Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

Glikojen Nedir, Yapısı, İşlevi ve Metabolizması Nasıldır?

  • 22 Nisan 2021
  • Glikojen Nedir, Yapısı, İşlevi ve Metabolizması Nasıldır? için yorumlar kapalı
  • 107 kez görüntülendi.

Glikojen, hayvanlarda ve insanlarda glikozun ana depolama biçimi olan büyük, dallı bir polisakkarittir. Birden fazla glikoz molekülü zincirinden oluşan karışık bir polimerdir ve alyuvarlar haricinde tüm hücre tiplerinde bulunur. Hakikat depolandığı uzuvlar karaciğer ve iskelet adaleleridir. Glikojen ayrıca mantarlarda ve bakterilerde ehemmiyetli bir glikoz depolama biçimidir. Beden enerji gerektirdiğinde, glikojen ufalanarak glikoza dönüşür, daha sonra […]

Glikojen Nedir, Yapısı, Fonksiyonu ve Metabolizması Nasıldır?Glikojen, hayvanlarda ve insanlarda glikozun ana depolama biçimi olan büyük, dallı bir polisakkarittir. Birden fazla glikoz molekülü zincirinden oluşan karışık bir polimerdir ve alyuvarlar haricinde tüm hücre tiplerinde bulunur. Hakikat depolandığı uzuvlar karaciğer ve iskelet adaleleridir. Glikojen ayrıca mantarlarda ve bakterilerde ehemmiyetli bir glikoz depolama biçimidir. Beden enerji gerektirdiğinde, glikojen ufalanarak glikoza dönüşür, daha sonra glikolitik veya pentoz fosfat yoluna girer veya kan dolaşımına salınır.

Glikojenin Yapısı

Glikojen, glikozdan oluşan dallanmış bir  polimerdir. Glikoz yıkıntıları, a-1,4 glikosidik bağlarla doğrusal olarak bağlanır ve takribî olarak her on enkazda bir glikoz yıkıntıları zinciri, a-1,6 glikosidik iletişimler yoluyla dallanır. A-glikosidik bağlar, helezoni bir polimer yapısına yol açar. Glikojen, üç ila dört parça su ile hidratlanır ve sitoplazmada 10-40 nm çapında granüller formunda bulunur. Glikojen birleşiminde yer alan glikojenin isimli enzim, her bir glikojen granülünün merkezinde bulunur. Glikojen, çoğu nebatta glikoz depolamanın ana şekli olan bir nişasta analoğudur fakat nişastanın daha az dalı vardır ve glikojenden daha az kompakttır.

Glikojenin Canlılardaki İşlevi

Glikojen hayvanlarda ve insanlarda temel olarak adale ve karaciğer hücrelerinde bulunur. Glikojen, kan şekeri seviyeleri yüksek olduğunda glikozdan birleşimlenir ve kan şekeri seviyeleri düştüğünde bedendeki dokular için hazır bir glikoz kaynağı olarak hizmet eder. Glikojen, yağ asitleri kadar indirgenmez ve dolayısıyla enerji açısından zengin değildir. Glikojen, muhtelif sebeplerle ehemmiyetli bir yakıt rezervidir. Glikojenin kan glikoz seviyelerini gözetmedeki rolü özellikle ehemmiyetlidir zira glikoz, uzun süreli açlık dışında beyin tarafından kullanılan tek yakıttır. Glikojenden gelen glikoz basitlikle harekete geçirilir, bu sebeple ani, yorucu etkinlikler için iyi bir enerji kaynağıdır.  Hür vazgeçilen glikoz oksijen yokluğunda enerji sağlayabilir ve böylece anaerobik oksijensiz etkinlik için enerji sağlayabilir.

Karaciğer Hücrelerindeki GlikojenGlikojen Nedir, Yapısı, Fonksiyonu ve Metabolizması Nasıldır?

Glikojen konsantrasyonu karaciğerde adaleden daha yüksektir,  karaciğerin ağırlıkça % 6-10’unu oluşturur. Besinler bedene alındığında, kandaki şeker seviyeleri yükselir ve pankreastan salınan insülin, glikozun karaciğer hücrelerine alımını teşvik eder. İnsülin ayrıca glikojen sentaz gibi glikojen birleşiminde yer alan enzimleri de aktive eder. Glikoz ve insülin seviyeleri yeterince yüksek iken, glikojen zincirleri, glikoneogenez denilen bir operasyon olan glikoz moleküllerinin ilave edilmesiyle uzar. Glikoz ve insülin seviyeleri eksildikçe glikojen birleşimi durur. Kandaki glikoz şekeri seviyeleri belirli bir seviyenin altına indiğinde, pankreastan salınan glukagon, glikojeni dağılmak için karaciğer hücrelerine sinyal yollar. Glikojen, glikojenoliz yoluyla glikoz-1-fosfata ayrılınır, bu da glikoza dönüştürülür ve dolaşıma salınır. Glikojenin hakimiyetli olarak ufalanması ve glikoz salınması, öğünler arasında mevcut glikoz ölçüsünü artırır. Bu sebeple glikojen, kan glikoz seviyelerini gözetmek için bir tampon vazifeyi görür.  Glukagona ek olarak, kortizol, epinefrin ve norepinefrin de glikojen imhasını uyarır.

Adale Hücrelerindeki Glikojen

Glikojen karaciğer hücrelerinin aksine ağırlıkça adale kütlesinin % 1-2’sini oluşturur. Bedendeki daha büyük bir adale kütlesi göz önüne alındığında, adalede depolanan toplam glikojen ölçüyü karaciğerde depolanandan daha büyüktür. Adale ayrıca karaciğerden değişiktir, karaciğerde, glikojenin birleşimlenmesi ve bozulması, organizmanın tam gereksinimlerini karşılamak için lüzumlu olan kan şekeri seviyelerini gözetmek için düzenlenir.  Aksine, adaledeki glikojen yalnızca adale hücresinin kendisine glikoz sağlar. Adale liflerindeki glikojen bölünmesinden üretilen glikoz-1-fosfat, glikoz-6-fosfat molekülüne dönüştürülür ve egzersiz yapılırken veya strese cevap olarak, kavga et veya kaç cevabında olduğu gibi adalelere enerji sağlar.

Öbür Dokulardaki Glikojen

Glikojen, karaciğer ve adalelere ek olarak kırmızı kan hücreleri, beyaz kan hücreleri, böbrek hücreleri ve bazı glial hücreler dahil olmak üzere öbür dokularda daha ufak ölçülerde bulunur. Glikojen, ceninin enerji lüzumunu karşılamak için rahimde uterusta glikoz depolamak için de kullanılır.

Glikojen Nedir, Yapısı, Fonksiyonu ve Metabolizması Nasıldır?Mantarlardaki ve Bakterilerdeki Glikojen

Mikroorganizmalar, hudutlu etrafsal kaynaklar gidişatında başa çıkmak için enerji depolama mekanizmalarına sahiptir ve glikojen, ana enerji depolama şeklidir. Yiyecek sınırlaması düşük seviyelerde karbon, fosfor, nitrojen veya kükürt mayada glikojen yaradılışını uyarabilirken, bakteriler öbür yiyecek maddelerinin hudutlandırılmasıyla basitçe temin edilebilen karbon enerji kaynaklarına cevap olarak glikojeni birleşimler. Bakteriyel sihrime ve maya sporülasyonu spor yaradılış süreci da glikojen birikimi ile ilişkilendirilmiştir.

Glikojen Metabolizması

Glikojen homeostazı, bedenin enerji gereksinimlerine bağlı olarak glikozu depolamasına veya hür vazgeçmesine izin veren oldukça tertip edilmiş bir süreçtir. Glikojen metabolizmasının tertip edilmesine hormonal etkinlikler, özellikle de kan şekerini banale düşüren insülin, kan şekerinin yükseltilmesine takviyeci olan glukagon ve epinefrin aracılık eder.  Glikoz metabolizmasındaki esas adımlar glikojenez glikojen birleşimi ile glikojenoliz veya glikojen tahribidir.

Glikojenez: Glikojen birleşimi, üridin trifosfat UTP ve glukoz 1-fosfatın tepkiniyle oluşan aktive edilmiş bir glikoz formu, üridin difosfat glikoz UDP-glikoz gerektirir.  Glikojen birleşimi beş tepkin kapsar:

1-Glikoz 6-fosfatın glikoz 1-fosfata mutasyonu

2-Glikoz 1-fosfat ve UTP’den UDP-glikoz birleşimi

UDP-glikoz, glikojen moleküllerinin indirgeyici olmayan ucuna ilave edilir.

3- Glikojenin üzerindeki bir glikoz oligomerinin otomatik katalize birleşimi

4- Glikojen sentaz tarafından katalize edilen glikoz oligomerinin doğrusal uzantısı

5- Glikojen dallanma enzimi ile katalize edilen dalların yaradılışı

Son iki tepkinin yinelenmesi, büyük, geniş miktarda dallanmış glikojen polimerleri üretir.

Glikojenoliz: Glikojen bozulması üç düzeyden oluşur:Glikojen Nedir, Yapısı, Fonksiyonu ve Metabolizması Nasıldır?

1-Glikojenden glikoz 1-fosfatın salınması

2-Daha fazla bozulmaya izin vermek için glikojen substratının yine modellenmesi

3- Glikoz 1-fosfatın daha fazla metabolizma için glikoz 6-fosfata dönüştürülmesi

Glikojenin bölünmesinden türetilen glikoz 6-fosfatın üç biçimde kullanılabilir:

1-Glikoliz için ilk substrattır.

2- NADPH ve riboz türevlerini vermek için pentoz fosfat yolu ile işlenebilir.

3-Kan dolaşımına salınmak üzere hür glikoza dönüştürülebilir.  Bu mutasyon temel olarak karaciğerde ve daha az miktarda bağırsaklarda ve böbreklerde asıllaşır.

Egzersiz ve Glikojen Yetersizliği

Dayanıklılık egzersizinde sporcular, glikojenin çoğunun adaleden tüketildiği glikojen noksanlığına maruz kalabilirler. Bu, şiddetli bitkinliğe ve hareket güçlüğüne neden olabilir. Glikojen yetersizliği, egzersiz sırasında glikozun bir kısmının yerini alacak olan yüksek glisemik indeksi olan karbonhidratların devamlı tüketilmesine gevşetilebilir. Özel egzersiz rejimleri de enerji elde edilmesi için adalenin yağ asitlerini daha yüksek bir oranda kullanması ve böylece daha az glikojen bölmesi için kullanılabilir.  Sporcular ayrıca glikojen depolama kapasitesini artırmak için karbonhidrat yüklemesi, büyük ölçüde karbonhidrat tüketimi usulünü kullanabilirler.

Glikojen Depolama Hastalıklarına Misaller

Glikojen ambar hastalıklarının iki ana kategorisi vardır: Karaciğerdeki hatalı glikojen homeostazından kaynaklananlar ve adaledeki hatalı glikojen homeostazından kaynaklananlar. Karaciğer glikojen depolamasının bozuk olmasından kaynaklanan hastalıklar genellikle hepatomegali karaciğer gelişmesi, hipoglisemi ve siroza karaciğer skarlaşması neden olur. Adale glikojen depolamasının bozukluğundan kaynaklanan hastalıklar genellikle miyopatilere ve metabolik bozukluğa neden olur. Glikojen depolama hastalıklarının misalleri arasında Pompe Hastalığı, McArdle Hastalığı ve Andersen Hastalığı yer alır.

Pompe Hastalığı: Pompe hastalığına, asit maltaz olarak da adlandırılan lizozomal asit alfa-glukozidazı kodlayan, iskelet ve kalp adalesini etkileyen GAA genindeki değişinimler neden olur. Asit maltaz, glikojenin ayrılınmasında rol oynamaktadır ve hastalığa neden olan değişinimler, hücrede hasarlı glikojen birikimi ile sonuçlanır. Üç tip Pompe hastalığı vardır: erişkin, juvenil gençlik ve giderek daha şiddetlenen infantil çocukluk formu. İnfantil form, rehabilitasyon edilmezse bir ila iki yaş arasında vefata yol açar.

Glikojen Nedir, Yapısı, Fonksiyonu ve Metabolizması Nasıldır?McArdle Hastalığı: McArdle hastalığına, adalede bulunan glikojen fosforilaz izoformu olan miyofosforilazı kodlayan PYGM genindeki değişinimler neden olur. Semptomlar çoğunlukla çocuklarda görülür fakat hastalık erişkinliğe kadar teşhis edilemeyebilir. Bulgular arasında adale sızısı ve bitkinlik yer alır, hastalık, uygun biçimde rehabilitasyon edilmezse hayatı tehdit edebilir.

Andersen Hastalığı: Andersen hastalığına glikojen dallanma enzimini kodlayan, adale ve karaciğeri etkileyen GBE1 genindeki bir değişinim neden olur. Semptomlar genellikle birkaç aylıkken görülür, sihrime geriliği, karaciğer gelişmesi ve sirozu kapsar. Hastalığın karmaşıklıkları hayatı tehdit edici olabilir.

Özetle, oldukça dallanmış bir glikoz polimeri olan glikojen, çoğu insan dokusunda oluşur ve ayrılınır fakat en çok karaciğer ve adalede bol ölçüde bulunur ve burada büyük bir depolanmış yakıt vazifeyi görür. Glikojen metabolizması, en detaylı olarak karaciğer ve iskelet adalesinde araştırılmıştır. Öbür dokulardaki glikojen metabolizması bu kadar kapsamlı bir biçimde araştırılmamıştır fakat adale sürecine benzediği düşünülmektedir.

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ