Czym jest glikogenoliza?
Glikogenoliza, zwana również glikogenolizą, jest procedurą, dzięki której glikogen ulega rozkładowi w organizmie w celu szybkiego wytworzenia glukozy.
Glikogen charakteryzuje się tym, że jest elementem znajdującym się w cytozolu, który jest cieczą, która jest częścią komórek. Poprzez glikogen organizm jest w stanie zarezerwować energię z glukozy.
Glikogen znajduje się prawie we wszystkich komórkach zwierzęcych, a wewnątrz ciała znajduje się w wątrobie i mięśniach szkieletowych (tych, które są przymocowane do szkieletu). Glikogen znajdujący się w mięśniach jest bardziej obfity niż glikogen znajdujący się w wątrobie.
Gdy występuje duże zużycie glukozy, gromadzi się ona w organizmie pod postacią glikogenu.
W ten sposób generowana jest rezerwa energii, którą można zmobilizować zgodnie z potrzebami organizmu.
Następnie, gdy ciało wykonuje fizycznie wymagającą czynność, taką jak intensywna rutyna ćwiczeń, zachodzi proces glikogenolizy, aby transportować glukozę do mięśni w najszybszy możliwy sposób.
Aktywuje on również proces glikogenolizy, gdy organizm przechodzi szybko, ponieważ będzie również potrzebował energii wysyłanej szybko i bezpośrednio do mięśni i krwi, dzięki funkcji wątroby.
Jak wspomniano powyżej, glikogen jest obecny w prawie całym świecie zwierząt. Jednak w świecie roślin generowany jest również proces uwalniania energii.
Ten proces roślinny nie jest generowany przez glikogen, ale przez skrobię, która jest odpowiedzialna za rezerwowanie energii i uwalnianie jej, w razie potrzeby, w postaci glukozy.
Jak powstaje glikogenoliza?
Trzy enzymy biorą udział w procesie glikogenolizy (białka wytwarzane przez komórki, których funkcje mają związek z regulacją reakcji chemicznych w organizmie).
Proces glikogenolizy rozpoczyna się od glikogenu, pierwiastka, który stanowi najważniejszą formę magazynowania węglowodanów w organizmach zwierzęcych.
Pierwszym enzymem, który interweniuje, jest tak zwana fosforylaza glikogenowa, która wytwarza glukozo-1-fosforan poprzez glikogen.
Poprzez działanie fosforylacji, czyli wprowadzenie grupy fosforanowej do cząsteczki, enzym fosforylaza glikogenowa jest odpowiedzialny za oddzielenie glukozy od struktury liniowej, aż do osiągnięcia punktu, w którym osiągnie cztery reszty glukoza
W tym momencie uczestniczy drugi enzym, który jest enzymem usuwającym rozgałęzienia. Enzym ten rozbija inne wiązania będące częścią glikogenu i generuje cząsteczkę wolnej glukozy.
Następnie, w wyniku procesu glikogenolizy, powstają dwie cząsteczki: jedna z glukozo-1-fosforanu i druga z wolnej glukozy.
Glukozo-1-fosforan mutuje do glukozo-6-fosforanu przez działanie enzymu zwanego fosfoglukomutazą.
W zależności od potrzeb organizmu, glukozo-6-fosforan można przekształcić w dwie cząsteczki adenozynotrójfosforanu (ATP) przez glikolizę.
Może być również przekształcany w glukozę dzięki działaniu enzymu glukozo-6-fosfatazy, który można znaleźć w wątrobie; po przekształceniu w glukozę może być wykorzystany w procesach innych komórek.
Cząsteczki glukozo-6-fosforanu znajdujące się w wątrobie mogą przeprowadzić ten proces konwersji do glukozy przez glukozo-6-fosfatazę.
Jednakże, jeśli te cząsteczki znajdują się w mięśniach, nie jest możliwe dokonanie takiej konwersji, ponieważ enzym glukozo-6-fosfataza występuje tylko w wątrobie, a nie w mięśniach.
Regulujące hormony glikogenolizy
Kiedy we krwi występuje niski poziom glukozy, istnieją dwa hormony, które działają w organizmie, stymulując wygląd enzymu fosforylazy glikogenu, który jest pierwszym, który działa na glikogen.
Te dwa hormony nazywane są glukagonem i adrenaliną. Hormon glukagon działa na wątrobę, a adrenalina działa na mięśnie szkieletowe.
Obie przeprowadzają różne reakcje, które w końcu stymulują degradację glikogenu poprzez wytwarzanie enzymu fosforylazy glikogenu.
Znaczenie glikogenolizy
Poprzez proces glikogenolizy organizm jest w stanie uzyskać glukozę, która jest skierowana zarówno do wątroby, jak i mięśni.
W wątrobie
Gdy glikogenoliza zachodzi w wątrobie, glukoza jest uwalniana do krwi, proces związany z utrzymywaniem akceptowanej wartości glikemii (poziomu cukru we krwi).
Ten proces jest również bardzo ważny w przenoszeniu glukozy do mózgu, ponieważ glukoza jest w stanie dostać się tam tylko przez krwiobieg. Źródłem energii mózgu jest glukoza, którą otrzymuje z krwi.
Dostarczenie energii mózgowi w postaci glukozy zwiększy zdolność koncentracji i sprawi, że będzie działać bardziej wydajnie, będzie mniej zmęczenia i więcej uwagi na wykonywaną czynność.
W mięśniach
W przypadku glikogenolizy, która jest generowana w obszarze mięśniowym, ma to kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala mięśniom odbierać energię, gdy organizm wykonuje intensywną aktywność, na przykład bardzo wymagającą rutynę ćwiczeń fizycznych.
Następnie glikogenoliza jest procesem, dzięki któremu możliwe jest szybkie uwolnienie energii, gdy mięśnie jej potrzebują. Jest to sposób wykorzystania tej zarezerwowanej energii w organizmie w postaci glikogenu.
Możliwość posiadania rezerwuaru energetycznego ma fundamentalne znaczenie dla organizmu i może być osiągnięta tylko przez glikogen, który przechowuje glukozę w komórkach i utrzymuje ją w gotowości do czasu, gdy organizm ją zażąda.
Zbiornik ograniczonej energii przekłada się bezpośrednio na niską wydajność funkcji organizmu.
Jeśli mięsień nie otrzymuje wystarczającej ilości energii podczas intensywnego wysiłku, może być zmęczony i poważnie ranny.
Z tego powodu sportowcom poleca się dietę bogatą w węglowodany, aby rezerwy glukozy, pod postacią glikogenu, były obfite i mogły odpowiadać wymogom stałego treningu i wysokiej intensywności.
