Was ist Glykogenese?

Die Glykogenese ist die Art des Körpers, Glukose in Form eines Polysaccharids, der Glykogen genannt wird, zu speichern. Dies ist eine lange Kette von Glukosemolekülen, die kompakt in Zellen gespeichert werden können. Die Art der Bindung, die die Glukosemoleküle verbindet, ist sehr leicht abgebaut, so dass Glykogen schnell in Glukose umgewandelt werden kann, wenn der Blutzuckerspiegel niedrig wird.

Glykogen wird manchmal als Tierstärke bezeichnet, und es ist der Weg des Körpers, Kohlenhydrate zu lagern. Es ist eine verzweigte Kette von Tausenden von Einheiten von Glukose. Während es in den meisten Geweben vorhanden ist, findet man es in den größten Konzentrationen in Leber und Muskeln.

Der Stoffwechsel durch die Leber liefert einen Puffer in den Blutzuckerwerten, so dass sie stabil bleiben. Die Menge an Glykogen in der Leber variiert stark, je nachdem, wie vor kurzem die Person gegessen hat. Es sammelt sich zu hohen Ebenen nach einer Mahlzeit, dann sinkt, wie der Körper auf sie für Energie zieht.

Nachdem eine Person isst, produziert die Bauchspeicheldrüse Insulin, was der Leber signalisiert, die Glykogensynthese zu initiieren. Dieser Prozess der Glykogenese beginnt mit der Enzym-Glykogen-Synthase, die Glykogen bildet. Es nimmt ein aktiviertes Molekül Glukose und fügt es der Glykogenkette hinzu. Dieses Enzym ist sehr spezifisch. Es wird das Glykogen-Rückgrat bilden, aber es wird keine der Zweige machen.

Ein spezielles Verzweigungsenzym ist erforderlich, um der wachsenden Kette Zweige hinzuzufügen. Es erfordert eine Kette von mindestens 11 Glukoseeinheiten. Dann wird es die passende Verknüpfung schaffen, um eine Verzweigung in der Kette zu verursachen. Sobald die Verzweigungsverknüpfung hinzugefügt worden ist, fügt die Glykogensynthase Glucoseeinheiten hinzu. Die Zweige liefern eine Reihe von Möglichkeiten für die Synthese oder den Abbau, verglichen mit nur einer geraden Kette.

Wenn es in der Zelle kein Glykogen mehr gibt, gibt es eine Verbindung, die als Primer wirken kann, so dass die Glykogenese fortschreiten kann. Es wird angenommen, dass ein Protein namens Glycogenin als solch ein Primer fungiert. Es verbindet Glukose mit einem Teil seiner Struktur, und Glykogen-Synthase kann diese Glukose als Ausgangsmaterial verwenden, um den Rest der Glykogenkette zu bilden.

Ein Teil des Glykogenesepfades umfasst die Synthese der aktivierten Glukose, die die Glykogensynthase verwendet, um die Kette zu verlängern. Glukose kann sich in und aus Zellen bewegen, aber Glukose-6-Phosphat kann nicht. So wird Glukose in Glucose-6-phosphat umgewandelt. Diese Verbindung wird dann in Glucose-1-phosphat und dann in die aktivierte Glucoseeinheit, die als UDP-Glucose bekannt ist, umgewandelt.

Die Glykogensynthase existiert in einer aktiven und inaktiven Form, da es wichtig ist, dass das Enzym nicht aktiv ist, wenn Glykogen abgebaut wird. Das Enzym wird durch Zugabe oder Entfernung einer Phosphatgruppe, die als Phosphorylierung bekannt ist, reguliert. In seiner aktiven Form hat es keine Phosphatgruppe darauf. Wenn eine Phosphatgruppe zugegeben wird, wird sie inaktiv. Es kann durch eine Reihe von verschiedenen Enzymen phosphoryliert werden und hat eine komplexe Art der Regulierung.

Ein wichtiger Faktor für die Glykogenese ist, dass das anfängliche Enzym, das Glykogen zersetzt, nach der Glykogensynthese inaktiviert wird. Dieses Enzym ist als Glykogenphosphorylase bekannt und hat auch eine komplexe Regulationsart. Im Gegensatz zur Glykogensynthase wird sie durch Phosphorylierung aktiviert.

Der Glykogen-Syntheseweg in den Muskeln hat eine andere Funktion als die in der Leber. Die weggelagerte Glukose ist dazu bestimmt, innerhalb der Muskeln als Energiequelle verwendet zu werden. Es kommt nicht in das Blut, wie die Glukose aus Glykogenspeichern in der Leber.