غلايكوجين

بنية جزيء الجلايكوجين

الجلايكوجين أوالجليكوجين (غلايكوجين) بوليمر متعدد الوحدات، يشكل الجلوكوز وحدة البناء الأساسية في هذا الجزيء الذي يعمل كمخزن للطاقة في الحيوانات والفطريات. ترتبط جميع وحدة جلوكوز مع الوحدة التي تليها بروابط من نوع آلْفَ (4,1)، في حين تتكون التفرعات من روابط (6,1). عندما تقل نسبة الجلوكوز في الدم، تبدأ عملية تحطيم الجلايكوجين إلى الوحدات الأساسية المكونة له، الجلوكوز. في حين تتم عملية عكسية لتحويل جزيئات الجلوكوز إلى جلايكوجين، عندما ترتفع نسبة الجلوكوز في الدم. الأنسولين هوالهرمون المسؤول عن تكوين الجلايكوجين في جسم الأنسان، أَمّا الكبد والعضلات فهما العضوان المسؤولان عن تخزينه.

أيض الغلايكوجين

تكون الغلايكوجين

هي عملية تصنيع تحدث داخل الخلايا حيت يتم بناء الغلايكوجين من الجلوكوز .

مكان الحدوث

يعتبر سيتوسول خلايا الكبد والعضلات المكان الرئيس لحدوث هذه العملية . حيث تشكل خلايا الكبد من 8-10% من وزن الغلايكوجين المتكون، أما العضلات فتشكل من 1-2% من وزنه . أما بالنسبة لبقية الخلايا الأخرى فهي تقوم بتصنيع كميات دقيقة وقليلة من الغلايكوجين .

خطوات تكون الغلايكوجين

تبدأ عملية تكون الغلايكوجين من يوريدين الغلوكوز ثنائي الفوسفات (UDPG) بوجود 2 إنزيم :

1- الإنزيم المصنع للغلايكوجين (Glycogen Synthase) : يعد هذا الإنزيم الإنزيم الأساسي في تصنيع الغلايكوجين . حيث يحفز انتنطق وحدات الغلوكوز من يوريدين الغلوكوز ثنائي الفوسفات إلى ما يمسى بـالغلايكوجين الابتدائي (Glycogen primer) ، وبالتالي يؤدي إلى ارتباط ذرة الكربون الاولى من الغلوكوز المُنتقل بذرة الكربون الرابعة للجلوكوز الأخير الموجود في سلسلة الغلايكوجين الابتدائي وترتبط برابطه " ألفا-4,1 رابطه غليكوزيدية " . هذه العملية يمكن حتى تتكرر أكثر من مره مما يؤدي إلى استطالة في الغلايكوجين الابتدائي حتى يصل كحد أدنى إلى 11 وحدة غلوكوز، وتسمى السلسلة بـ سلسلة الغلايكوجين غير الناضجه، ثم يأتي دور الانزيم المفرع.

2- الإنزيم المفرع (branching enzyme) : يقوم هذا الإنزيم بعملية نقل لجزء من سلسلة الغلايكوجين غير الناضجه (الجزء المنقول يتكون كحد ادنى يتكون منستة وحدات غلوكوز ) لربطه بأقرب سلسلة برابطة " ألفا-6,1 رابطه غليكوزيدية " ليشكل نقطة تفرع أخرى، تعمل كنقطة بداية لتكرار عمل الإنزيم المصنع للغلايكوجين .

إلى غير ذلك تستمر عملية تصنيع الغلايكوجين .

تنظيم عملية تكون الغلايكوجين

يتم ذلك بعدة طرق منها :

1- تعديل الرابط التساهمية بواسطة الهرمونات : يتواجد الإنزيم المصنع للغلويكوجين (Glycogen synthase) على شكلين، الأول حتىقد يكون نشط (على شكل ألفا) وهوما يطلق عليه أثر الأنسولين . أوقد يكون على شكل غير نشط ( على شكل بيتا ) وهوما يطلق عليه أثر الغلوكاغون على الكبد وأثر الأدرينالين على الكبد والعضلات .

2- تنظيم تفارغي : ويتم ذلك إما عن طريق الغلايكوجين نفسه أوعن طريق الجلوكوز سداسي الفوسفات .

أهمية الغلايكوجين

1- غلايكوجين الكبد : يعمل كاحتياطي من الجلوكوز يساعد في الحفاظ على نسبة سكر الدم وخاصة بين الوجبات الغذائية، وبعد 12-18 ساعة من الانقطاع عن الطعام فإن غلايكوجين الكبد ينضب وينتهي .

2- غلايكوجين العضلات : يعمل كاحتياطي وقود لتصنيع الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ضمن نفس العضلة وخاصة أثناء الانقباض، وينضب هذا الغلايكوجين بعد القيام بتمرينات عضلية لفترة طويلة.

المَصادر

Medical Biochemisrty , 1st year . The Staff Members of Alexandria University .
خط المناهج الفلسطينية - 2014/2015
Principles of Biochemistry [5th], Lehninger

مراجع

^ F. G. Young (1957). "Claude Bernard and the Discovery of Glycogen". British Medical Journal. 1 (5033 (Jun. 22, 1957)): 1431–7. doi:10.1136/bmj.1.5033.1431. JSTOR 25382898.
^ Miwa I, Suzuki S (November 2002). "An improved quantitative assay of glycogen in erythrocytes". Annals of Clinical Biochemistry. 39 (Pt 6): 612–3. doi:10.1258/000456302760413432. PMID 12564847.
^ Kreitzman SN, Coxon AY, Szaz KF (1992). "Glycogen storage: illusions of easy weight loss, excessive weight regain, and distortions in estimates of body composition" (PDF). المجلة الأمريكية للتغذية العلاجية. 56 (1 Suppl): 292s–293s. PMID 1615908. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 نوفمبر 2017.