Гликоген расщепляется ортофосфатом с образованием глюкозо-1-фосфата. Гликоген + Pi —»гликоген (n-1) + глюкозо-1-фосфат
Процесс называется фосфоролиз. Для распада гликогена необходим также фермент, разрывающий связи в точках ветвления, это α-1,6-глюкозидаза.
Особенности фосфоролиза в мышцах.
Весь процесс фосфоролиза гликогена в мышцах, ориентирован на быстрое извлечение энергии и называется гликогенолизом.
Первая реакция фосфоролиза дает нам получение фосфорилированной глюкозы без затрат энергии АТФ. Фосфорилаза скелетных мышц существует в двух взаимопревращающихся формах (Р-неактивная, А-активная)
B неработающей мышце почти вся фосфорилаза неактивна, в работающей в форме а. Ее
повышенное содержание связано с действием адреналина, некоторых других гормонов,
электростимуляции мышц. Гликоген является очень эффективной резервной формой
глюкозы. Обычно ~ 90% подвергается фосфоролитическому распаду до глюкозо-1 -
фосфата, который без затрат энергии превращается в гюкозо-6-фосфат. Остальные 10%
|
|
принадлежат ветвям и расщепляются гидролитически. Подсчитано, что общая
эффективность запасания энергии составляет 97%.
Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) - занимает центральное положение в координированном контроле синтеза и распада гликогена.
На обмен гликогена значительное влияние оказывают специфические гормоны:
- инсулин повышает способность печени синтезировать гликоген,
- адреналин и глюкагон активируют реакции распада гликогена, при этом адреналин
действует главным образом на процессы в мышцах, а глюкагон в печени.
Установлено, что действие адреналина и глюкагона на метаболизм обусловлено цАМФ.
Синтез цАМФ из АТФ катализируется аденилатциклазой, которая связана с
цитоплазматической мембраной.
- Существует определенная взаимосвязь между гормонами и обменом гликогена:
1. адреналин связывается с плазматической мембраной мышечной клетки и
стимулирует аденилатциклазу,
2. аденилатциклаза катализирует в плазматической мембране образование цАМФ из
АТФ,
3. повышенное внутриклеточное содержание цАМФ активирует протеинкиназу (это
аллостерическая стимуляция),
4. зависимая от цАМФ протеинкиназа фосфорилирует киназу фосфорилазы и
гликогенсинтазу. Фосфорилирование этих двух ферментов лежит в основе
координированной регуляции синтеза и распада гликогена.
В сущности регуляция метаболизма гликогена отражает также регуляцию концентрацию глюкозы в крови. Кроме инсулина, адреналина и глюкагона в ней принимают участие гормоны передней доли гипофиза: кортикотропин, гормон роста, которые действуют противоположно инсулину.
|
|
Глюкокортикостероиды, которые синтезируются в коре надпочечников играют важную роль в обмене углеводов. Усиливают глюконеогенез за счет мобилизации аминокислот, они также ингибируют утилизацию глюкозы во внепеченочных тканях, являются антогонистами инсулина. В случае нарушений функций щитовидной железы может иметь место высокий уровень образования тироксина, который обладает диабетическим действием: гликоген отсутствует в печени при тиреотоксикозах.