Wo findet die Glykogenolyse statt? Glykogenolyse

Wo findet die Glykogenolyse statt?

  • Wo findet die Glykogenolyse statt?Glykogen ist die wichtigste Speicherform von Kohlenhydraten bei Tieren, ähnlich wie Stärke bei Pflanzen.
  • Es ist ein Homopolymer aus sich wiederholenden Einheiten von α-D-Glukose und jedes Molekül ist durch eine 1→4-glykosidische Bindung miteinander verbunden, die das 1. C-Atom des aktiven Glukoserests mit dem 6. C-Atom der sich nähernden Glukose verbindet Molekül.
  • Sobald im Glykogenfragment eine Kette aus 8 bis 10 glykosidischen Resten vorhanden ist, beginnt die Verzweigung durch 1→6-Bindungen.
  • Glykogenolyse, ein Prozess, bei dem Glykogen, das primäre Kohlenhydrat, das in der Leber und den Muskelzellen von Tieren gespeichert ist, in Glukose zerlegt wird, um sofortige Energie bereitzustellen oder den Blutzuckerspiegel in Zeiten des Bedarfs aufrechtzuerhalten.
  • Glykogenolyse ist somit der Abbau von Glykogen (n) zu Glucose-1-phosphat und Glykogen (n-1).
  • Glykogenverzweigungen werden durch die sequentielle Entfernung von Glucosemonomeren durch Phosphorolyse durch das Enzym Glykogenphosphorylase katabolisiert.

Ort

Die Glygogenolyse findet im Zytoplasma von Zellen in Muskel-, Leber- und Fettgewebe statt.

Ergebnis: Glucose-1-Phosphat wird von den nicht-reduzierenden Enden der Glykogenketten freigesetzt.

Beteiligte Schritte

  • Glykogenphosphorylase spaltet die Bindung, die einen endständigen Glucoserest an einen Glykogenzweig bindet, durch Substitution einer Phosphorylgruppe für die α-[1→4]-Bindung.
  • Glucose-1-Phosphat wird durch das Enzym Phosphoglucomutase in Glucose-6-Phosphat umgewandelt.
  • Glucosereste werden aus Glykogenverzweigungen bis zu vier Resten vor einer Glucose phosphorlysiert, die mit einer α-[1→6]-Bindung verzweigt ist. 
  • Das Glykogen-de-branching-Enzym überträgt dann drei der verbleibenden vier Glukose-Einheiten an das Ende eines anderen Glykogen-Zweigs.
  • Dies legt den α-[1→6]-Verzweigungspunkt frei, der durch die α[1→6]-Glucosidase hydrolysiert wird, wobei der letzte Glucoserest der Verzweigung als Glucosemolekül entfernt und die Verzweigung eliminiert wird.
  • Dies ist der einzige Fall, in dem ein Glykogen-Metabolit kein Glucose-1-Phosphat ist. Anschließend wird die Glucose durch Hexokinase zu Glucose-6-phosphat phosphoryliert.

 Wichtige Enzyme

  • Glykogenphosphorylase bricht α-1,4-Bindungen und Debranching-Enzym bricht α-1,6-Bindungen, um einzelne Einheiten von Glucose-1-Phosphat freizusetzen.
  • Phosphoglucomutase wandelt Glucose-1-phosphat in Glucose-6-phosphat um, das dann in den glykolytischen Stoffwechselweg transportiert wird.

Stimulation

Glucagon (Leber) und Epinephrin (Leber und Muskel) stimulieren über die cAMP-Proteinkinase-A-Phosphorylierungskaskade die Glykogenolyse, was zur Phosphorylierung und damit Aktivierung der Glykogen-Phosphorylase führt.

Hemmung

Insulin hemmt die Glykogenolyse durch Dephosphorylierung und führt somit zur Inaktivierung der Glykogenphosphorylase.

Bedeutung

  • Die Glykogenolyse spielt eine wichtige Rolle bei der Kampf-oder-Flucht-Reaktion.
  • Es trägt zur Regulierung des Blutzuckerspiegels bei.
  • Der Stoffwechsel von Glykogenpolymeren wird während des Fastens wichtig.
  • In Myozyten (Muskelzellen) dient der Glykogenabbau dazu, eine sofortige Glukose-6-Phosphatquelle für die Glykolyse bereitzustellen, um Energie für die Muskelkontraktion bereitzustellen.
  • In Hepatozyten) ist der Hauptzweck des Glykogenabbaus die Freisetzung von Glukose in den Blutkreislauf zur Aufnahme durch andere Zellen. 
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