oligosaccharide gespalten.

Die durch Maltase und Isomaltase der Dünndarmschleimhaut gebildeten Oligosaccharide werden in Glukose gespalten, die im Blut absorbiert wird.

Die intrazelluläre Spaltung der G. - Glycogenolyse erfolgt phosphorolytisch (Hauptweg) und hydrolytisch. Der phosphorolytische Weg der Glykogenolyse wird durch zwei Enzyme katalysiert: Glykogenphosphorylase und Amylo-1,6-glucosidase. Gebildetes Glucose-1-phosphat und Glucose gehen in den Energiestoffwechsel ein. Der hydrolytische Weg der Glykogenolyse wird durch a-Amylase (die während dieses Prozesses gebildeten Oligosaccharide werden in Zellen hauptsächlich als "Saatgut" für die Synthese neuer G.-Moleküle verwendet) und g-Amylase.

Die intrazelluläre Biosynthese von G. - Glykogenogenese - erfolgt durch Übertragung des Glucoserests in Oligosaccharid- oder Dextrin- "Samen".

Im Körper wird energiereiche Uridindiphosphatglukose (UDP-Glukose) als Donor des Glukoserestes verwendet. Diese Reaktion wird durch das Enzym UDP-Glucose-Glycogen-Glucosyltransferase katalysiert. Verzweigungspunkte G. werden durch die Übertragung von Glucoseresten mit Hilfe des Enzyms a-Glucanverzweigungsglucosyltransferase gebildet. Es gibt Hinweise darauf, dass die Synthese von G. nicht nur am "Samen" der Kohlenhydrate, sondern auch an der Proteinmatrix erfolgen kann.

Das Glykogen in den Zellen befindet sich in gelöstem Zustand und in Form von Granula. Im Cytoplasma wird G. schnell ausgetauscht, und sein Gehalt hängt vom Verhältnis der Aktivitäten der Enzyme ab, die synthetisieren (Glykogen-Synthetase) und G. (Phosphorylase) spalten, sowie von der Zufuhr von Blutglukose zu Geweben. G. intensiv mit Hyperglykämie und Hypoglykämie synthetisiert - bricht zusammen.

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Physikalische und chemische Eigenschaften von Stärke, Cellulose und Glykogen

Stärke Geschmackloses, amorphes weißes Pulver, unlöslich in kaltem Wasser. Unter dem Mikroskop kann man sehen, dass es ein körniges Pulver ist; Beim Komprimieren des Stärkepulvers in der Hand gibt er ein charakteristisches "Quietschen" aus, das durch Reibung der Partikel verursacht wird.

In heißem Wasser quillt es (löst sich auf) und bildet eine kolloidale Lösung - Paste; mit einer Lösung von Jod bildet sich ein Compound-Einschluss, der eine blaue Farbe hat. In Wasser hydrolysiert es unter Zusatz von Säuren (verdünnt mit H 2 SO 4 usw.) als Katalysator allmählich mit abnehmendem Molekulargewicht unter Bildung von sogenannten. "Lösliche Stärke", Dextrine, bis hin zu Glukose. Stärkemoleküle sind heterogen. Stärke ist eine Mischung aus linearen und verzweigten Makromolekülen, die unter der Einwirkung von Enzymen oder beim Erhitzen mit Säuren eine Hydrolyse eingeht. Gleichung: (C6H10O5) n + nH2O - H2SO4 → nC6H12O6.

Stärke bewirkt im Gegensatz zu Glukose nicht die Reaktion eines Silberspiegels.

Reduziert wie Saccharose kein Kupfer (II) -hydroxid.

Wechselwirkung mit Jod (Blaufärbung) - hochwertige Reaktion;

Physikalische Eigenschaften von Cellulose Reine Cellulose ist ein weißer Feststoff, der in Wasser und in üblichen organischen Lösungsmitteln unlöslich ist und in konzentrierter ammoniakalischer Kupfer (II) -hydroxidlösung leicht löslich ist (Schweitzer-Reagens). Aus dieser sauren Lösung wird Cellulose in Form von Fasern (Cellulosehydrat) gefällt. Faser hat eine ziemlich hohe mechanische Festigkeit.

Chemische Eigenschaften Zellstoffanwendung

Kleine Unterschiede in der Struktur der Moleküle führen zu signifikanten Unterschieden in den Eigenschaften von Polymeren: Stärke ist ein Lebensmittelprodukt, Cellulose ist für diesen Zweck ungeeignet.

1) Cellulose ergibt keine "Silberspiegel" -Reaktion (keine Aldehydgruppe).

2) Cellulose kann aufgrund der Hydroxylgruppen Ether und Ester bilden, zum Beispiel ist die Reaktion der Bildung eines Esters mit Essigsäure:

3) Wenn Cellulose mit konzentrierter Salpetersäure in Gegenwart konzentrierter Schwefelsäure wechselwirkt, bildet sich ein Estercellulosetrinitrat als Wasserentfernungsmittel:

4) Wie Stärke wird die Cellulose beim Erhitzen mit verdünnten Säuren unter Bildung von Glucose hydrolysiert: nOбН12O6® (С6Н1006) n + nН2O

Die Zellulosehydrolyse, auch Verzuckerung genannt, ist eine sehr wichtige Eigenschaft der Zellulose. Sie ermöglicht die Gewinnung von Zellulose aus Sägemehl und Holzspänen sowie die Fermentation des letztgenannten Ethylalkohols. Ethylalkohol aus Holz wird als Hydrolyse bezeichnet.

Glykogen (С6Н10О5) n ist ein Reserve-Polysaccharid, das in tierischen Organismen sowie in Zellen von Pilzen, Hefen und einigen Pflanzen (Cucursi) vorkommt. In tierischen Organismen ist Glykogen in der Leber (20%) und in den Muskeln (4%) lokalisiert.

Struktur und Eigenschaften von Glykogen. Glykogenmoleküle haben eine verzweigte Struktur und bestehen aus durch 1,4- und 1,6-glycosidische Bindungen verbundenen alpha-D-Glucoseresten.1) Das Glykogen löst sich in heißem Wasser und wird aus Lösungen mit Ethylalkohol gefällt. 2) Glykogen ist in einem alkalischen Medium stabil und hydrolysiert unter Erwärmen in einem sauren Medium, um zuerst Dextrine und dann Glucose zu bilden. 3) Mit Jod erhält Glykogen eine rotviolette oder rotbraune Farbe, was auf eine Ähnlichkeit mit Amylopektin hindeutet und optisch aktiv ist.

Glykogen im Körper. Die enzymatische Glykogenspaltung wird auf zwei Arten durchgeführt: durch Hydrolyse und Phosphorolyse. Der hydrolytische Abbau von Glykogen erfolgt durch alpha-Amylase, wodurch Maltose gebildet wird. Bei der Phosphorylierung von Glykogen unter Beteiligung der Phosphorylase (in der Leber) wird Glucose-1-phosphat gebildet.

http://studopedia.org/6-116536.html

Was Sie über Glykogen und seine Funktionen wissen müssen

Die sportlichen Leistungen hängen von einer Reihe von Faktoren ab: Bauzyklen im Trainingsprozess, Erholung und Ruhe, Ernährung usw. Wenn wir den letzten Punkt im Detail betrachten, verdient Glykogen besondere Aufmerksamkeit. Jeder Athlet sollte sich seiner Auswirkungen auf den Körper und der Produktivität des Trainings bewusst sein. Scheint das Thema kompliziert zu sein? Lass es uns gemeinsam herausfinden!

Energiequellen für den menschlichen Körper sind Eiweiß, Kohlenhydrate und Fette. Wenn es um Kohlenhydrate geht, gibt es Besorgnis, vor allem beim Abnehmen und Trocknen der Athleten. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die übermäßige Verwendung des Makroelements zu einem Satz von Übergewicht führt. Aber ist es wirklich so schlimm?

In dem Artikel werden wir betrachten:

• Was ist Glykogen und seine Wirkung auf Körper und Bewegung?
• Akkumulationsplätze und Möglichkeiten zur Wiederauffüllung der Bestände;
• Die Wirkung von Glykogen auf Muskelaufbau und Fettverbrennung.

Was ist Glykogen?

Glykogen ist eine Art komplexer Kohlenhydrate, ein Polysaccharid, das mehrere Glucosemoleküle enthält. Grob gesagt, es ist neutralisierter Zucker in seiner reinen Form und gelangt nicht in das Blut, wenn der Bedarf besteht. Der Prozess funktioniert in beide Richtungen:

• Nach der Einnahme gelangt Glukose in den Blutkreislauf und der Überschuss wird in Form von Glykogen gespeichert.
• Während des Trainings sinkt der Blutzuckerspiegel, der Körper beginnt, mithilfe von Enzymen das Glykogen abzubauen, wodurch der Blutzuckerspiegel wieder normal wird.

Das Polysaccharid wird mit dem Hormon Glucogen verwechselt, das im Pankreas produziert wird und zusammen mit Insulin die Glukosekonzentration im Blut aufrechterhält.

Wo werden Vorräte gelagert?

Die Bestände des kleinsten Glykogenkörnchens konzentrieren sich in den Muskeln und in der Leber. Das Volumen variiert je nach körperlicher Fitness der Person zwischen 300 und 400 Gramm. 100-120 g reichern sich in den Leberzellen an, befriedigen den Energiebedarf einer Person für die täglichen Aktivitäten und werden teilweise während des Trainingsprozesses verwendet.

Der Rest des Stammes fällt auf Muskelgewebe, maximal 1% der Gesamtmasse.

Biochemische Eigenschaften

Die Substanz wurde vor 160 Jahren von dem französischen Physiologen Bernard entdeckt, als er Leberzellen untersuchte, in denen sich "freie" Kohlenhydrate befanden.

"Ersatz" -Kohlenhydrate werden im Zytoplasma von Zellen konzentriert, und bei Glukosemangel wird Glykogen mit weiterem Eintritt in das Blut freigesetzt. Die Umwandlung in Glukose zur Befriedigung der Bedürfnisse des Körpers erfolgt nur mit einem Polysaccharid, das sich in der Leber befindet (Hypozid). Bei einem Erwachsenenbestand beträgt der Bestand 100-120 g - 5% der Gesamtmasse. Die Spitzenkonzentration des Hypatozids tritt eineinhalb Stunden nach Einnahme kohlenhydratreicher Nahrungsmittel (Mehlprodukte, Desserts, stärkehaltige Nahrungsmittel) auf.

Das Polysaccharid in den Muskeln nimmt nicht mehr als 1-2 Gew.-% des Gewebes ein. Muskeln nehmen eine große Fläche im menschlichen Körper ein, so dass die Glykogenspeicher höher sind als in der Leber. Eine kleine Menge Kohlenhydrat ist in den Nieren, den Gliazellen des Gehirns und den weißen Blutkörperchen (Leukozyten) vorhanden. Die Konzentration an Erwachsenen Glykogen beträgt 500 Gramm.

Eine interessante Tatsache: Das "Ersatz" -Saccharid kommt in Hefepilzen, einigen Pflanzen und in Bakterien vor.

Glykogenfunktionen

Zwei Quellen von Energiereserven spielen eine Rolle für das Funktionieren des Körpers.

Leberreserven

Die Substanz in der Leber versorgt den Körper mit der notwendigen Glukosemenge, die für die Konstanz des Blutzuckerspiegels verantwortlich ist. Eine erhöhte Aktivität zwischen den Mahlzeiten senkt den Blutzuckerspiegel im Plasma und Glykogen aus den Leberzellen wird abgebaut, dringt in den Blutkreislauf ein und nivelliert den Blutzuckerspiegel.

Die Hauptfunktion der Leber ist jedoch nicht die Umwandlung von Glukose in Energiereserven, sondern der Schutz des Körpers und der Filtration. Tatsächlich reagiert die Leber negativ auf Blutzuckersprünge, körperliche Bewegung und gesättigte Fettsäuren. Diese Faktoren führen zur Zerstörung von Zellen, es findet jedoch eine weitere Regeneration statt. Missbrauch von süßen und fettigen Lebensmitteln in Kombination mit systematischem intensivem Training erhöht das Risiko für den Leberstoffwechsel und die Pankreasfunktion.

Der Körper kann sich an die neuen Bedingungen anpassen und versucht, die Energiekosten zu senken. Die Leber verarbeitet nicht mehr als 100 g Glukose gleichzeitig, und durch die systematische Aufnahme von überschüssigem Zucker werden die regenerierten Zellen sofort in Fettsäuren umgewandelt, wobei das Glykogenstadium ignoriert wird. Dies ist die sogenannte "Fettentartung der Leber", die bei vollständiger Regeneration zu Hepatitis führt.

Die partielle Wiedergeburt gilt für Gewichtheber als normal: Der Wert der Leber bei der Synthese von Glykogen verändert sich, verlangsamt den Stoffwechsel und die Menge an Fettgewebe steigt an.

Im Muskelgewebe

Bestände im Muskelgewebe unterstützen die Arbeit des Bewegungsapparates. Vergessen Sie nicht, dass das Herz auch ein Muskel mit Glykogen ist. Dies erklärt die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Menschen mit Anorexie und nach längerem Fasten.

Dies wirft die Frage auf: "Warum ist der Verbrauch von Kohlenhydraten mit zusätzlichen Pfunden verbunden, wenn überschüssige Glukose in Form von Glykogen abgelagert wird?". Die Antwort ist einfach: Glykogen hat auch Reservoirgrenzen. Wenn die körperliche Aktivität gering ist, braucht die Energie keine Zeit, und Glukose sammelt sich in Form von subkutanem Fett.

Eine weitere Funktion von Glykogen ist der Katabolismus von komplexen Kohlenhydraten und die Teilnahme an Stoffwechselprozessen.

Der Körper braucht Glykogen

Erschöpfte Glykogenspeicher unterliegen einer Erholung. Ein hohes Maß an körperlicher Aktivität kann zu einer vollständigen Entleerung der Muskel- und Leberreserven führen, was die Lebensqualität und Leistungsfähigkeit beeinträchtigt. Langfristige Aufrechterhaltung einer kohlenhydratfreien Diät reduziert den Glykogenspiegel in zwei Quellen auf Null. Beim intensiven Krafttraining werden die Muskelreserven erschöpft.

Die minimale Glykogendosis pro Tag beträgt 100 g. Die Zahlen steigen jedoch bei:

• intensive geistige Arbeit;
• Ausstieg aus der "hungrigen" Diät;
• Übung mit hoher Intensität;

Im Falle einer Leberfunktionsstörung und eines Enzymmangels sollte man Nahrungsmittel wählen, die reich an Glykogen sind. Ein hoher Glukosegehalt in der Diät bedeutet eine Verringerung des Einsatzes von Polysaccharid.

Glykogenvorrat und Training

Glykogen - der wichtigste Energieträger, beeinflusst direkt das Training von Sportlern:

• Intensive Ladungen können den Bestand um 80% entleeren;
• Nach dem Training muss der Körper wieder hergestellt werden. In der Regel werden schnelle Kohlenhydrate bevorzugt.
• Unter Belastung sind die Muskeln mit Blut gefüllt, was das Glykogendepot aufgrund des Wachstums der Zellen erhöht, die es speichern können.
• Der Eintritt von Glykogen in das Blut findet so lange statt, bis der Puls 80% der maximalen Herzfrequenz überschreitet. Sauerstoffmangel verursacht Oxidation von Fettsäuren - das Prinzip der wirksamen Trocknung zum Zeitpunkt der Vorbereitung auf den Wettbewerb;
• Polysaccharid beeinflusst die Stärke nicht, nur die Ausdauer.

Die Beziehung ist offensichtlich: Mehrfach wiederholte Übungen verbrauchen mehr Reserven, was zu einem Anstieg des Glykogens und der Anzahl der Endwiederholungen führt.

Die Wirkung von Glykogen auf das Körpergewicht

Wie oben erwähnt, beträgt die Gesamtmenge an Polysaccharidreserven 400 g. Jedes Gramm Glukose bindet 4 g Wasser, was bedeutet, dass 400 g eines komplexen Kohlenhydrats 2 kg einer wässrigen Glykogenlösung sind. Während des Trainings verbraucht der Körper Energiereserven und verliert viermal mehr Flüssigkeit - dies ist auf Schwitzen zurückzuführen.

Dies gilt auch für die Wirksamkeit von Expressdiäten zur Gewichtsabnahme: Kohlenhydratfreie Ernährung führt zu einem intensiven Verbrauch von Glykogen und Flüssigkeit gleichzeitig. 1 l Wasser = 1 kg Gewicht. Wenn Sie jedoch mit dem üblichen Gehalt an Kalorien und Kohlenhydraten zur Diät zurückkehren, werden die Reserven zusammen mit der Flüssigkeit wiederhergestellt, die durch die Diät verloren geht. Dies erklärt die kurze Dauer des Effekts des schnellen Gewichtsverlusts.

Abnehmen ohne negative Folgen für die Gesundheit und die Rückgabe der verlorenen Kilogramme wird durch eine korrekte Berechnung des täglichen Kalorienbedarfs und der körperlichen Anstrengung unterstützt, die zum Glykogenverbrauch beitragen.

Mangel und Überschuss - wie ermitteln?

Überschüssiges Glykogen geht mit Verdickung des Blutes, Fehlfunktion der Leber und des Darms, Gewichtszunahme einher.

Ein Polysaccharidmangel führt zu psycho-emotionalen Zustandsstörungen - Depressionen und Apathie entwickeln sich. Die Konzentration der Aufmerksamkeit, die Immunität nimmt ab, es kommt zu einem Verlust der Muskelmasse.

Ein Mangel an Energie im Körper reduziert die Vitalität und beeinträchtigt die Qualität und Schönheit der Haut und des Haares. Die Motivation, zu trainieren und grundsätzlich das Haus zu verlassen, verschwindet. Sobald Sie diese Symptome bemerken, müssen Sie darauf achten, das Glykogen im Körper mit Chitmyl wieder aufzufüllen oder den Ernährungsplan anzupassen.

Wie viel Glykogen ist in den Muskeln?

Von 400 g Glykogen werden 280 bis 300 g in den Muskeln gespeichert und während des Trainings verbraucht. Unter dem Einfluss von körperlicher Anstrengung tritt Ermüdung aufgrund von Bestandsverarmung auf. In dieser Hinsicht wird empfohlen, eineinhalb bis zwei Stunden vor Trainingsbeginn Lebensmittel mit einem hohen Gehalt an Kohlenhydraten zu sich zu nehmen, um die Reserven aufzufüllen.

Das menschliche Glykogendepot ist anfangs minimal und wird nur von den motorischen Bedürfnissen bestimmt. Die Bestände nehmen bereits nach 3-4 Monaten intensivem Training mit hohem Belastungsvolumen aufgrund der Sättigung der Muskeln mit Blut und des Prinzips der Superkompensation zu. Dies führt zu:

• Ausdauer erhöhen;
• Muskelwachstum;
• Gewichtsänderungen während des Trainings.

Die Spezifität des Glykogens liegt in der Unmöglichkeit der Beeinflussung der Leistungsindizes. Um das Glykogendepot zu erhöhen, ist ein mehrfach wiederholtes Training erforderlich. Wenn wir vom Standpunkt des Powerlifting aus betrachten, haben Vertreter dieses Sports aufgrund der Art des Trainings keine ernsthaften Vorräte an Polysaccharid.

Wenn Sie sich beim Training energetisch fühlen, gute Laune haben und die Muskeln voll und voluminös aussehen - sind dies sichere Anzeichen für eine ausreichende Energieversorgung aus Kohlenhydraten im Muskelgewebe.

Die Abhängigkeit des Fettabbaus vom Glykogen

Eine Stunde Kraft- oder Herzbelastung erfordert 100-150 g Glykogen. Sobald die Reserven aufgebraucht sind, beginnt die Zerstörung der Muskelfaser und dann des Fettgewebes, damit der Körper Energie erhält.

Um während des Trocknens zusätzliche Pfunde und Fettablagerungen in Problemzonen zu beseitigen, ist die optimale Trainingszeit eine lange Pause zwischen der letzten Mahlzeit - auf leeren Magen am Morgen, wenn die Glykogenspeicher aufgebraucht sind. Um die Muskelmasse während eines „hungrigen“ Workouts zu erhalten, wird empfohlen, einen Teil der BCAA zu sich zu nehmen.

Wie wirkt sich Glykogen auf den Muskelaufbau aus?

Ein positives Ergebnis bei der Erhöhung der Muskelmasse ist eng mit einer ausreichenden Menge an Glykogen für körperliche Anstrengung und für die Wiederherstellung der Vorräte verbunden. Dies ist eine Voraussetzung, und im Falle der Vernachlässigung können Sie vergessen, Ihr Ziel zu erreichen.

Ordnen Sie die Kohlenhydratbeladung jedoch nicht kurz vor dem Fitnessstudio an. Die Intervalle zwischen dem Essen und dem Krafttraining sollten schrittweise erhöht werden - dies lehrt den Körper, Energievorräte intelligent zu verwalten. Nach diesem Prinzip wird das System des Intervallhungerns aufgebaut, das es Ihnen ermöglicht, Qualitätsmasse ohne überschüssiges Fett zu gewinnen.

Glykogen auffüllen

Glukose aus Leber und Muskeln ist das Endprodukt des Abbaus komplexer Kohlenhydrate, die zu einfachen Substanzen zerfallen. Glukose, die ins Blut gelangt, wird in Glykogen umgewandelt. Der Bildungsstand des Polysaccharids wird von mehreren Indikatoren beeinflusst.

Was beeinflusst den Glykogenspiegel

Das Glykogendepot kann durch Training erhöht werden. Die Glykogenmenge wird jedoch auch durch die Regulierung von Insulin und Glucagon beeinflusst, die beim Verzehr einer bestimmten Art von Lebensmitteln auftritt:

• schnelle Kohlenhydrate sättigen den Körper schnell und der Überschuss wird in Körperfett umgewandelt;
• langsame Kohlenhydrate werden durch Durchleiten von Glykogenketten in Energie umgewandelt.

Um den Verteilungsgrad der verbrauchten Lebensmittel zu bestimmen, wird empfohlen, sich an einer Reihe von Faktoren zu orientieren:

• Glykämischer Index von Produkten - eine hohe Rate bewirkt einen Zuckersprung, den der Körper sofort in Form von Fett speichern möchte. Niedrige Raten erhöhen die Glukose gleichmäßig und spalten sie vollständig auf. Nur der mittlere Bereich (30 - 60) führt zur Umwandlung von Zucker in Glykogen.
• Glykämische Belastung - Ein niedriger Indikator bietet mehr Möglichkeiten zur Umwandlung von Kohlenhydraten in Glykogen.
• Kohlenhydrattyp - wichtig ist die einfache Aufspaltung von Kohlenhydratverbindungen in einfache Monosaccharide. Maltodextrin hat einen hohen glykämischen Index, aber die Chance, sich zu Glykogen zu verarbeiten, ist groß. Ein komplexes Kohlenhydrat umgeht die Verdauung und gelangt direkt in die Leber, um den Erfolg der Umwandlung in Glykogen sicherzustellen.
• Ein Teil der Kohlenhydrate - wenn die Nahrung durch CBDI im Rahmen einer Diät und einer Mahlzeit ausgewogen wird, wird das Risiko einer Gewichtszunahme minimiert.

Synthesis

Um Energiereserven zu bilden, konsumiert der Körper zunächst Kohlenhydrate für strategische Zwecke und den Rest für Notfälle. Ein Mangel an Polysaccharid führt zur Spaltung des Glukosespiegels.

Die Glykogensynthese wird durch Hormone und das Nervensystem reguliert. Das Hormon Adrenalin Hormon aus den Muskeln startet den Mechanismus der Verbrauchsreserve, Glucagon aus der Leber (produziert im Pankreas bei Hunger). Das "Ersatz" -Kohlenhydrat wird durch Insulin verabreicht. Der gesamte Prozess findet nur während der Mahlzeit in mehreren Schritten statt.

Die Synthese einer Substanz wird durch Hormone und das Nervensystem reguliert. Dieser Prozess, insbesondere in den Muskeln, "beginnt" Adrenalin. Durch die Aufspaltung von tierischer Stärke in der Leber wird das Hormon Glucagon (das vom Pankreas während des Fastens produziert wird) aktiviert. Insulinhormon ist für die Synthese des "Ersatzkohlenhydrats" verantwortlich. Der Prozess besteht aus mehreren Stufen und findet ausschließlich während der Mahlzeit statt.

Glykogen nach dem Training auffüllen

Nach dem Training ist Glukose leichter zu verdauen und dringt in die Zellen ein, und die Glykogen-Synthase-Aktivität steigt, was das Hauptenzym für die Förderung und Speicherung von Glykogen ist. Schlussfolgerung: Kohlenhydrate, die 15 bis 30 Minuten nach dem Training verzehrt werden, beschleunigen die Glykogen-Erholung. Wenn Sie den Empfang um zwei Stunden verzögern, sinkt die Syntheserate auf 50%. Die Zugabe von Eiweiß trägt ebenfalls zur Beschleunigung der Genesungsprozesse bei.

Dieses Phänomen wird als "Protein-Kohlenhydrat-Fenster" bezeichnet. Wichtig: Es ist möglich, die Proteinsynthese nach dem Training zu beschleunigen, vorausgesetzt, die körperliche Betätigung wurde nach längerer Abwesenheit von Protein in der konsumierten Nahrung (5 Stunden bei Bewegung) oder auf leerem Magen durchgeführt. Andere Fälle beeinflussen den Prozess nicht.

Glykogen in Lebensmitteln

Wissenschaftler sagen, dass man 60% der Kalorien aus Kohlenhydraten gewinnen muss, um Glykogen vollständig anzureichern.

Der Makronährstoff hat eine nicht einheitliche Fähigkeit, Glykogen und mehrfach ungesättigte Fettsäuren umzuwandeln. Das Endergebnis hängt von der Glukosemenge ab, die während des Zerfalls von Lebensmitteln freigesetzt wird. Die Tabelle zeigt, wie viel Prozent der Produkte eine höhere Chance haben, die einfallende Energie in Glykogen umzuwandeln.

Glykogenose und andere Störungen

In einigen Fällen findet kein Abbau von Glykogen statt, die Substanz sammelt sich in den Geweben und Zellen aller Organe an. Das Phänomen tritt bei genetischen Störungen auf - Dysfunktion von Enzymen, die Substanzen abbauen. Die Pathologie wird Glykogenese genannt und bezieht sich auf autosomal rezessive Störungen. Das Krankheitsbild beschreibt 12 Arten der Krankheit, aber die Hälfte von ihnen ist noch nicht ausreichend untersucht.

Glykogenerkrankungen umfassen Aglykogenese - das Fehlen eines Enzyms, das für die Glykogensynthese verantwortlich ist. Symptome: Krämpfe, Hypoglykämie. Mit Leberbiopsie diagnostiziert.

Glykogenreserven von Muskeln und Leber sind für Sportler extrem wichtig, eine Erhöhung des Glykogendepots ist eine Notwendigkeit und Vorbeugung gegen Fettleibigkeit. Das Training von Energiesystemen trägt dazu bei, sportliche Ergebnisse und Ziele zu erreichen und die täglichen Energievorräte zu erhöhen. Sie werden die Müdigkeit vergessen und sich lange in guter Verfassung befinden. Gehen Sie Training und Ernährung vernünftig an!

http://bodymaster.ru/food/glikogen

Glykogen (tierische Stärke)

Alle lebenswichtigen Prozesse werden von der Glykolyse begleitet - dem biologischen Abbau von Glykogen, der zur Bildung von Milchsäure führt; Glykogen ist für tierische Organismen eine der wichtigsten Energiequellen. Es ist in allen Zellen des Tierkörpers enthalten. Die Leber ist reich an Glykogen (bei gut gefütterten Tieren bis zu 10–20% Glykogen) und Muskeln (bis zu 4%). Es ist auch in einigen niedrigeren Pflanzen wie Hefe und Pilzen zu finden; Stärke einiger höherer Pflanzen hat ähnliche Eigenschaften wie Glykogen.

Glykogen ist ein weißes amorphes Pulver, das sich in Wasser auflöst und opaleszierende Lösungen bildet. Glykogenlösungen ergeben eine Jodfärbung von weinrot und rotbraun bis rotviolett (Unterschied zu Stärke).

Die Färbung mit Jod verschwindet, wenn die Lösung gekocht wird, und erscheint nach dem Abkühlen wieder. Glykogen ist optisch aktiv: spezifische Drehung [α]_D= + 196 °. Es wird leicht von Säuren und Enzymen (Amylasen) hydrolysiert, ergibt Dextrine und Maltose als Zwischenprodukte und wandelt sich bei vollständiger Hydrolyse in Glucose um. Das Molekulargewicht von Glykogen liegt in Millionenhöhe.

Die Struktur von Glykogen sowie die Struktur der Stärkebestandteile wurde hauptsächlich durch die Methylierungsmethode in Verbindung mit der Untersuchung der enzymatischen Spaltung geklärt. Die erhaltenen Daten zeigen, dass Glykogen auf demselben Typ wie Amylopektin aufgebaut ist.

Es ist eine hochverzweigte Kette, die aus Glucoseresten besteht, die hauptsächlich durch α-1,4'-Bindungen miteinander verbunden sind. An den Verzweigungspunkten gibt es α-1,6'-Anleihen. Die Untersuchung von β-Dextrinen, die durch den Abbau von Glykogen durch β-Amylase entstehen, zeigte, dass die Verzweigungspunkte in den zentralen Teilen des Moleküls nur durch drei bis vier Glucosereste getrennt sind; Periphere Glykogenketten bestehen im Durchschnitt aus sieben bis neun Glucoseresten.

β-Amylaseglykogen wird normalerweise nur zu 40-50% gespalten.

Glykogen ist noch stärker verzweigt als Amylopektin. Die Struktur des Glykogenmoleküls kann durch das in Abb. 1 dargestellte Schema dargestellt werden. Die Struktur des Teils des Moleküls, der in diesem Schema von einem Viereck umkreist ist, ist die nachstehende Formel:

http://www.xumuk.ru/organika/378.html

Glykogen

Glykogen - Kopie.docx

Verwendete Literatur............................................................ 8

Glykogen ist ein Speicherpolysaccharid von Tieren und Menschen. Ketten

Glykogen besteht wie Stärke aus α-D-Glucoseresten, die durch α- gebunden sind.

(1,4) -Glucosidbindungen. Im Durchschnitt ist die Glykogenverzweigung jedoch häufiger

es entfallen auf 8 - 12 Glukose-Rückstände. Aufgrund dieser Glykol-

Das Gen ist eine kompaktere Masse als Stärke. Besonders

In der Leber befindet sich viel Glykogen, wo seine Menge erreicht werden kann

7 Gew.-% des gesamten Körpers. In Hepatozyten befindet sich Glykogen im Granulat.

groß, das sind Cluster, die aus Bob bestehen

mehr kleine Körnchen, die einzelne Glykogenmoleküle sind und

mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mehreren Millionen. Diese Körnchen

enthalten auch Enzyme, die Synthesereaktionen katalysieren können, und

Glykogen-Abbau-Bestände.

Da jeder Zweig von Glykogen nicht reduzierend endet

Glucoserest hat das Glykogenmolekül das gleiche nicht-ungesättigte

wie viele Äste und nur einer wiederherstellt

ende Enzyme des Glykogenabbaus wirken sich nur auf

Fixierenden und kann gleichzeitig auf vielen funktionieren

Zweige des Moleküls. Dies erhöht die Gesamtzerfallsrate erheblich.

Glykogenmoleküle auf Monosacchariden.

Warum muss Glukose in Form eines Polysaccharids eingespart werden? Die

Es wird angenommen, dass Hepatozyten so viel Glykogen enthalten, dass sie enthalten

Glukose war in freier Form, seine Konzentration in der Zelle

ke wäre 0,4 M. Dies würde einen sehr hohen osmotischen Druck bestimmen.

ein Medium, in dem die Zelle nicht existieren könnte. Konzentration

Blutzucker beträgt normalerweise 5 mM. Also zwischen Blut und

Das Hepatozyten-Zytoplasma würde einen sehr großen Konzentrationsgradienten erzeugen

Glukose, Wasser aus dem Blut würde in die Zelle eindringen, was zu seiner führen würde

Aufblasen und Reißen der Plasmamembran. Die Synthese von Gly-

Mit Cohen können Sie übermäßige Änderungen der osmotischen Eigenschaften verhindern

Zellen, wenn signifikante Mengen an Glukose gelagert werden.

1857 von dem französischen Physiologen K. Bernard in der Leber entdeckt. In Analogie zu Stärke, die in Pflanzen die gleiche Funktion erfüllt, wird Glykogen seit einiger Zeit als tierische Stärke bezeichnet.

Das Leberglykogen dient als Hauptquelle für Glukose im gesamten Körper. Die Hauptfunktion von Muskelglykogen besteht darin, sie mit Energie zu versorgen. Der Abbau von Glykogen - die Glykogenolyse - in den Muskeln endet mit der Bildung von Milchsäure, die parallel zur Muskelkontraktion auftritt.

Der Mangel an Enzymen, die am Glykogenstoffwechsel beteiligt sind, ist meist genetisch bedingt und verursacht entweder eine abnormale Ansammlung von Glykogen in den Zellen, was zu schwerwiegenden Erkrankungen, die als Glykogenose bezeichnet werden, oder eine Verletzung der Glykogensynthese führt, was zu einer Verringerung des Glykogengehalts in den Zellen führt, was die genannte Krankheit verursacht Aglykogenose.

Das Phänomen des schnellen Abbaus von Glykogen durch die Wirkung von Adrenalin ist seit langem bekannt. Die Synthese von Glykogen Adrenalin wird gehemmt. Insulin, ein Adrenalinantagonist, hat den gegenteiligen Effekt auf Glykogen. Andere Hormone - Glucagon, Sexualhormone usw. - beeinflussen auch den Glykogenstoffwechsel.

Glykogen dient als Reserve für Kohlenhydrate im Körper, aus denen schnell Glukosephosphat durch Spaltung der Leber und Muskeln entsteht. Die Geschwindigkeit der Glykogensynthese wird durch die Glykogensynthaseaktivität bestimmt, während die Spaltung durch Glykogenphosphorylase katalysiert wird. Beide Enzyme wirken auf der Oberfläche unlöslicher Glykogenpartikel und können sich je nach Stoffwechselzustand in aktiver oder inaktiver Form befinden.

Beim Fasten oder in Stresssituationen (Ringen, Laufen) steigt der Glukosebedarf des Körpers. In solchen Fällen werden die Hormone Adrenalin und Glucagon ausgeschieden. Sie aktivieren die Spaltung und hemmen die Glykogensynthese. Adrenalin wirkt in den Muskeln und in der Leber und Glucagon nur in der Leber. Außerdem wird in der Leber freie Glukose gebildet, die in das Blut gelangt.

Die Mobilisierung (Desintegration) von Glykogen oder die Glykogenolyse wird aktiviert, wenn freie Glukose in der Zelle und damit im Blut fehlt (Fasten, Muskelarbeit). Der Blutzuckerspiegel unterstützt "absichtlich" nur die Leber, in der sich Glucose-6-Phosphatase befindet, die den Glucosephosphatester hydrolysiert. Die im Hepatozyten gebildete freie Glukose wird durch die Plasmamembran in das Blut freigesetzt.

Drei Enzyme sind direkt an der Glykogenolyse beteiligt:

1. Phosphorylaseglykogen (Coenzympyridoxalphosphat) - spaltet α-1,4-glycosidische Bindungen unter Bildung von Glucose-1-phosphat. Das Enzym wirkt, bis 4 Glucosereste bis zum Verzweigungspunkt (α1,6-Bindung) verbleiben.

2. α (1,4) -α (1,6) - Die Glucanthransferase ist ein Enzym, das ein Fragment von drei Glucoseresten in eine andere Kette überführt und dabei eine neue α1,4-glycosidische Bindung bildet. Gleichzeitig verbleiben ein Glucoserest und eine "offene" zugängliche α1,6-glycosidische Bindung an derselben Stelle.

3. Amylo-α1,6-glucosidase (Enzym "detituschy") hydrolysiert die α1,6-glycosidische Bindung unter Freisetzung von freier (nicht phosphorylierter) Glucose. Dadurch wird eine Kette ohne Verzweigungen gebildet, die wiederum als Substrat für die Phosphorylase dient.

Glykogen kann in fast allen Geweben synthetisiert werden, aber die größten Glykogenspeicher befinden sich in der Leber und im Skelettmuskel.

Die Anhäufung von Glykogen in den Muskeln wird in der Erholungsphase nach der Arbeit festgestellt, insbesondere wenn kohlenhydratreiche Nahrung eingenommen wird.

In der Leber sammelt sich Glykogen nur nach dem Essen mit Hyperglykämie an. Solche Unterschiede in der Leber und den Muskeln beruhen auf dem Vorhandensein verschiedener Isoenzyme der Hexokinase, die Glucose zu Glucose-6-phosphat phosphorylieren. Die Leber zeichnet sich durch ein Isoenzym (Hexokinase IV) aus, das einen eigenen Namen erhalten hat - Glukokinase. Unterschiede dieses Enzyms von anderen Hexokinasen sind:

• geringe Affinität für Glukose (1000-fach weniger), die zur Aufnahme von Glukose durch die Leber nur bei ihrer hohen Konzentration im Blut (nach dem Essen) führt,
• Das Reaktionsprodukt (Glucose-6-phosphat) hemmt das Enzym nicht, während Hexokinase in anderen Geweben auf diesen Effekt anspricht. Dadurch kann der Hepatozyt pro Zeiteinheit mehr Glukose aufnehmen, als er sofort verwerten kann.

Aufgrund der Besonderheiten der Glukokinase fängt der Hepatozyt nach einer Mahlzeit effektiv Glukose ein und metabolisiert sie anschließend in alle Richtungen. Bei normalen Glukosekonzentrationen im Blut wird keine Erfassung durch die Leber durchgeführt.

Die folgenden Enzyme synthetisieren direkt Glykogen:

1. Phosphoglucomutase - wandelt Glucose-6-phosphat in Glucose-1-phosphat um;

2. Die Glucose-1-phosphat-Uridyltransferase ist ein Enzym, das die Schlüsselreaktion der Synthese durchführt. Die Irreversibilität dieser Reaktion wird durch Hydrolyse des resultierenden Diphosphats gewährleistet;

3. Glykogen-Synthase - bildet α1,4-glycosidische Bindungen und verlängert die Glykogen-Kette, wobei aktivierte C 1 UDF-Glucose an einen C 4-terminalen Glykogenrest gebunden wird;

4. Amylo-α1,4-α1,6-glycosyltransferase, Enzym "Glykogenverzweigung" - überträgt ein Fragment mit einer Mindestlänge von 6 Glucoseresten an eine benachbarte Kette unter Bildung einer α1,6-glycosidischen Bindung.

Der Glykogenstoffwechsel in der Leber, den Muskeln und anderen Zellen wird durch mehrere Hormone reguliert, von denen einige die Glykogensynthese aktivieren, während andere den Glykogenabbau aktivieren. Gleichzeitig können Synthese und Abbau von Glykogen nicht gleichzeitig in derselben Zelle ablaufen - dies sind die entgegengesetzten Prozesse mit völlig anderen Aufgaben. Synthese und Zerfall schließen sich gegenseitig aus oder auf andere Weise sind sie wechselseitig.

Die Aktivität der Schlüsselenzyme des Glykogenstoffwechsels, der Glykogenphosphorylase und der Glykogensynthase variiert je nach Anwesenheit von Phosphorsäure im Enzym - sie sind entweder in phosphorylierter oder dephosphorylierter Form aktiv.

Die Zugabe von Phosphaten zu dem Enzym erzeugt Proteinkinasen, die Phosphorquelle ist ATP:

• Glykogenphosphorylase wird nach Zugabe der Phosphatgruppe aktiviert,
• Glykogensynthase nach der Zugabe von Phosphat wird inaktiviert.

Die Phosphorylierungsrate dieser Enzyme steigt nach Exposition von Adrenalin, Glucagon und einigen anderen Hormonen an der Zelle. Als Ergebnis verursachen Adrenalin und Glucagon die Glykogenolyse und aktivieren die Glykogenphosphorylase.

Möglichkeiten zur Aktivierung der Glykogen-Synthase

Glykogen-Synthase, wenn die Phosphatbindung nicht mehr funktioniert, d. H. es ist in dephosphorylierter Form aktiv. Die Entfernung von Phosphat aus Enzymen führt Proteinphosphatase durch. Insulin wirkt als Aktivator für Proteinphosphatasen und erhöht dadurch die Glykogensynthese.

Gleichzeitig beschleunigen Insulin und Glukokortikoide die Glykogensynthese und erhöhen so die Anzahl der Glykogensynthase-Moleküle.

Möglichkeiten zur Aktivierung der Glykogenphosphorylase

Die Geschwindigkeit der Glykogenolyse ist nur durch die Geschwindigkeit der Glykogenphosphorylase begrenzt. Seine Aktivität kann auf drei Arten verändert werden: • kovalente Modifikation, • kalziumabhängige Aktivierung und • allosterische Aktivierung mit AMP.

Kovalente Modifikation der Phosphorylase

Die Wirkung bestimmter Hormone auf die Zelle aktiviert das Enzym durch den Adenylatcyclase-Mechanismus, die sogenannte Kaskadenregulierung. Die Abfolge der Ereignisse in diesem Mechanismus umfasst:

1. Ein Hormonmolekül (Adrenalin, Glucagon) interagiert mit seinem Rezeptor.
2. Der aktive Hormonrezeptorkomplex wirkt auf das Membran-G-Protein ein;
3. G-Protein aktiviert das Enzym Adenylatcyclase;
4. Adenylatcyclase wandelt ATP in cyclisches AMP (cAMP) um - einen sekundären Mediator (Messenger);
5. cAMP aktiviert allosterisch das Protein Kinase A Enzym;
6. Proteinkinase A phosphoryliert verschiedene intrazelluläre Proteine:

• Eines dieser Proteine ​​ist die Glykogen-Synthase, deren Aktivität gehemmt wird.

• ein anderes Protein ist Phosphorylasekinase, die während der Phosphorylierung aktiviert wird;

1. Die Phosphorylase-Kinase phosphoryliert Phosphorylase "b" -Glykogen, wobei letzteres als Ergebnis in aktive Phosphorylase "a" umgewandelt wird;

1. Die Glykogen-aktive Phosphorylase "a" spaltet α-1,4-glycosidische Bindungen in Glykogen unter Bildung von Glucose-1-phosphat.

Adenylatcyclase-Verfahren zur Aktivierung der Glykogenphosphorylase

Neben Hormonen, die die Aktivität der Adenylatcyclase durch G-Proteine ​​beeinflussen, gibt es andere Möglichkeiten, diesen Mechanismus zu regulieren. Beispielsweise wird nach der Einwirkung von Insulin das Enzym Phosphodiesterase aktiviert, das cAMP hydrolysiert und daher die Aktivität der Glykogenphosphorylase verringert.

Einige Hormone beeinflussen den Kohlenhydratstoffwechsel durch den Calcium-Phospholipid-Mechanismus. Die Aktivierung durch Calciumionen ist die Aktivierung der Phosphorylasekinase nicht durch Proteinkinase, sondern durch Ca 2+ -Ionen und Calmodulin. Dieser Weg funktioniert, wenn der Calcium-Phospholipid-Mechanismus initiiert wird. Ein solches Verfahren rechtfertigt sich beispielsweise mit einer Muskelbelastung, wenn die hormonellen Einflüsse durch Adenylatcyclase nicht ausreichend sind, die Ca 2+ -Ionen jedoch unter dem Einfluss von Nervenimpulsen in das Zytoplasma gelangen.

Zusammenfassendes Schema zur Aktivierung der Phosphorylase

Es gibt auch die Aktivierung der Glykogenphosphorylase unter Verwendung von AMP - allosterische Aktivierung aufgrund der Zugabe von AMP zu dem Phosphorylasemolekül "b". Die Methode funktioniert in jeder Zelle - mit steigendem ATP-Verbrauch und der Ansammlung von Zerfallsprodukten.

Die molekulare Masse des Glykogens ist sehr groß - von 107 bis 109. Sein Molekül besteht aus Glucoseresten, es hat eine verzweigte Struktur. Glykogen findet sich in allen menschlichen Organen und Geweben, seine größte Konzentration wird in der Leber festgestellt: Normalerweise macht es 3 bis 6% der Gesamtmasse des feuchten Gewebes des Organs aus. In den Muskeln liegt der Glykogengehalt bei bis zu 4%. Unter Berücksichtigung der gesamten Muskelmasse befinden sich etwa 2/3 des gesamten Glykogens im menschlichen Körper in den Muskeln und nur 20% in der Leber.

http://turboreferat.ru/chemistry/glikogen/257481-1409272-page1.html

Stärke und Glykogen: Struktur und Eigenschaften. Glykogenstoffwechsel und seine Regulation.

Stärke und Glykogen: Struktur und Eigenschaften. Glykogenstoffwechsel und seine Regulation.

Glykogen (С6Н10О5) n - speicherndes Polysaccharid von Tieren und Menschen sowie in den Zellen von Pilzen, Hefen und einigen Pflanzen (Cucurs). In tierischen Organismen ist Glykogen in der Leber (20%) und in den Muskeln (4%) lokalisiert. Glykogenketten werden wie Stärke aus α-D-Glucoseresten aufgebaut, die durch α- (1,4) -Glucosidbindungen verbunden sind. Die Glykogenverzweigung ist jedoch im Durchschnitt bei jeweils 8 bis 12 Glucoserückständen häufiger. Folglich ist Glykogen eine kompaktere Masse als Stärke. Besonders viel Glykogen findet man in der Leber, wo seine Menge 7 Gew.-% des gesamten Körpers erreichen kann. In Hepatozyten wird Glykogen in Körnern großer Größe gefunden, bei denen es sich um Cluster handelt, die aus kleineren Körnern bestehen, die aus einzelnen Glykogenmolekülen bestehen und ein durchschnittliches Molekulargewicht von mehreren Millionen haben. Diese Körnchen enthalten auch Enzyme, die die Synthese- und Abbaureaktionen von Glykogen katalysieren können. Da jeder Zweig des Glykogens mit einem nicht reduzierenden Glukosegehalt endet, hat das Glykogenmolekül so viele nicht reduzierende Enden wie Verzweigungen und nur ein reduzierendes Ende. Glykogenabbauenzyme wirken nur an nicht reduzierenden Enden und können gleichzeitig an vielen Zweigen des Moleküls wirken. Dies erhöht die Gesamtgeschwindigkeit der Zersetzung des Glykogenmoleküls in Monosaccharide signifikant.

Struktur und Eigenschaften von Glykogen

Glykogenmoleküle haben eine verzweigte Struktur und bestehen aus alpha-D-Glucoseresten, die durch 1,4- und 1,6-glycosidische Bindungen verbunden sind.
Glykogen wird in heißem Wasser gelöst und aus Lösungen mit Ethylalkohol gefällt. Glykogen ist im alkalischen Milieu stabil und hydrolysiert im sauren Milieu unter Bildung Dextrine, und dann Glukose. Mit Jod erhält Glykogen eine rotviolette oder rotbraune Farbe, was auf seine Ähnlichkeit mit Amylopektin hinweist. Das Molekulargewicht von Glykogen von 200 Millionen bis zu mehreren Milliarden ist optisch aktiv.

Stärke ist ein Polysaccharid, dessen Moleküle aus sich wiederholenden Glucoseresten bestehen, die durch α-1,4 (im linearen Teil) oder α-1,6-Bindungen (an den Verzweigungspunkten) verbunden sind.
Stärke ist die Hauptsubstanz der meisten Pflanzen. Es wird in den Zellen der grünen Pflanzenteile gebildet und sammelt sich in Samen, Knollen, Zwiebeln.
Stärkemoleküle sind zwei Arten: linear - Amylose und verzweigt - Amylopektin. Die Amylose- und Amylopektinmoleküle sind über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden, reihen sich in den radialen Schichten auf und bilden Stärkekörner.

In kaltem Wasser ist Stärke praktisch unlöslich. Wenn die Stärkedispersion in Wasser erhitzt wird, dringen die Wassermoleküle bis zur vollständigen Hydratation in das Granulat ein. Bei der Hydratisierung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Amylose- und Amylopektinmolekülen wird die Integrität der Granula und es beginnt aus dem Zentrum zu schwellen. Durch das Gelatinieren können gequollene Granulate die Viskosität der Dispersion erhöhen und / oder in Gelen und Filmen assoziiert sein. Die Gelatinisierungstemperatur unterscheidet sich für verschiedene Stärken.
Stärken aus verschiedenen Quellen variieren in Größe und Form der Körnchen, dem Verhältnis von Amylose: Amylopektin, der Struktur von Amylose- und Amylopektinmolekülen.

Glykogen dient im tierischen Organismus als Kohlenhydratreserve, aus der Glukosephosphat oder Glukose freigesetzt werden kann, wenn der Stoffwechsel gefordert wird. Die Lagerung im Körper von Glukose selbst ist aufgrund seiner hohen Löslichkeit nicht akzeptabel: Hohe Glukosekonzentrationen erzeugen ein stark hypertonisches Medium in der Zelle, das zu einem Wasserzufluss führt. Unlösliches Glykogen ist osmotisch dagegen fast inaktiv.

Regulation des Glykogenstoffwechsels

Die Prozesse der Glukose-Ansammlung in Form von Glykogen und dessen Abbau sollten mit dem Bedarf des Körpers an Glukose als Energiequelle übereinstimmen. Das gleichzeitige Auftreten dieser Stoffwechselwege ist nicht möglich, da in diesem Fall ein Leerlaufzyklus gebildet wird, dessen Existenz nur zur Verschwendung von ATP führt.

Die Richtung der Glykogenstoffwechselprozesse wird durch regulatorische Mechanismen, an denen Hormone beteiligt sind, bereitgestellt. Die Umstellung der Prozesse der Synthese und Mobilisierung von Glykogen erfolgt, wenn die Absorptionsperiode durch eine postabsorptive Periode oder den Ruhezustand des Körpers gegen die Art der körperlichen Arbeit ersetzt wird. Die Hormone Insulin, Glucagon und Adrenalin sind an der Umstellung dieser Stoffwechselwege in der Leber und Insulin und Adrenalin in den Muskeln beteiligt.

Pentose-Phosphat-Weg für die Glukoseoxidation. Chemismus, biologische Rolle, Regulierung.

Pentoseweg, Hexosomonophosphat-Shunt, Sequenz enzymatischer Reaktionen der Oxidation von Glucose-6-phosphat zu CO2 und H2O, die im Cytoplasma lebender Zellen auftreten und von der Bildung eines reduzierten Coenzyms - NADPH N begleitet werden. Die allgemeine Gleichung des Artikels: = 6 CO 2 + + 12 NADP-H + 12 H + + 5 Glucose-6-phosphat + H 3 PO 4. Die erste Gruppe von Reaktionen ist mit der direkten Oxidation von Glucose-6-phosphat verbunden und geht mit der Bildung von Phosphoentose (Ribulose-5-phosphat), der Reduktion von Coenzym-NADP-Dehydrogenasen und der Freisetzung von CO2 einher. In der zweiten Phase des Wirkstoffzyklus durchlaufen die gebildeten Phosphoentosen Iso- und Epimerisierungsreaktionen und beteiligen sich an nicht oxidierenden Reaktionen (üblicherweise durch Transketalasen und Transaldolasen katalysiert), die letztendlich zum Ausgangsprodukt der gesamten Reaktionsfolge Glucose-6-phosphat führen. Daher ist P. S. von Natur aus zyklisch. Ein charakteristisches Merkmal der anaeroben Phase des P.-Unterabschnitts ist der Übergang von Glykolyseprodukten zur Bildung von Phosphopentose, der für die Synthese von Nukleotiden und Nukleinsäuren erforderlich ist, und umgekehrt die Verwendung von Produkten des Pentosewegs für den Übergang zur Glykolyse. Die wichtigste Verbindung, die einen solchen wechselseitigen Übergang liefert, ist Erythrose-4-phosphat, der Vorläufer der aromatischen Biosynthese. Aminosäuren in avotrophen Organismen. P. pp ist keine Basis. durch den Austausch von Glukose und wird von der Zelle normalerweise nicht zur Energiegewinnung verwendet. Biol. Der Wert des pp ist die Versorgung der Zelle mit reduziertem NADP, was für die Biosynthese von Fettsäuren, Cholesterin, Steroidhormonen, Purinen und anderen wichtigen Verbindungen erforderlich ist. Pp-Enzyme werden auch in der dunklen Phase der Photosynthese während der Bildung von Glucose aus CO2 im Calvin-Zyklus verwendet. Der pct ist in der Natur weit verbreitet und kommt in Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen vor. Der Anteil von P. an der Glukoseoxidation ist beim Abbau nicht derselbe. Organismen hängen von der Art und den Funktionen ab. der Zustand des Gewebes und kann in den Zellen ziemlich hoch sein, wo aktive Wiederherstellungen auftreten, Biosynthese. In einigen Mikroorganismen und in bestimmten tierischen Geweben können bis zu 2/3 der Glukose in pp. Oxidiert werden. In Säugetieren wird eine hohe pp-Aktivität in der Leber, der Nebennierenrinde, dem Fettgewebe, der Brustdrüse während der Laktation und bei Embryonen gefunden Stoffe und geringe Aktivität von P. des Artikels - in Herz- und Skelettmuskeln.

Stärke und Glykogen: Struktur und Eigenschaften. Glykogenstoffwechsel und seine Regulation.

Glykogen (С6Н10О5) n - speicherndes Polysaccharid von Tieren und Menschen sowie in den Zellen von Pilzen, Hefen und einigen Pflanzen (Cucurs). In tierischen Organismen ist Glykogen in der Leber (20%) und in den Muskeln (4%) lokalisiert. Glykogenketten werden wie Stärke aus α-D-Glucoseresten aufgebaut, die durch α- (1,4) -Glucosidbindungen verbunden sind. Die Glykogenverzweigung ist jedoch im Durchschnitt bei jeweils 8 bis 12 Glucoserückständen häufiger. Folglich ist Glykogen eine kompaktere Masse als Stärke. Besonders viel Glykogen findet man in der Leber, wo seine Menge 7 Gew.-% des gesamten Körpers erreichen kann. In Hepatozyten wird Glykogen in Körnern großer Größe gefunden, bei denen es sich um Cluster handelt, die aus kleineren Körnern bestehen, die aus einzelnen Glykogenmolekülen bestehen und ein durchschnittliches Molekulargewicht von mehreren Millionen haben. Diese Körnchen enthalten auch Enzyme, die die Synthese- und Abbaureaktionen von Glykogen katalysieren können. Da jeder Zweig des Glykogens mit einem nicht reduzierenden Glukosegehalt endet, hat das Glykogenmolekül so viele nicht reduzierende Enden wie Verzweigungen und nur ein reduzierendes Ende. Glykogenabbauenzyme wirken nur an nicht reduzierenden Enden und können gleichzeitig an vielen Zweigen des Moleküls wirken. Dies erhöht die Gesamtgeschwindigkeit der Zersetzung des Glykogenmoleküls in Monosaccharide signifikant.

Struktur und Eigenschaften von Glykogen

Glykogenmoleküle haben eine verzweigte Struktur und bestehen aus alpha-D-Glucoseresten, die durch 1,4- und 1,6-glycosidische Bindungen verbunden sind.
Glykogen wird in heißem Wasser gelöst und aus Lösungen mit Ethylalkohol gefällt. Glykogen ist im alkalischen Milieu stabil und hydrolysiert im sauren Milieu unter Bildung Dextrine, und dann Glukose. Mit Jod erhält Glykogen eine rotviolette oder rotbraune Farbe, was auf seine Ähnlichkeit mit Amylopektin hinweist. Das Molekulargewicht von Glykogen von 200 Millionen bis zu mehreren Milliarden ist optisch aktiv.

Stärke ist ein Polysaccharid, dessen Moleküle aus sich wiederholenden Glucoseresten bestehen, die durch α-1,4 (im linearen Teil) oder α-1,6-Bindungen (an den Verzweigungspunkten) verbunden sind.
Stärke ist die Hauptsubstanz der meisten Pflanzen. Es wird in den Zellen der grünen Pflanzenteile gebildet und sammelt sich in Samen, Knollen, Zwiebeln.
Stärkemoleküle sind zwei Arten: linear - Amylose und verzweigt - Amylopektin. Die Amylose- und Amylopektinmoleküle sind über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden, reihen sich in den radialen Schichten auf und bilden Stärkekörner.

In kaltem Wasser ist Stärke praktisch unlöslich. Wenn die Stärkedispersion in Wasser erhitzt wird, dringen die Wassermoleküle bis zur vollständigen Hydratation in das Granulat ein. Bei der Hydratisierung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Amylose- und Amylopektinmolekülen wird die Integrität der Granula und es beginnt aus dem Zentrum zu schwellen. Durch das Gelatinieren können gequollene Granulate die Viskosität der Dispersion erhöhen und / oder in Gelen und Filmen assoziiert sein. Die Gelatinisierungstemperatur unterscheidet sich für verschiedene Stärken.
Stärken aus verschiedenen Quellen variieren in Größe und Form der Körnchen, dem Verhältnis von Amylose: Amylopektin, der Struktur von Amylose- und Amylopektinmolekülen.

Glykogen dient im tierischen Organismus als Kohlenhydratreserve, aus der Glukosephosphat oder Glukose freigesetzt werden kann, wenn der Stoffwechsel gefordert wird. Die Lagerung im Körper von Glukose selbst ist aufgrund seiner hohen Löslichkeit nicht akzeptabel: Hohe Glukosekonzentrationen erzeugen ein stark hypertonisches Medium in der Zelle, das zu einem Wasserzufluss führt. Unlösliches Glykogen ist osmotisch dagegen fast inaktiv.

Regulation des Glykogenstoffwechsels

Die Prozesse der Glukose-Ansammlung in Form von Glykogen und dessen Abbau sollten mit dem Bedarf des Körpers an Glukose als Energiequelle übereinstimmen. Das gleichzeitige Auftreten dieser Stoffwechselwege ist nicht möglich, da in diesem Fall ein Leerlaufzyklus gebildet wird, dessen Existenz nur zur Verschwendung von ATP führt.

Die Richtung der Glykogenstoffwechselprozesse wird durch regulatorische Mechanismen, an denen Hormone beteiligt sind, bereitgestellt. Die Umstellung der Prozesse der Synthese und Mobilisierung von Glykogen erfolgt, wenn die Absorptionsperiode durch eine postabsorptive Periode oder den Ruhezustand des Körpers gegen die Art der körperlichen Arbeit ersetzt wird. Die Hormone Insulin, Glucagon und Adrenalin sind an der Umstellung dieser Stoffwechselwege in der Leber und Insulin und Adrenalin in den Muskeln beteiligt.

http://zdamsam.ru/a28664.html