Glykogenolýza

Nezamieňať s heslami Glykolýza, Glykogenéza alebo Glukoneogenéza.

Štruktúra glykogénu

Glykogenolýza je postupný rozklad glykogénu s n jednotkami glukózy na glukóza-1-fosfát a glykogén s n-1 jednotkami glukózy. Vetvy glykogénu sú katabolizované postupnným odbúravaním monomérov glukózy vďaka fosforolýze enzýmom glykogénfosforyláze.

Mechanizmus

Celková reakcia rozkladu glykogénu n a glukóza-1-fosfát je

glykogén_{(n jednotiek)} + P_i ⇌ glykogén_{(n-1 jednotiek)} + glukóza-1-fosfát

Glykogénfosforyláza štiepi väzbu, ktorou je naviazaná terminálna glukóza na vetvu glykogénu substitúciou fosfátovej skupiny za α[1→4] väzbu (na obrázku červené). Enzým fosfoglukomutáza potom premieňa glukóza-1-fosfát na glukóza-6-fosfát, ktorý sa následne zvyčajne spracováva v glykolýze.

Glukózové zvyšky sú fosforolyzované až dokým sa nenachádzajú štyri zvyšky od α[1→6] rozvetvenia glykogénu (na obrázku zelené). Transglykozyláza následne presúva tri zo zvyšných štyroch jednotiek glukózy na iný koniec vetvy glykogénu. Tým sa odhalí α[1→6] väzba a potom sa táto posledná glukózová jednotka hydrolyzuje α[1→6] glukozidázou. V tomto prípade (ako jedinom) vzniká samostatná glukóza namiesto glukóza-1-fosfátu. Glukóza sa následne fosforyluje hexokinázou na glukóza-6-fosfát.

• 
  β-Glukóza
• 
  α-Glukóza-1-fosfát
• 
  α-Glukóza-6-fosfát

Funkcia

Glykogenolýza prebieha v svaloch a pečeni ako odpoveď na hormonálne a neurálne signály. Glykogenolýza hrá dôležitú úlohu pri akútnom strese (zvýšení hladiny adrenalínu) a regulácii glukózy v krvi.

V myocytoch (svalových bunkách) poskytuje rozklad glykogénu okamžitý zdroj glukóza-6-fosfátu na glykolýzu, čím poskytuje energiu na sťahy svalov. V hepatocytoch (pečeňových bunkách) je hlavnou úlohou rozkladu glykogénu uvoľnenie glukózy do krvného obehu, aby ju mohli prijať ostatné bunky. Fosfátová skupina glukóza-6-fosfátu sa odstraňuje enzýmom glukóza-6-fosfatázou, ktorá nie je prítomná v myocytoch, a voľná glukóza opúšťa GLUT2 kanálmi s uľahčenou difúziou v bunkovej membráne hepatocytov.

Regulácia

Glykogenolýza je regulovaná hormónmi, ktoré reagujú na hladinu glukózy v krvi, a to glukagónom a inzulínom. Glykogenolýza je stimulovaná epinefrínom (adrenalínom). Inzulín silne inhibuje glykogenolýzu.

V myocytoch môže byť glykogenolýza stimulovaná aj neurálnymi signálmi.

Klinický význam

Parenterálne (intravenózne) podaný glukagón je bežný spôsob riešenia diabetických pohotovostí, keď nie je možné orálne podať cukor. Takisto je možné podať glukagón intramuskulárne.

Pozri aj

• Glykogenéza

Zdroj

Biologický portál Chemický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Glycogenolysis na anglickej Wikipédii.