Гликоген это полисахарид: Что каждый спортсмен должен знать о гликогене

Содержание

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Гликоген, вещество, синтез и расщепление.

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена

Физические свойства гликогена

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген представляет собой разветвленный биополимер, состоящий из линейных цепей глюкозных остатков с дальнейшими цепями, разветвляющимися  каждый 8-12 остатков глюкоз или около того. Остатки глюкозы связаны линейно с помощью α-(1→4) глюкозидных связей от одной глюкозы к следующей. Ветви связаны с цепями, от которых они отделяются глюкозидными связями α-(1→6) между первой глюкозой новой ветви и глюкозой в цепочке стволовых клеток. Ядро биополимера состоит из гликогенинового белка.

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Рис. 1. Строение гликогена (в центре — молекула гликогенина)

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Гликоген – это многоразветвленный полисахарид глюкозы, который служит формой накопления энергии у животных, грибов и бактерий.

В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы в организме.

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин – компонент растительного крахмала. Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой и не дает синего цвета при окраске йодом. Водные растворы гликогена окрашиваются йодом в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Химическая формула гликогена (C6H10O5)n.

Строение молекулы гликогена, структурная формула гликогена:

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Гликоген содержит от 6 000 до 30 000 остатков глюкозы.

По внешнему виду гликоген представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.

Гликоген растворяется в воде.

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена:

Гликоген функционирует как одна из двух форм долгосрочных энергетических резервов животного организма, причем другая форма – это триглицериды, которые хранятся в жировой ткани (т.е. жировые отложения).

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров).

Гликоген содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме в клетках многих типов.

У человека гликоген вырабатывается и хранится преимущественно в клетках печени (гепатоцитах) и скелетных мышцах. В клетках печени гликоген может составлять 5-6 % от массы органа, а печень взрослого человека весом 1,5 кг может хранить примерно 100-120 граммов гликогена. В скелетных мышцах гликоген находится в меньшей концентрации – 1-2 % от массы мышцы. В скелетных мышцах взрослого человека весом 70 кг хранится примерно 400 граммов гликогена. Количество гликогена, хранящегося в организме – особенно в мышцах и печени – в основном зависит от его физической подготовки, метаболизма и привычек питания. Однако только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. В организм человека гликоген из клеток печени поступает через кровь. В то время как в скелетных мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления. Небольшие количества гликогена также присутствуют в других тканях и клетках организма, в том числе в почках, эритроцитах, лейкоцитах и глиальных клетках в головном мозге.

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. И наоборот, излишки глюкозы запасаются в виде гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами.

Гликоген печени служит прежде всего для поддержания более или менее постоянного уровня глюкозы в крови, а гликоген мышц, наоборот, не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови. В связи с этим колебания уровня гликогена в печени варьируются в широких пределах. При длительном голодании (например, через 12-18 часов после приема пищи) уровень гликогена в печени падает до нуля. Содержание мышечного гликогена заметно снижается после продолжительной и напряженной физической работы.

Следует иметь в виду, что запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение выносливости.

Физические свойства гликогена:

Наименование параметра: Значение:
Цвет белый
Запах без запаха
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое аморфное вещество

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена:

Основные химические реакции гликогена следующие:

  1. 1. реакция гидролиза гликогена в кислой среде:

(C6H10O5)n → (C6H10O5)y → C6H12O6 (H2O, Н+).

Важнейшее свойство гликогена – способность подвергаться гидролизу в водных растворах кислот.

Гидролиз протекает ступенчато. Из гликогена ((C6H10O5)n) сначала образуется декстрин ((C6H10O5)y, при этом y < n), который гидролизуется до глюкозы (С6Н12O6).

  1. 2. качественная реакция на гликоген (реакция гликогена с йодом):  

В результате реакции раствора гликогена с раствором йода происходит окрашивание гликогена в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Гликоген, вещество, синтез и расщеплениеГликоген, вещество, синтез и расщеплениеГликоген, вещество, синтез и расщепление

карта сайта

Коэффициент востребованности 0

Ссылка на источник

Читайте также

что это такое и его роль в организме, в печени, в мышцах

гликоген

Гликоген – полисахарид на основе глюкозы, выполняющий в организме функцию энергетического резерва. Соединение относится к сложным углеводам, встречается только в живых организмах и предназначено для восполнения затрат энергии при физических нагрузках.

Из статьи вы узнаете о функциях гликогена, особенностях его синтеза, роли, которую играет это вещество в спорте и диетическом питании.

Что это такое

Что такое гликоген

Говоря простым языком, гликоген (в особенности для спортсмена) – это альтернатива жирным кислотам, которая используется в качестве запасающего вещества. Суть в том, что в мышечных клетках есть специальные энергетические структуры – «гликогеновые депо». В них хранится гликоген, который в случае необходимости быстро распадается на простейшую глюкозу и питает организм дополнительной энергией.

Фактически, гликоген – это основные батарейки, которые используются исключительно для совершения движений в стрессовых условиях.

Синтез и превращение

синтез гликогена

Прежде чем рассматривать пользу гликогена как сложного углевода, разберемся, почему вообще в организме возникает такая альтернатива – гликоген в мышцах или жировые ткани. Для этого рассмотрим структуру вещества. Гликоген – это соединение из сотен молекул глюкозы. Фактически это чистый сахар, который нейтрализован и не попадает в кровь, пока организм сам его не запросит (источник – Википедия).

Синтезируется гликоген в печени, которая перерабатывает поступающий сахар и жирные кислоты по своему усмотрению.

Жирная кислота

Что же такое жирная кислота, которая получается из углеводов? Фактически – это более сложная структура, в которой участвуют не только углеводы, но и транспортирующие белки. Последние связывают и уплотняют глюкозу до более трудно расщепляемого состояния.

Это позволяет в свою очередь увеличить энергетическую ценность жиров (с 300 до 700 ккал) и уменьшить вероятность случайного распада.

Все это делается исключительно для создания резерва энергии в случае серьезного дефицита калорий. Гликоген же накапливается в клетках, и распадается на глюкозу при малейшем стрессе. Но и синтез его значительно проще.

Содержание гликогена в организме человека

Сколько гликогена может содержать организм? Здесь все зависит от тренировки собственных энергетических систем. Изначально размер гликогенового депо нетренированного человека минимален, что обусловлено его двигательными потребностями.

В дальнейшем, через 3-4 месяца интенсивных высокообъемных тренировок, гликогеновое депо под воздействием пампинга, насыщения крови и принципа супервосстановления постепенно увеличивается.

При интенсивном и продолжительном тренинге запасы гликогена увеличиваются в организме в несколько раз.

Это, в свою очередь, приводит к таким результатам:

  • возрастает выносливость;
  • объём мышечной ткани увеличивается;
  • наблюдаются значительные колебания в весе во время тренировочного процесса

Гликоген не влияет напрямую на силовые показатели спортсмена. Кроме того, чтобы увеличивать размер гликогенового депо, нужны специальные тренировки. Так, например, пауэрлифтеры лишены серьезных запасов гликогена в виду и особенностей тренировочного процесса.

Функции гликогена в организме человека

функции гликогена в организме человека

Обмен гликогена происходит в печени. Её основная функция – не превращение сахара в полезные нутриенты, а фильтрация и защита организма. Фактически, печень негативно реагирует на повышение сахара в крови, появление насыщенных жирных кислот и физические нагрузки.

Все это физически разрушает клетки печени, которые, к счастью, регенерируют.

Чрезмерное потребление сладкого (и жирного), в совокупности с интенсивными физическими нагрузками чревато не только дисфункцией поджелудочной железы и проблемами с печенью, но и серьёзными нарушениями обмена веществ со стороны печени.

Организм всегда пытается адаптироваться к изменяющимся условиям с минимальной энергопотерей.

Если создать ситуацию, при которой печень (способная переработать не более 100 грамм глюкозы за раз), будет хронически испытывать переизбыток сахара, то новые восстановленные клетки будут превращать сахар напрямую в жирные кислоты, минуя стадию гликогена.

Этот процесс называется «жировое перерождение печени». При полном жировом перерождении наступает гепатит. Но частичное перерождение считается нормой для многих тяжелоатлетов: такое изменение роли печени в синтезе гликогена приводит к замедлению обмена веществ и появлению избыточной жировой прослойки.

Кроме того, независимо от характера физических нагрузок и их наличия в целом, жировая дистрофия печени – это основа для формирования:

  • метаболического синдрома;
  • атеросклероза и его осложнений в виде инфаркта, инсульта, эмболий;
  • сахарного диабета;
  • артериальной гипертензии;
  • ишемической болезни сердца.

Помимо изменений со стороны печени и сердечно-сосудистой системы, избыток гликогена обусловливает:

  • сгущение крови и возможный последующий тромбоз;
  • дисфункция на любом уровне желудочно-кишечного тракта;
  • ожирение.

С другой стороны, не менее опасен и дефицит гликогена. Так как этот углевод является главным источником энергии, его недостаток может вызвать:

  • ухудшение памяти, восприятия информации;
  • постоянно плохое настроение, апатию, что ведет к формированию многообразных депрессивных синдромов;
  • общая слабость, вялость, снижение трудоспособности, что сказывается на результатах любой ежедневной деятельности человека;
  • снижение массы тела за счет потери мышечной массы;
  • ослабление мышечного тонуса вплоть до развития атрофии.

Недостаток гликогена у спортсменов часто проявляется уменьшением кратности и длительности тренировок, снижением мотивации.

Гликогеновые запасы и спорт

Гликогеновые запасы и спорт

Гликоген в организме выполняет задачу главного энергоносителя. Он накапливается в печени и мышцах, откуда напрямую попадает в кровеносную систему, обеспечивая нас необходимой энергией (источник – NCBI – Национальный центр биотехнологической информации).

Рассмотрим, как напрямую влияет гликоген на работу спортсмена:

  1. Гликоген быстро истощается благодаря нагрузкам. Фактически за одну интенсивную тренировку можно растратить до 80% всего гликогена.
  2. Это в свою очередь вызывает «углеводное окно», когда организм требует быстрых углеводов, для восстановления.
  3. Под воздействием наполнения мышц кровью, гликогеновое депо растягивается, увеличивается размер клеток, которые могут хранить его.
  4. Гликоген поступает в кровь только до тех пор, пока пульс не пересечет отметку в 80% от максимального ЧСС. В случае превышения этого порога, недостаток кислорода приводит к стремительному окислению жирных кислот. На этом принципе основана «сушка организма».
  5. Гликоген не влияет на силовые показатели – только на выносливость.

Интересный факт: в углеводное окно можно безболезненно употреблять любое количество сладкого и вредного, так как организм в первую очередь восстанавливает гликогеновое депо.

Взаимосвязь гликогена и спортивных результатов предельно проста. Чем больше повторений – больше истощения, больше гликогена в дальнейшем, а значит, больше повторений в итоге.

Гликоген и похудение

Увы, но накопление гликогена не способствует похудению. Тем не менее, не стоит бросать тренировки и переходить на диеты.

Рассмотрим ситуацию подробнее. Регулярные тренировки приводят к увеличению гликогенового депо.

Суммарно за год оно способно увеличится на 300-600%, что выражается в 7-12% повышения общего веса. Да, это те самые килограммы от которых стремятся бежать многие женщины.

Но с другой стороны, эти килограммы оседают не на боках, а остаются в мышечных тканях, что приводит к увеличению самих мышц. Например, ягодичных.

В свою очередь, наличие и опустошение гликогенового депо позволяет спортсмену корректировать свой вес в короткие сроки.

Например, если нужно похудеть на дополнительные 5-7 килограмм за несколько дней, истощение гликогенового депо серьезными аэробными нагрузками поможет быстро войти в весовую категорию.

Другая важная особенность расщепления и накопления гликогена – перераспределение функций печени. В частности, при увеличенном размере депо избыток калорий связывается в углеводные цепочки без превращения их в жирные кислоты. А что это значит? Все просто – тренированный спортсмен меньше склонен к набору жировой ткани. Так, даже у маститых бодибилдеров, вес которых в межсезонье касается отметок в 140-150 кг, процент жировой прослойки редко достигает 25-27% (источник – NCBI – Национальный центр биотехнологической информации).

Факторы, влияющие на уровень гликогена

Важно понимать, что не только тренировки влияют на количество гликогена в печени. Этому способствует и основная регуляция гормонов инсулина и глюкагона, которая происходит благодаря потреблению определенного типа пищи.

Так, быстрые углеводы при общем насыщении организма скорее всего превратятся в жировую ткань, а медленные углеводы полностью превратятся в энергию, минуя гликогеновые цепочки.

Так как же правильно определить, как распределится съеденная пища?

Для этого необходимо учитывать следующие факторы:

  1. Гликемический индекс. Высокие показатели способствуют росту сахара в крови, который нужно в срочном порядке законсервировать в жиры. Низкие показатели,стимулируют постепенное повышение глюкозы в крови, что способствует полному её расщеплению. И только средние показатели (от 30 до 60) способствуют превращению сахара в гликоген.
  2. Гликемическая нагрузка. Зависимость обратно пропорциональная. Чем ниже нагрузка, тем больше шансов превращения углеводов в гликоген.
  3. Тип самого углевода. Всё зависит от того, насколько просто углеводное соединение расщепляется на простые моносахариды. Так, например мальтодекстрин с большей вероятностью превратится в гликоген, хотя имеет высокий гликемический индекс. Этот полисахарид попадает напрямую в печень, минуя пищеварительный процесс, и в этом случае его проще расщепить на гликоген, чем превратить в глюкозу и снова пересобрать молекулу.
  4. Количество углеводов. Если правильно дозировать количество углеводов в один прием пищи, то даже питаясь шоколадками и кексами вам удастся избежать жирового отложения.

Таблица вероятности превращения углеводов в гликоген

Итак, углеводы неравноценны по своей способности превращения в гликоген или в жирные полинасыщенные кислоты. Во что превратится поступающая глюкоза, зависит только от того, в каком количестве она выделится при расщеплении продукта. Так, например, очень медленные углеводы с большой вероятностью вообще не превратятся ни в жирные кислоты, ни в гликоген. В то же время, чистый сахар уйдет в жировую прослойку практически целиком.

Примечание редакции: приведённый ниже список продуктов нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. Метаболические процессы зависят от индивидуальных особенностей конкретно взятого человека. Мы указываем лишь процентную вероятность, что этот продукт будет более полезным или более вредным для вас.

НаименованиеГликемический индексПроцент вероятности полного сжиганияПроцент вероятности превращения в жирПроцент вероятности превращения в гликоген
Финики сушёные2043.7%62.4%<10%
Финики свежие2022.5%58.5%<10%
Семечки подсолнуха сухие885%28.8%7%
Арахис2065%8.8%7%
Брокколи2065%2.2%7%
Грибы2065%2.2%7%
Салат листовой2065%2.4%7%
Салат-латук2065%0.8%7%
Помидоры2065%4.8%7%
Баклажаны2065%5.2%7%
Зеленый перец2065%5.4%7%
Капуста белокочанная2065%4.6%7%
Чеснок2065%5.2%7%
Лук репчатый2065%8.2%7%
Абрикосы свежие2065%8.0%7%
Фруктоза2065%88.8%7%
Сливы2265%8.5%7%
Перловка2265%24%7%
Грейпфруты2265%5.5%7%
Вишня2265%22.4%7%
Шоколад черный (60% какао)2265%52.5%7%
Орехи грецкие2537%28.4%27%
Молоко снятое2637%4.6%27%
Сосиски2837%0.8%27%
Виноград4037%25.0%27%
Горошек зеленый свежий4037%22.8%27%
Сок апельсиновый свежеотжатый без сахара4037%28%27%
Молоко 2.5 %4037%4.64%27%
Яблоки4037%8.0%27%
Сок яблочный без сахара4037%8.2%27%
Мамалыга (каша из кукурузной муки)4037%22.2%27%
Фасоль белая4037%22.5%27%
Хлеб зерновой пшеничный, хлеб ржаной4037%44.8%27%
Персики4037%8.5%27%
Мармелад ягодный без сахара, джем без сахара4037%65%27%
Молоко соевое4037%2.6%27%
Молоко цельное4237%4.6%27%
Клубника4237%5.4%27%
Фасоль цветная отварная4237%22.5%27%
Груши консервированные4437%28.2%27%
Груши4437%8.5%27%
Зерна ржаные. пророщенные4437%56.2%27%
Йогурт натуральный 4.2% жирности4537%4.5%27%
Йогурт обезжиренный4537%4.5%27%
Хлеб с отрубями4537%22.4%27%
Сок ананасовый. без сахара4537%25.6%27%
Курага4537%55%27%
Морковь сырая4537%6.2%27%
Апельсины4537%8.2%27%
Инжир4537%22.2%27%
Овсяная каша молочная4837%24.2%27%
Горошек зеленый. консервированный4831%5.5%42%
Сок виноградный без сахара4831%24.8%42%
Спагетти из муки грубого помола4831%58.4%42%
Сок грейпфрута без сахара4831%8.0%42%
Щербет5031%84%42%
Киви5031%4.0%42%
Хлеб, блины из гречневой муки5031%44.2%42%
Картофель сладкий (батат)5031%24.5%42%
Тортеллини с сыром5031%24.8%42%
Гречка рассыпчатая5031%40.5%42%
Спагетти. макароны5031%58.4%42%
Рис белый рассыпчатый5031%24.8%42%
Пицца с помидорами и сыром5031%28.4%42%
Булочки для гамбургеров5231%54.6%42%
Твикс5231%54%42%
Йогурт сладкий5231%8.5%42%
Мороженое пломбир5231%20.8%42%
Оладьи из пшеничной муки5231%40%42%
Отруби5231%24.5%42%
Бисквит5431%54.2%42%
Изюм5431%55%42%
Печенье песочное5431%65.8%42%
Свекла5431%8.8%42%
Макароны с сыром5431%24.8%42%
Зерна пшеничные. пророщенные5431%28.2%42%
Пиво 2.8% алкоголя22020%4.4%<10%
Манная крупа5512%56.6%<10%
Овсяная каша, быстрорастворимая5512%55%<10%
Печенье сдобное5512%65. 8%<10%
Сок апельсиновый (готовый)5512%22.8%<10%
Салат фруктовый со сливками взбитыми с сахаром5512%55.2%<10%
Кускус5512%64%<10%
Печенье овсяное5512%62%<10%
Манго5512%22.5%<10%
Ананас5512%22.5%<10%
Хлеб черный5512%40.6%<10%
бананы5512%22%<10%
Дыня5512%8.2%<10%
Картофель. вареный «в мундире»5512%40.4%<10%
Рис дикий отварной5612%22.44%<10%
Круассан5612%40.6%<10%
Мука пшеничная5812%58.8%<10%
Папайя5812%8.2%<10%
Кукуруза консервированная5812%22.2%<10%
Мармелад, джем с сахаром6012%60%<10%
Шоколад молочный6012%52.5%<10%
Крахмал картофельный, кукурузный6012%68.2%<10%
Рис белый, обработанный паром6012%68.4%<10%
Сахар (сахароза)6012%88.8%<10%
Пельмени, равиоли6012%22%<10%
Кока-кола, фанта, спрайт6012%42%<10%
Марс, сникерс (батончики)6012%28%<10%
Картофель вареный6012%25.6%<10%
Кукуруза вареная6012%22.2%<10%
Бублик пшеничный6212%58.5%<10%
Пшено6212%55.5%<10%
Сухари молотые для панировки6412%62.5%<10%
Вафли несладкие6512%80.2%<10%
Тыква6512%4.4%<10%
Арбуз6512%8.8%<10%
Пончики6512%48.8%<10%
Кабачки6512%4.8%<10%
Мюсли с орехами и изюмом8012%55.4%<10%
Картофельные чипсы8012%48.5%<10%
Крекеры8012%55.2%<10%
Рисовая каша быстрого приготовления8012%65.2%<10%
Мед8012%80.4%<10%
Картофельное пюре8012%24.4%<10%
Джем8212%58%<10%
Абрикосы консервированные8212%22%<10%
Картофельное пюре быстрого приготовления8412%45%<10%
Картофель печеный8512%22.5%<10%
Хлеб белый8512%48.5%<10%
Поп корн8512%62%<10%
Кукурузные хлопья8512%68.5%<10%
Булочки французские8512%54%<10%
Рисовая мука8512%82.5%<10%
Морковь отварная8512%28%<10%
тост из белого хлеба2007%55%<10%

Итог

Гликоген в мышцах и печени особенно важен для атлетов, практикующих кроссфит. Механизмы накопления гликогена предполагают стабильное увеличение базового веса. Тренировка энергетических систем поможет не только достичь высоких спортивных результатов, но и увеличит общий запас дневной энергии. Вы будете меньше уставать и лучше себя чувствовать.

Для спортсмена наращивание гликогеновых запасов – не только необходимость, но и профилактика ожирения. Сложные углеводы могут храниться в мышцах сколь угодно долго, не окисляясь и не распадаясь. При этом любая нагрузка приводит к их растрате и регуляции общего состояния организма.

И напоследок один интересный факт: именно распад гликогена ведет к тому, что большая часть глюкозы попадает через кровь напрямую в ЦНС, стимулируя выброс эндорфинов и улучшая мозговую деятельность.

Оцените материалЕвгения Снопко

Эксперт проекта. диагностика, лечение, первичная, вторичная профилактика заболеваний почек, суставов, сердечно-сосудистой системы; дифференциальная диагностика заболеваний различных органов и систем; рекомендации по диетическому питанию, физическим нагрузкам, лечебной физкультуре, подбор индивидуальной схемы питания.

Редакция cross.expert

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Гликоген, вещество, синтез и расщепление.

 

 

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

 

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена

Физические свойства гликогена

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена

 

Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

Гликоген представляет собой разветвленный биополимер, состоящий из линейных цепей глюкозных остатков с дальнейшими цепями, разветвляющимися  каждый 8-12 остатков глюкоз или около того. Остатки глюкозы связаны линейно с помощью α-(1→4) глюкозидных связей от одной глюкозы к следующей. Ветви связаны с цепями, от которых они отделяются глюкозидными связями α-(1→6) между первой глюкозой новой ветви и глюкозой в цепочке стволовых клеток. Ядро биополимера состоит из гликогенинового белка.

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Рис. 1. Строение гликогена (в центре — молекула гликогенина)

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Гликоген – это многоразветвленный полисахарид глюкозы, который служит формой накопления энергии у животных, грибов и бактерий.

В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы в организме.

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин – компонент растительного крахмала. Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой и не дает синего цвета при окраске йодом. Водные растворы гликогена окрашиваются йодом в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

Химическая формула гликогена (C6H10O5)n.

Строение молекулы гликогена, структурная формула гликогена:

Гликоген, вещество, синтез и расщепление

Гликоген содержит от 6 000 до 30 000 остатков глюкозы.

По внешнему виду гликоген представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.

Гликоген растворяется в воде.

 

Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена:

Гликоген функционирует как одна из двух форм долгосрочных энергетических резервов животного организма, причем другая форма – это триглицериды, которые хранятся в жировой ткани (т.е. жировые отложения).

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров).

Гликоген содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме в клетках многих типов.

У человека гликоген вырабатывается и хранится преимущественно в клетках печени (гепатоцитах) и скелетных мышцах. В клетках печени гликоген может составлять 5-6 % от массы органа, а печень взрослого человека весом 1,5 кг может хранить примерно 100-120 граммов гликогена. В скелетных мышцах гликоген находится в меньшей концентрации – 1-2 % от массы мышцы. В скелетных мышцах взрослого человека весом 70 кг хранится примерно 400 граммов гликогена. Количество гликогена, хранящегося в организме – особенно в мышцах и печени – в основном зависит от его физической подготовки, метаболизма и привычек питания. Однако только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. В организм человека гликоген из клеток печени поступает через кровь. В то время как в скелетных мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления. Небольшие количества гликогена также присутствуют в других тканях и клетках организма, в том числе в почках, эритроцитах, лейкоцитах и глиальных клетках в головном мозге.

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. И наоборот, излишки глюкозы запасаются в виде гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами.

Гликоген печени служит прежде всего для поддержания более или менее постоянного уровня глюкозы в крови, а гликоген мышц, наоборот, не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови. В связи с этим колебания уровня гликогена в печени варьируются в широких пределах. При длительном голодании (например, через 12-18 часов после приема пищи) уровень гликогена в печени падает до нуля. Содержание мышечного гликогена заметно снижается после продолжительной и напряженной физической работы.

Следует иметь в виду, что запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение выносливости.

 

Физические свойства гликогена:

Наименование параметра: Значение:
Цвет белый
Запах без запаха
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое аморфное вещество

 

Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена:

Основные химические реакции гликогена следующие:

  1. 1. реакция гидролиза гликогена в кислой среде:

(C6H10O5)n → (C6H10O5)y → C6H12O6 (H2O, Н+).

Важнейшее свойство гликогена – способность подвергаться гидролизу в водных растворах кислот.

Гидролиз протекает ступенчато. Из гликогена ((C6H10O5)n) сначала образуется декстрин ((C6H10O5)y, при этом y < n), который гидролизуется до глюкозы (С6Н12O6).

  1. 2. качественная реакция на гликоген (реакция гликогена с йодом):  

В результате реакции раствора гликогена с раствором йода происходит окрашивание гликогена в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.

 

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген

 

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 1 370

Полисахариды, что это такое — свойства, гидролиз, состав, формулы

Все сложные органические вещества делят на 4 группы: полинуклеотиды, жиры, белки, углеводы. К последнему классу относятся полисахариды. Сладость в названии полисахариды не предполагает у большинства из них кулинарное предназначение. Важно понять, какими свойствами – химическими и физическими – обладают эти полигликозы.

Химические свойства полисахаридов

Полисахариды – это сложные молекулярные углеводы, что образуются из остатков моносахаридов, объединенных гликозидной связью. Полисахариды, или гликаны (полигликозаны) продуцируются животными, растениями, человеком. Полигликозиды, или полиацеталии бывают линейными и разветвленными.

Классификация полисахаридов предусматривает подразделение на олигосахариды и полиозиды. Под воздействием высоких температур в кислотной среде осуществляется гидролиз полисахаридов. Появляются олигосахариды вместе с дисахаридами при неполном процессе. При полном – исходные моносахариды, а также их производные. Среди химических свойств этого класса углеводов отмечают:

  • слабые восстановительные свойства полисахаридов;
  • устойчивые свойства к действию щелочей;
  • возможность получать сложные эфиры.

По химической природе среди полисахаридов отмечают гомополисахариды и гетерополисахариды. К широко распространенным представителям гомополисахаридов, состоящих из моновеществ одного вида, относят клетчатку (целлюлозу), крахмал, гликоген. У общей формулы полисахаридов следующий вид: (С6Н10О5)n.

Полисахариды

К гетерополисахаридам, или гликозаминогликанам, включающим моносахариды различного типа, относятся хондроитин сульфаты, гепарин, инулин, пектины, камеди.

По функциональному назначению углеводы классифицируют на:

  • структурные полисахариды: хитин, целлюлоза;
  • резервные: животный гликоген, растительный крахмал.

По кислотности среди полиозов отмечают:

  1. Кислые сахара: кислоты – галактуроновая, глюкуроновая, маннуроновая. К представителям относятся пектины, ксантан, альгинаты.
  2. Нейтральные полигликозы: ксиланы, β-глюканы, маннаны.

Какова роль полиголозидов? Функции полисахаридов разнообразны:

РольПримеры полисахаридовПредназначение
ЗапаснаяКрахмал, слизи, гликогенАккумулирование гликанов в тканях
ЭнергетическаяИнулин, гликоген, альгиновые кислоты, крахмалСнабжение человеческого организма биоэнергией
ОпорнаяХондроитинсульфат, целлюлозаОснова костных тканей, целлюлоза необходима при стеблеобразовании
СтруктурнаяХитин, клетчатка, гиалуроновая кислотаВ составе межклеточной субстанции, цементирующие свойства
КонфакторнаяГепарин, искусственные аналогиУменьшение свертываемости крови
ЗащитнаяГепарин, камеди, гиалуроновая кислотаФормирование смазки на клеточной поверхности: желудка, пищевода, трахеи, суставов. Защитные свойства от механических микроповреждений при трении либо вибрации извне, а также проникновения патогенных микроорганизмов.
ГидроосматическаяКислые гетерополимеры, в том числе мукополисахаридыСвойство удержания катионов и жидкости в клетке, создание барьера при влагонакоплении в пространстве между клетками
Частично выработка гликана осуществляется в эпидермисе человека, что замедляет возрастные изменения. Отсюда активное применение в косметологической промышленности полисахаридов.

Физические свойства полисахаридов

Вид полиголосахаридов обуславливает физические свойства. Большинство веществ отличается:

  • белой окраской;
  • формой порошка;
  • большой молекулярной массой;
  • нерастворимостью в спиртах.
Растворимость в воде гликанов видоизменяется. Хитин и клетчатка – полиозиды, которые не растворимы в воде, но разбухают. Вещества агар-агар, пектины, альгиновые кислоты при реакции с водой образуют гели. Получают коллоидные растворы, если активные компоненты – слизи, арабин, амилоза, пектовые кислоты.

Отличие и применение наиболее популярных видов

Полезно понять, какие вещества в составе полисахаридов.

Крахмал

Включает смесь амилопектина (80 %) и амилозы (20 %). Форма молекул амилозы – спираль, в 1 витке насчитывается 6 остатков моносахарида. В структуре амилопектина – ответвления.
Этот многокомпонентный углевод синтезируется в растениях в ходе фотосинтеза и запасается в семенах, клубнях либо корешках, злаковых зернах, луковицах.
Характерные свойства биополимера:

  • белый окрас вещества;
  • порошковидная форма;
  • мягкая структура;
  • скрипение при растирании;
  • отсутствие вкуса и запаха.

При разведении вещества холодной водой выпадает осадок. Если нагревают раствор и равномерно помешивают, осуществляется набухание массы, превращение вещества в киселеобразное состояние.
Источники вещества:

  • корнеплоды: картофель;
  • бобовые: горох, фасоль, чечевица;
  • зерновые: рис, кукуруза, овес, пшеница, ячмень.

Чтобы определить присутствие крахмала в продуктах, пользуются йодом: придает этому полисахариду синий оттенок.

Пищевой продукт ценится благодаря усвояемости и насыщению организма энергией. Вещество применяется в быту для подкрахмаливания одежды, наклеивания обоев, в качестве детской присыпки. В пищевой индустрии из него получают патоку, глюкозу, этиловый спирт. Производство колбасных изделий, кетчупа, майонеза не обходится без крахмала. Он востребован в текстильной и бумажно-целлюлозной промышленности, фармакологии.

крахмал

Гликоген

В составе полисахаридов — это крахмал животного происхождения. Вещество обладает ветвистой структурой, походит на амилопектин, однако в цепи гликогена насчитывается до 12 звеньев. Молекулярная масса вещества достигает 100 млн у. е. Запасной углевод встречается у человека, животных, отдельных бактерий, грибов, дрожжей. Печень и мышцы содержат до 5 и 2 % соответственно. Основное свойство гликогена — поставлять в кровь глюкозу.

Клетчатка растительная целлюлоза

Для представителя гликанов характерна прочность и эластичность. Составляющая полисахариды — нерастворимая клетчатка формирует скелет растений. Растительные волокна представляют собой пучок удлиненных нитей из фрагментов глюкозы, которые соединяются водородными связями.  Особенность этого инертного вещества, не обладающего цветом и запахом, – волокнистое образование, нерастворимость в нейтральной среде. Вещество растворяется в реактиве Швейцера – аммиачном растворе  Cu(ОН)2.

Полисахарид целлюлоза в организме человека впитывает воду и облегчает продвижение отходов по толстому кишечнику. В продуктах питания – это капуста (белокочанная, брюссельская, брокколи). Сюда входят отруби, яблоки, огуречная кожура, морковь. Целлюлоза используется для домашнего скота – коров, коней –  как питательный ингредиент.

Растворимая клетчатка – содержимое растительных клеток в виде студня, что входит в овес, фруктовые, бобовые культуры. Свойство вещества — при контакте с жидкостью становится гелеобразным элементом. Перевариваемая клетчатка не насыщает энергией, но придает ощущение сытости, предохраняет от перепадов глюкозы в крови. Проникая в толстый кишечник, это вещество расщепляется полезными микроорганизмами, вырабатывает кислоты – масляную, уксусную. Полисахарид служит натуральным пребиотиком, его свойства отвечают за поддержку кислотного равновесия пищеварения.

Среди растворимой клетчатки отмечают вещества  инулин, пектины, камеди, слизи, гиалуроновую кислоту. У каждого компонента свои характеристики и свойства.

Гепарин

Вещество относится к структурным элементам внутренней оболочки кровеносных сосудов. Накапливается в печени, легких, мышцах. Предохраняет от гемокоагуляции (свертывания крови) человека и животного. У аморфного порошка белый окрас. Состоит из фрагментов идуроновой и глюкуроновой кислоты, глюкозамина, что соединяются в цепочку при помощи α-гликозидной связи. Вес молекулы гепарина равняется 20 000 у.е. Она насчитывает не одну полисахаридную цепь, которая связывается с ядром белка. Длина цепей варьируется в диапазоне 3000–40000 Da. В лекарствах составляет 12000–16000 Да.

Химические свойства гетерополисахарида:

  • синтезируется в тучных клетках (базофилах) человека и животных;
  • растворяется в воде;
  • сохраняется при нагревании.

Требуется в организме человека для снижения холестерина в крови, уменьшения АД. Локализуется в печени (на 1 кг веса – 1000 мг). Форма выпуска средства – раствор для инъекций и мазь для наружного применения. Ему присущи антикоагулянтные свойства.

В лечении применяется:

  • для профилактики и терапии тромбоэмболии;
  • при оперативном вмешательстве на сосудах и сердце для предотвращения образования кровяных сгустков в оборудовании для гемодиализа и искусственного кровотока;
  • при анализе крови в медицинских лабораториях;
  • в гематологии при гемотрансфузии (переливании крови).

Пектины

Открытие датируется 1825 годом. В переводе с греческого pectos означает скрутившийся, застывший. К важнейшим мономерам пектинов относят α-галактуроновую кислоту.

Желирующие и клейкие свойства вещества используются в кулинарии. Высоко их содержание в растительном сырье, фруктах. Выпускается в жидкой и порошкообразной форме. Е440 – так маркируют пектин в продуктах.

Для получения этого средства необходим фруктовый либо свекольный жмых. Добавка для консервирования в ответе за срок хранения заготовки.

Отличают пектиновые вещества с различными степенями этерификации:

  • высокой – больше 50 %;
  • низкой – меньше 50 %.

В человеческий организм пектиновые соединения проникают с продуктами питания растительного происхождения.

Пектин вырабатывается в большем количестве во фруктах и овощах при засухе и жаре.

Биологическая роль полисахарида:

  • очистка организма;
  • сохранение бактериального паритета;
  • омолаживающие свойства;
  • нормализация обменных процессов;
  • улучшение гемодинамики и полезной микрофлоры ЖКТ.

Медики полагают: пектиновые медпрепараты помогают оздоровить человека. 15 г ежедневно – норма потребления. Их свойства ценятся в диетпитании: сжигают жир. Поглощение 25 г этого гетерополисахарида из цельных яблок приводит к потере в сутки 300 г жира.

Кондитерские изделия не обходятся без загустителя. Желирующая добавка – составляющая большинства кремов в косметологии. Ценность вещества заключается в следующих свойствах:

  • разглаживание морщинок;
  • повышение впитываемости компонентов в кожный покров;
  • отбеливающее свойство — воздействие на эпидермис;
  • защита от УФ-излучения.

Хитин

Структурные полисахариды представляет хитин. Вещество участвует в формировании скелета членистоногих, насекомых. Входит в состав клеток пивных дрожжей, различных грибов. Полисахарид походит на целлюлозу: у него неразветвленная цепочка фрагментов глюкозы, однако с дополнительными группами.

Свойства хитина используются, чтобы усилить аромат и вкус пищевых продуктов. Востребован в качестве консерванта, улучшает вид еды.

Терапевтические свойства полисахарида:

  • защита от радиации;
  • усиливают свойства медпрепаратов, которые снижают свертываемость и разжижают кровь;
  • блокировка развития новообразований;
  • повышение иммунитета;
  • профилактика сердечно-сосудистых патологий – инсультов, инфарктов;
  • стимуляция роста бифидобактерий;
  • восстановление тканей и органов.

Области применения полисахаридов

Со средины прошлого столетия полигликозаны выпускают для пищевой отрасли и фармакологии. Но ценные свойства полисахаридов нашли применение в других сферах производства:

  • на химзаводах;
  • на текстильных фабриках при изготовлении искусственных материалов;
  • в гидрометаллургической и микробиологической промышленности;
  • при добыче нефти и газа;
  • в ядерной энергетике.

Индустрию красоты трудно представить без полисахаридов — гиалуроновой кислоты и инъекционных методов: мизотерапии, биоревитализации, контурной пластики, редермализации, биоармирования.

Использование в области здравоохранения

Ценятся природные соединения полисахаридов за полезные свойства:

  • повышают устойчивость организма к инфекциям;
  • борются с опухолями.
Полисахариды быстрее заживляют травмы, регенерируют ткани. К тому же уменьшают вред от побочных эффектов лекарственных средств.

Во врачебной практике использование полисахаридов помогает диагностировать сальмонеллез и кандидоз. Декстраны, что вырабатываются отдельными видами микроорганизмов, относятся к заменителям плазмы. Сульфат декстрана применяется для замены гепарина в качестве антикоагулянта. Хондроитинсульфаты входят в состав хондропротекторов, укрепляют хрящи и связки, усиливают подвижность больных суставов.

Востребованы разработки медикаментов, которые содержат хитин – соединение из группы полисахаридов, как наполнитель и действующий компонент. Выпускаются ферментативные средства пролонгированного действия, содержащие декстраны с пониженной аллергичностью. Гликаны – основа при производстве зубных паст.

Полисахариды отвечают за очищение организма от радионуклидов, токсинов. Активизируют работу ЖКТ. Инулин сокращает содержание глюкозы в крови. Показан при диабете и излишнем весе. В хирургии не обойтись без крахмала. Делают специальные повязки, присыпки, обволакивающие лекарственные препараты.

Применение в пищевой промышленности

Популярны гликаны, что добывают из бактерий. Выпуск пищевых пленок предохраняет продукцию от загрязнения, плесени, усыхания, поражения патогенными микроорганизмами. Производятся как стабилизаторы:

  • желе;
  • мороженого;
  • джема;
  • сока;
  • заправок для салатов;
  • сиропа.

Экзополисахариды улучшают качество и свойство пищевых изделий. Добавка в хлеб обеспечивает объем, предохраняет от быстрого зачерствения. Ксантан незаменим в изготовлении молочной продукции.

Полисахариды принадлежат классу органических соединений, применяемых в разных промышленных областях. Многообразие химической природы полисахаридов обуславливает широкий перечень фармакологических свойств и востребованность в косметологии.

гликоген — это… Что такое гликоген?

  • гликоген — гликоген …   Орфографический словарь-справочник

  • ГЛИКОГЕН — (от греч. glykys сладкий, и gignomai рождаю). Животный крахмал, встречающийся в тканях печени человека и животных. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГЛИКОГЕН название животного крахмала; по составу… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ГЛИКОГЕН — ГЛИКОГЕН, или животный крахмал, является полисахаридом, в виде к рого отлагаются запасы углеводов в теле человека и др. животных. Г. принадлежит к группе коллоидальных полисахаридов, частицы которых построены из нескольких частиц простых… …   Большая медицинская энциклопедия

  • ГЛИКОГЕН — полисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод человека и животных. Откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток (главным образом печени и мышц). При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ГЛИКОГЕН — ГЛИКОГЕН, УГЛЕВОД, содержащийся в печени и мускулах животных. Его часто называют животным крахмалом; наряду с крахмалом и клетчаткой, он является ПОЛИМЕРОМ ГЛЮКОЗЫ. При выработке энергии гликоген распадается на глюкозу, позднее усваивающуюся в… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ГЛИКОГЕН — разветвлённый полисахарид, молекулы к рого построены из остатков a D глюкозы. Мол. м. 103 107. Быстро мобилизуемый энергетич. резерв мн. живых организмов, накапливается у позвоночных гл. обр. в печени и мышцах, обнаружен в дрожжах, нек рых… …   Биологический энциклопедический словарь

  • Гликоген — Гликоген, т. е. сахар образующее вещество, представляет углеводформулы С6Н10О5 встречающееся в животном теле в преимущественно в печениздоровых, упитанных животных; кроме того, Г. встречается в мышцах, белыхкровяных тельцах, в ворсинках… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

  • ГЛИКОГЕН — ГЛИКОГЕН, полисахарид, состоящий из остатков глюкозы; основной запасной углевод человека и животных. Откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток (главным образом печени и мышц). Потребность организма в глюкозе удовлетворяется путем… …   Современная энциклопедия

  • гликоген — разветвленный полисахарид, молекулы которого построены из остатков a–D–глюкозы. Мол. масса – 105 107 Да. Быстро мобилизуемый энергетический резерв многих живых организмов, накапливается у позвоночных в печени, мышцах. Нередко называется животным… …   Словарь микробиологии

  • гликоген — сущ., кол во синонимов: 3 • крахмал (19) • полисахарид (36) • углевод (33) Словарь с …   Словарь синонимов

  • гликоген — Разветвленная структура полисахарида (мономер глюкоза), характерного для животных [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN glycogen …   Справочник технического переводчика

  • Гликоген — это… Что такое Гликоген?

            животный крахмал (C6H10O5) n, основной запасной углевод животных и человека, встречается также у некоторых бактерий, дрожжей и грибов. Особенно велико его содержание в печени (3—5%) и мышцах (0,4—2%). Обнаружен французским физиологом К. Бернаром в печени (1857). Г. гомополисахарид, построенный из 6—20 тыс. и более остатков α-D-глюкозы. Молекула Г. имеет разветвленное строение; средняя протяжённость неразветвлённой цепи 10—14 остатков глюкозы (рис. 1 и 2). Молярная масса Г. 105—107. Г. белый аморфный порошок, в растворе полидисперсен, опалесцирует. Оптически активен ([α] D= + 198°). Раствор Г. с йодом окрашивается от фиолетово-коричневого до фиолетово-красного цвета. Г. в организме расщепляется двумя способами. В процессе пищеварения под действием амилаз (См. Амилазы) происходит гидролитическое расщепление Г., содержащегося в пище. Процесс начинается в ротовой полости и заканчивается в тонком кишечнике (при рН 7—8) с образованием декстринов (См. Декстрины), затем мальтозы (См. Мальтоза) и глюкозы (См. Глюкоза). В кровь поступает глюкоза, избыток которой включается в синтез Г. и в таком виде откладывается в тканях. В клетках тканей возможно также гидролитическое расщепление Г., но оно имеет меньшее значение. Основной путь внутриклеточного превращения Г. — фосфоролитическое расщепление, происходящее под влиянием Фосфорилазы и приводящее к последовательному отщеплению от молекулы Г. остатков глюкозы с одновременным их фосфорилированием. Образующийся при этом глюкозо-1-фосфат может вовлекаться в процесс гликогенолиза (см. Гликолиз). При синтезе Г. обязательным этапом является Фосфорилирование глюкозы. Синтез происходит под действием фермента гликогенсинтетазы. В цитоплазме Г. представлен смесью разнородных по физико-химическим свойствам полисахаридов с различной молярной массой. Состав Г. может меняться в зависимости от функционального состояния ткани, времени года и др.         Содержание Г. в тканях зависит от соотношения активностей фосфорилазы и гликогенсинтетазы и от снабжения ткани глюкозой из крови. При понижении уровня сахара в крови наблюдается высокая активность фосфорилазы и происходит т. н. мобилизация Г. — исчезновение его скоплений из цитоплазмы. Наоборот, при обогащении крови глюкозой (например, после приёма пищи) преобладает синтез Г. Важную роль в поддержании постоянного уровня сахара в крови играет печень, превращая избыток глюкозы в Г. или мобилизуя его при недостатке сахара в крови. Др. органы запасают Г. лишь для собственного потребления. При этом поступающая в клетку глюкоза обычно используется для синтеза Г., который в дальнейшем расходуется как основной субстрат анаэробных превращений углеводов. Важную роль в регуляции содержания сахара в крови играет центральная нервная система. В мозговой ткани Г. мало, поэтому колебания уровня сахара в крови отражаются на обменных процессах в мозге. Направление обмена Г. в печени регулируется с помощью биологически активных веществ, при участии Гипоталамуса и симпатической нервной системы. Наиболее важны гормоны Адреналин и Глюкагон (вызывающие мобилизацию Г.) и Инсулин, стимулирующий его синтез.

             Лит.: Химия углеводов, М., 1967.

             Л. А. Болдырев.

            Рис. 1. Схема молекулы гликогена: А — «альдегидное» начало цепи; мелкие кружки — глюкозные остатки. Пунктиром обведены границы β-декстрина; четырёхугольник — участок молекулы, формула которого приведена на рис. 2.

            Рис. 2. Участок молекулы гликогена; остатки глюкозы соединены 1,4-гликозидными связями, а в точке ветвления — 1,6-гликозидной связью.

    Гликоген — это… Что такое Гликоген?

    основной запасной гомополисахарид человека и высших животных, иногда называемый животным крахмалом; построен из остатков α-D-глюкозы. В большинстве органов и тканей Г. является энергетическим запасным материалом только для этого органа, но Г. печени играет важнейшую роль в поддержании постоянства концентрации глюкозы (Глюкоза) в крови в организме в целом. Особенно высоко содержание Г. именно в печени (до 6—8% и выше), а также в мышцах (до 2% и выше). В 100 мл крови здорового взрослого человека содержится около 3 мг гликогена. Встречается Г. также в некоторых высших растениях, грибах, бактериях, дрожжах. При врожденных нарушениях обмена Г. большие количества этого полисахарида накапливаются в тканях, что особенно проявляется при гликогенозах различного типа. Величина молярной массы Г. колеблется в зависимости от вида животного, органа, физиологического состояния, времени года, способа выделения и составляет от 107 до 109 и более. Г. представляет собой белый аморфный порошок, растворимый в воде, оптически активен, раствор гликогена опалесцирует. Из раствора гликоген осаждается спиртом, ацетоном, танином, сульфатом аммония и др. Г. практически не обладает восстанавливающей (редуцирующей) способностью. Поэтому он устойчив к действию щелочей, под влиянием кислот гидролизуется сначала до декстринов, а при полном кислотном гидролизе — до глюкозы. Различные препараты Г. окрашиваются йодом в красный (до желто-бурого) цвет. Гликоген, как и крахмал, начинает перевариваться в ротовой полости человека под действием α-амилазы слюны, в двенадцатиперстной кишке он расщепляется до олигосахаридов α-амилазой сока поджелудочной железы. Образовавшиеся олигосахариды мальтазами и изомальтазой слизистой оболочки тонкой кишки расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь. Внутриклеточное расщепление Г. — гликогенолиз происходит фосфоролитически (главный путь) и гидролитически. Фосфоролитический путь гликогенолиза катализируется двумя ферментами: гликогенфосфорилазой и амило-1,6-глюкозидазой. Образованные глюкозо-1-фосфат и глюкоза вступают в энергетический обмен. Гидролитический путь гликогенолиза катализируется α-амилазой (образовавшиеся при этом олигосахариды используются в клетках главным образом в качестве «затравки» для синтеза новых молекул Г.) и γ-амилазой. Внутриклеточный биосинтез Г. — гликогеногенез — происходит путем переноса остатка глюкозы на олигосахаридную или декстриновую «затравку». В организме в качестве донора остатка глюкозы используется богатая энергией уридиндифосфатглюкоза (УДФ-глюкоза). Эта реакция катализируется ферментом УДФ-глюкоза-гликоген-глюкозилтрансферазой. Точки ветвления Г. образуются переносом остатка глюкозы с помощью фермента α-глюканветвящей глюкозилтрансферазы. Есть данные о том, что синтез Г. может происходить не только на углеводной «затравке», но и на белковой матрице. Гликоген в клетках находится как в растворенном состоянии, так и в виде гранул. В цитоплазме Г. быстро обменивается, и его содержание зависит от соотношения активностей ферментов синтезирующих (гликогенсинтетазы) и расщепляющих Г. (фосфорилазы), а также от снабжения тканей глюкозой крови. Г. усиленно синтезируется при гипергликемии, а при гипогликемии — распадается. Обмен Г. регулируется нейрогуморально, гормоны адреналин и глюкагон вызывают мобилизацию и распад Г. соответственно, а инсулин стимулирует синтез Г. На обмен Г. влияют половые гормоны, ионы кальция (участвующие в активации фосфорилазы) и др.

    Методы определения Г. в крови или в экстрактах тканей основаны на выделении Г. (обработка щелочью, затем осаждение этиловым спиртом), кислотном гидролизе и определении образовавшейся глюкозы с помощью глюкозооксидазно-пероксидазного метода (по Преображенской) или с применением гексокиназы, фосфоенолпируваткиназы и лактатдегидрогеназы (по Пфлайдереру).

    Библиогр.: Кочетков Н.К. и др. Химия углеводов, М., 1967; Мецлер Д. Биохимия, пер. с англ.. М., 1980; Степаненко Б.Н., Углеводы, М., 1968.

    Структура и функции гликогена

    Гликоген, полисахарид, является основной формой хранения глюкозы в клетках человека и животных для будущего использования. Он присутствует в цитозоле в виде гранул во многих типах клеток. Это разветвленный полисахарид глюкозы, который остается в качестве хранилища энергии у людей, грибов, животных и бактерий. Он хранится в клетках печени, мышц и скелета.

    Структура гликогена:

    Гликоген может быть организован в сферическую форму, в которой цепи глюкозы структурированы вокруг основного белка гликогена с молекулярной массой 38000, и это выглядит как ветви дерева, происходящие из центральной точки.

    Разветвленный полимер глюкозы называется гликогеном. Остатки глюкозы линейно связаны α-1, 4 гликозидными связями, и около 8-10 остатков цепь глюкозы ответвляется через α-1,6 гликозидные связи. Спиральная структура полимера образована α-гликозидными связями.

    Гранулы в цитоплазме образуются за счет гидратации гликогена 3-4 частями воды, диаметр которых будет 10-40 нм. В основе гликогена гранула находится белок гликоген, в котором участвует в синтезе гликогена.Это аналог крахмала, который является важной формой хранения глюкозы в большинстве растений, также у крахмала мало ответвлений, и он будет менее компактным по сравнению с гликогеном.

    Функции гликогена:

    У людей и животных гликоген находится в основном в клетках печени и мышц. Он синтезируется из глюкозы при высоком уровне сахара в крови и служит готовым источником глюкозы для тканей всего тела, когда уровень сахара в крови снижается.

    Мышечные клетки:

    Гликоген составляет только 1-2% мышц по весу. Однако, учитывая большую мышечную массу в теле, общее количество гликогена в мышцах будет больше, чем в печени. Гликоген, присутствующий в мышцах, поступает только в саму мышечную клетку. Фермент глюкозо-6-фосфат не будет экспрессироваться мышечными клетками, которые потребуются для выпуска глюкозы в кровоток.

    Мышцы получают энергию во время любого упражнения или стресса, испытываемого телом.Это происходит за счет расщепления в мышечных волокнах фосфата глюкозы-1, производимого из гликогена, и превращения его в фосфат глюкозы-6.

    Клетки печени:

    В клетках печени гликоген составляет до 6-10% от веса печени. Если принятая пища не переваривается, уровень глюкозы в крови увеличивается, и инсулин высвобождается из поджелудочной железы, способствуя поглощению глюкозы клетками печени. Ферменты, участвующие в синтезе гликогена, активируются инсулином.

    Когда уровни инсулина и глюкозы высоки, цепи гликогена удлиняются за счет добавления молекул глюкозы, и этот процесс называется гликогенезом. Синтез гликогена прекращается при снижении уровня глюкозы и инсулина. Если уровень сахара в крови падает ниже определенного уровня, глюкагон, высвобождаемый поджелудочной железой, заставляет клетки печени расщеплять гликоген. Происходит процесс гликогенеза, и глюкоза попадает в кровоток.

    Следовательно, гликоген будет служить основным щитом уровня глюкозы в крови, накапливая глюкозу во время высокого уровня сахара в крови и высвобождая ее, когда уровень сахара низкий.Простого расщепления гликогена для снабжения глюкозой будет недостаточно для удовлетворения энергетических потребностей организма, поэтому в дополнение к глюкагону, кортизол, адреналин и норэпинефрин также будут стимулировать расщепление гликогена.

    Другие ткани:

    Гликоген в меньших количествах также можно найти в других тканях, таких как почки, лейкоциты и красные кровяные тельца, а также в мышцах и клетках печени. Чтобы обеспечить потребности эмбриона в энергии, гликоген будет использоваться для хранения глюкозы в матке.Гликоген после распада попадает в гликолитический или пентозофосфатный путь или попадает в кровоток.

    Бактерии и грибы:

    Микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, обладают некоторыми механизмами для хранения энергии, необходимой для работы с ограниченными ресурсами окружающей среды; здесь гликоген представляет собой основной источник для хранения энергии. Ограничения питательных веществ, такие как низкий уровень фосфора, углерода, серы или азота, могут стимулировать образование гликогена в дрожжах.Бактерии синтезируют гликоген в ответ на легкодоступные углеродные источники энергии с ограничением других необходимых питательных веществ. Споруляция дрожжей и рост бактерий связаны с накоплением гликогена.

    Метаболизм гликогена:

    Гемостаз гликогена, который представляет собой строго регулируемый процесс, позволяет организму выделять или хранить глюкозу в зависимости от его энергетических потребностей. Этапы метаболизма гликогена — это гликогенез или синтез гликогена и гликогенолиз или распад гликогена.

    Гликогенез или синтез гликогена:

    Гликогенез требует энергии, которую обеспечивает трифосфат уридина (UTP). глюкокиназа или гексокиназа сначала фосфорилируют свободную глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата, который затем превращается в глюкозо-1-фосфат фосфоглюкомутазой. Фосфат глюкозы-1 UTP катализирует активацию глюкозы, при которой фосфат глюкозы-1 и UTP реагируют с образованием глюкозы UDP.

    Белок, гликоген, катализирует присоединение UDP-глюкозы в процессе синтеза гликогена.Гликогенин содержит остаток тирозина в каждой субъединице, который будет служить точкой присоединения для глюкозы. Затем дополнительные молекулы глюкозы будут добавлены к восстанавливающему концу предыдущей молекулы глюкозы, чтобы сформировать цепь из почти восьми молекул глюкозы. При добавлении глюкозы через α-1,4-гликозидные связи гликогенсинтаза затем расширяется.

    Разветвление, катализируемое трансглюкозидазами 1-4 — 1-6 амилоидов, называется ферментом разветвления гликогена. Фрагмент из 6-7 молекул глюкозы передается от фермента разветвления гликогена от конца цепи к C6 молекулы глюкозы, которая расположена дальше внутри молекулы глюкозы и образует α-1,6 гликозидные связи.

    Гликогенолиз или распад гликогена:

    Глюкоза будет отделяться от гликогена через гликогенфосфорилазу, которая устраняет одну молекулу глюкозы с невосстанавливающего конца, давая глюкозо-1 фосфат. Распад гликогена, в результате которого образуется глюкозо-1-фосфат, преобразуется в глюкозо-6-фосфаты, и для этого процесса требуется фермент фосфоглюкомутаза.

    Фосфоглюкомутаза переносит фосфатную группу из фосфорилированного серинового остатка в активном центре на C₆ глюкозо-1 фосфата, и она будет присоединена к серину внутри фосфоглюкомутазы, и затем глюкозо-6 фосфаты будут высвобождены.

    Гликогенфосфорилаза не сможет отсекать глюкозу от точек ветвления, поэтому для расщепления разветвлений потребуется 1-6 глюкозидаза, фермент разветвления гликогена (GDE) или 4-альфа-глюканотрансфераза, которые будут иметь активность глюкозидазы и глюкозилтрансферазы. Почти четыре остатка от точки разветвления, гликогенфосфорилаза не сможет удалить остатки глюкозы.

    GDE отрежет последние три остатка разветвления и присоединит их к C glu молекулы глюкозы на конце другой ветви, а затем удалит последний отложение глюкозы, связанное с α-1-6, из точки ветвления.

    Гликоген и диета:

    Пища принимается, и выполняемые действия могут влиять на выработку гликогена и на то, как организм будет функционировать. При низкоуглеводной диете основной источник синтеза глюкозы, то есть углеводы, будет внезапно ограничен.

    В начале низкоуглеводной диеты запасы гликогена будут сильно истощены, что приведет к появлению симптомов умственной тупости и усталости. Затем, когда организм начинает приспосабливаться и обновлять запасы гликогена, оно возвращается к нормальной стадии.Любые усилия по снижению веса могут в некоторой степени вызвать этот эффект.

    При переходе на низкоуглеводную диету тело значительно теряет вес, который выйдет на плато и может даже увеличиться через некоторое время. Это в основном из-за гликогена, который будет состоять в основном из воды, которая в 3-4 раза превышает вес самой глюкозы.

    Быстрое истощение запасов гликогена в начале диеты вызывает быструю потерю веса воды. Затем, когда запасы гликогена обновляются, вес воды возвращается, что останавливает потерю веса.Следует иметь в виду, что это вызвано временным увеличением веса воды, а не жира, и потеря жира может продолжаться, несмотря на этот краткосрочный эффект плато.

    Во время упражнений в организме происходит истощение запасов гликогена, и большая часть гликогена выводится из мышц. Таким образом, при выполнении упражнений люди могут использовать углеводную нагрузку, что означает потребление большого количества углеводов, чтобы увеличить способность хранения гликогена. Гликоген отличается от гормона глюкагона и также играет важную роль в метаболизме углеводов и контроле уровня глюкозы в крови.

    Как используется гликоген:

    В любой момент в крови будет почти 4 грамма глюкозы. Когда уровень снижается из-за отсутствия еды или во время упражнений, когда глюкоза сжигается, уровень инсулина падает. Во время этого фермент, называемый гликогенфосфорилазой, расщепляет гликоген отдельно, чтобы поставлять глюкозу в организм, когда это необходимо.

    В течение следующих 8-12 часов глюкоза, полученная из гликогена печени, будет основным источником энергии для организма.Из всех органов тела мозг будет использовать более половины глюкозы в крови во время бездействия и почти 20% в течение среднего дня.

    .

    Из чего состоит гликоген?

    Биология
    Наука
    • Анатомия и физиология
    • Астрономия
    • Астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • наука о планете Земля
    • Наука об окружающей среде
    • Органическая химия
    • Физика
    Математика
    • Алгебра
    .

    сахарных полимеров | BioNinja

    ninja icon

    Приложение:

    • Структура и функции целлюлозы и крахмала в растениях и гликогена у людей


    Полисахариды представляют собой углеводные полимеры, состоящие из множества (от сотен до тысяч) моносахаридных мономеров

    Тип образующегося полимера зависит от задействованных моносахаридных субъединиц и расположения связей между ними

    Три основных полимера могут быть получены из моносахаридов глюкозы — целлюлоза, крахмал (в растениях) и гликоген (у животных)

    Целлюлоза

    Целлюлоза представляет собой структурный полисахарид, который находится в клеточной стенке растений

    Это линейная молекула, состоящая из β -субъединиц глюкозы (связанных в 1-4)

    Поскольку он состоит из β-глюкозы, он не переваривается большинством животных (отсутствует фермент, необходимый для его расщепления)

    • Жвачные животные (например,грамм. коровы) могут переваривать целлюлозу из-за наличия полезных бактерий в специализированном желудке
    • Цекотрофы (например, кролики) повторно поглощают специализированные фекалии, содержащие переваренную целлюлозу (расщепленную в слепой кишке)

    Крахмал

    Крахмал полисахарид-накопитель энергии, обнаруженный в растениях

    Он состоит из α -глюкозных субъединиц (связанных в порядке 1-4) и существует в одной из двух форм — амилоза или амилопектин

    • Амилоза представляет собой линейную (спиральную) молекулу в то время как амилопектин является разветвленным (содержит дополнительные 1-6 связей)
    • Амилоза труднее переваривается и менее растворима, однако, поскольку она занимает меньше места, является предпочтительной формой хранения в растениях

    Гликоген

    Гликоген представляет собой Полисахарид-накопитель энергии, образующийся в печени животных

    Он состоит из субъединиц α -глюкозы, связанных вместе как 1-4 связями, так и 1-6 связями (br прикрепление)

    • Он похож на амилопектин в растениях, но более разветвлен (1-6 связей встречаются каждые ~ 10 субъединиц, а не ~ 20)

    Полисахариды глюкозы

    glucose polysaccharides

    ninja icon

    Навык:

    • Использование программного обеспечения молекулярной визуализации для сравнения целлюлозы, крахмала и гликогена


    Чтобы просмотреть сахарные структуры * через интерактивные всплывающие окна, щелкните имя структуры ниже:

    * Структуры, щедро предоставленные Ричардом Стейном и профессором Пилар Рока — запускайте с помощью апплета JsMol


    Молекулярные изображения полимеров глюкозы

    molecular view sugars .

    Определение полисахарида и примеры — Биологический онлайн-словарь


    Рецензент: Тодд Смит, доктор философии


    Определение полисахарида

    существительное
    во множественном числе: полисахариды
    pol · y · sac · cha · ride, 1111kals группа полимерных углеводов, образованная длинными цепями повторяющихся звеньев, связанных вместе гликозидными связями

    Терминология

    Этимологически термин полисахарид означает полисахариды .Сахарид относится к элементарной структуре углеводов. Таким образом, полисахарид — это углевод, состоящий из многих сахаридов, то есть более десяти (моно) сахаридных единиц.

    Обзор

    Углеводы — это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, обычно в соотношении 1: 2: 1. Это один из основных классов биомолекул. Они являются важным источником энергии. Они также служат конструктивными элементами. Как питательные вещества их можно разделить на две основные группы: простые углеводы , и сложные углеводы .Простые углеводы, иногда называемые просто , сахар , легко перевариваются и служат быстрым источником энергии. Сложные углеводы (такие как целлюлоза, крахмал, хитин и гликоген) — это те углеводы, которым требуется больше времени для переваривания и метаболизма. Они часто богаты клетчаткой и, в отличие от простых углеводов, с меньшей вероятностью вызывают скачки уровня сахара в крови.

    Характеристики полисахаридов

    Полисахариды характеризуются следующими химическими свойствами: (1) несладкий на вкус, (2) многие из которых нерастворимы в воде, (3) не образуют кристаллов при сушке, (4) компактны и не осмотически активен внутри клеток, (5) может быть экстрагирован с образованием белого порошка, и (6) общая химическая формула C x (H 2 O) y .

    Полисахариды состоят из водорода, углерода и кислорода, как и другие формы углеводов. Отношение атомов водорода к атомам кислорода часто составляет 2: 1, поэтому их также называют гидратами углерода . Общая химическая формула полисахаридов: (C 6 H 10 O 5 ) n . Из-за наличия углерода и ковалентных связей C-C и C-H они считаются органическими соединениями, подобными другим углеводам.

    Полисахариды отличаются от олигосахаридов и дисахаридов в зависимости от количества присутствующих моносахаридных единиц. Дисахариды состоят всего из двух моносахаридов. Олигосахариды содержат более двух моносахаридов. Термин олигосахарид обычно используется для описания относительно более коротких цепей, чем полисахариды. Полисахариды — это тип биологических макромолекул, состоящих из нескольких моносахаридных единиц.

    Существуют различные формы полисахаридов. Их структура варьируется от простых линейных до более сложных, сильно разветвленных форм.Многие из них разнородны . В зависимости от состава они могут быть аморфными или водонерастворимыми .

    Синтез обезвоживания

    Химический процесс соединения моносахаридных единиц называется синтез обезвоживания , так как он приводит к выделению воды в качестве побочного продукта. Одним из способов синтеза полисахарида является реакция конденсации , так как она включает соединение субъединиц с образованием скорее конденсированного соединения с сопутствующим высвобождением или потерей воды.

    Гидролиз

    Гидролиз — это процесс превращения полисахарида в простые моносахаридные компоненты. В то время как реакция конденсации включает удаление воды, гидролиз использует молекулу воды. Процесс преобразования полисахаридов в моносахариды, в частности, называется осахаривание .
    В организме человека углеводы (кроме моносахаридов) перевариваются посредством ряда ферментативных реакций. Эти ферменты представляют собой амилазу слюны , амилазу поджелудочной железы и мальтазу .Амилаза слюны воздействует на крахмал и расщепляет его до мальтозы. Следующим участком переваривания углеводов будет тонкий кишечник. Желудок не участвует в переваривании углеводов, поскольку желудочный сок подавляет активность амилазы слюны. Таким образом, следующей фазой переваривания углеводов станет тонкий кишечник.
    Когда частично переваренные углеводы достигают тонкой кишки, поджелудочная железа выделяет панкреатические соки, которые включают панкреатическую амилазу .Этот фермент действует на частично переваренные углеводы, расщепляя их на простые сахара. Щеточная кайма тонкой кишки высвобождает пищеварительные ферменты, такие как изомальтаза , мальтаза , сахараза и лактаза . Изомальтаза переваривает полисахариды по альфа-1-6 связям и превращает альфа-предельный декстрин в мальтозу. Мальтаза расщепляет мальтозу (дисахарид) на две единицы глюкозы. Сахараза и лактаза расщепляют сахарозу и лактозу, соответственно, до моносахаридных компонентов.Эпителиальные клетки щеточной каймы тонкой кишки поглощают моносахариды. Глюкоза и галактоза попадают внутрь кишечной клетки (энтероцита) посредством активного транспорта с использованием переносчиков глюкозы (GluT). Фруктоза также поглощается с помощью GluT, но вид транспорта еще не ясен (активный или пассивный). Энтероциты высвобождают моносахариды в капилляры посредством пассивного транспорта (в частности, за счет облегченной диффузии). Затем простые сахара переносятся из кровотока в клетки других тканей, особенно в печень.Глюкоза в крови может использоваться организмом для производства АТФ. В противном случае он транспортируется в печень вместе с галактозой и фруктозой (которые в значительной степени превращаются в глюкозу) для хранения в виде гликогена.
    Остальные углеводы, не всасываемые тонкой кишкой, попадают в толстую кишку. Флора кишечника метаболизирует их анаэробно (например, ферментация). Таким образом, это приводит к образованию газов (например, водорода, CO 2 и метана) и жирных кислот, таких как ацетат и бутират, которые немедленно метаболизируются организмом.Газы, в свою очередь, выводятся путем выдоха, отрыжки ( отрыжка, ) или метеоризма.

    Гликогенез

    Гликогенез — это метаболический процесс производства гликогена из глюкозы для хранения. Процесс происходит в основном в клетках печени и мышц в ответ на высокий уровень глюкозы в кровотоке. Короткие полимеры глюкозы, особенно экзогенная глюкоза, превращаются в длинные полимеры, которые хранятся внутри клеток. Когда организму требуется метаболическая энергия, гликоген расщепляется на субъединицы глюкозы в процессе гликогенолиза .Таким образом, гликогенез — это процесс, противоположный гликогенолизу.

    Гликогенолиз

    Гликогенолиз — это процесс расщепления накопленного гликогена в печени, чтобы глюкоза могла быть произведена для использования в энергетическом обмене. Накопленный гликоген в клетках печени расщепляется на предшественники глюкозы. Отдельная молекула глюкозы отделяется от гликогена и превращается в глюкозо-1-фосфат , который, в свою очередь, превращается в глюкозо-6-фосфат , который может вступать в гликолиз.

    Гликозилирование

    Подобно олигосахаридам, некоторые полисахариды могут служить в качестве гликанов в некоторых гликоконъюгатах. Однако олигосахариды чаще являются углеводным компонентом, чем полисахариды. Гликозилирование — это процесс, при котором гликан ферментативно соединяется с белком, липидом или другой органической молекулой. Поэтапные процессы гликозилирования различаются в зависимости от типа гликозилирования. Например, N -связанное гликозилирование — это когда гликан присоединен к атому азота аспарагина или остатку аргинина белка.И наоборот, гликозилирование, связанное с O , представляет собой процесс, в котором гликаны с O присоединяются к гидроксильному кислороду серина, треонина, тирозина, гидроксилизина или гидроксипролиновых боковых цепей белка. Это также может быть процесс, в котором гликаны, связанные с O , присоединяются к кислороду липидов. Существуют и другие формы гликозилирования, такие как C -связанный (т.е. гликан, связанный с углеродом), P -связанный (т.е. гликан с фосфором) и S -связанный (гликан с серой).

    Классификация полисахаридов

    Полисахариды могут быть гомополисахаридом или гетерополисахаридом в зависимости от их моносахаридных компонентов. Гомополисахарид (также называемый гомогликаном) состоит только из одного типа моносахарида, тогда как гетерополисахарид (также называемый гетерогликаном) состоит из различных типов моносахаридов.
    В зависимости от их функции полисахариды могут быть классифицированы как хранящие или структурные полисахариды.Полисахариды для хранения — это те, которые используются для хранения. Например, растения хранят глюкозу в виде крахмала. Животные хранят простые сахара в виде гликогена. Структурные полисахариды — это углеводы, которые играют структурную роль. У растений есть целлюлозы, которые представляют собой полимеры повторяющихся единиц глюкозы, соединенных бета-связями. Некоторые животные производят хитин, который служит структурным компонентом, например, экзоскелета.

    Примеры полисахаридов

    Обычными примерами полисахаридов являются целлюлоза, крахмал, гликоген и хитин. Целлюлоза представляет собой полисахарид, состоящий из линейной цепи β (1 → 4) связанных звеньев D-глюкозы: (C 6 H 10 O 5 ) n . Крахмал представляет собой полисахаридный углевод (C 6 H 10 O 5 ) n, состоящий из большого количества моносахаридных единиц глюкозы, соединенных вместе гликозидными связями, особенно в семенах, луковицах и клубнях. Гликоген представляет собой разветвленный полимер глюкозы, который в основном вырабатывается в клетках печени и мышц и функционирует как вторичный долгосрочное хранилище энергии в клетках животных. Хитин представляет собой полимер азотсодержащего полисахарида (C 8 H 13 O 5 N) n, обеспечивающий прочное защитное покрытие или структурную опору для определенных организмов. Он составляет клеточные стенки грибов и экзоскелет насекомых. Другими примерами дисахаридов являются каллоза, хризоламинарин, ксилан, маннан, фукоидан, галактоманнан, арабиноксилан.

    Биологическое значение

    Полисахариды, как и другие углеводы, являются основным источником энергии и, следовательно, одним из основных диетических компонентов.Животные потребляют их для получения моносахаридов, которые они могут использовать для синтеза АТФ. АТФ — это химическая энергия, биологически синтезируемая посредством аэробного и анаэробного дыхания. Глюкоза является наиболее распространенной формой моносахарида, которую клетка использует для синтеза АТФ посредством фосфорилирования на уровне субстрата (гликолиза) и / или окислительного фосфорилирования (включая окислительно-восстановительные реакции и хемиосмос). А одним из источников глюкозы является углеводная диета. Однако слишком много углеводов в рационе может привести к проблемам со здоровьем.Постоянно высокий уровень сахара в крови может в конечном итоге привести к сахарному диабету. Кишечнику также потребуется приложить больше усилий, чтобы их переваривать. Например, слишком много фруктозы может привести к нарушению всасывания в тонком кишечнике. Когда это происходит, неабсорбированная фруктоза, транспортируемая в толстую кишку, может быть использована при ферментации флорой толстого кишечника. Это может привести к желудочно-кишечным болям, диарее, метеоризму или вздутию живота.
    Растения хранят избыток глюкозы в виде крахмала. Таким образом, есть растения, которые собирают, чтобы использовать крахмал для приготовления пищи и в промышленных целях.Животные хранят углеводы в форме гликогена, поэтому, когда организму требуется больше глюкозы, глюкоза может быть взята из этого резерва посредством процесса гликогенолиза . Полисахариды также важны для живых организмов, поскольку они служат структурным компонентом биологических структур, таких как целлюлоза и хитин. Растительную целлюлозу собирают для разнообразного использования в промышленности.

    Этимология

    • Древнегреческий πολύς ( polús , что означает «много») + сахарид

    Синонимы

    • полисахароза
    • полисахарид 9000 9000 9000 9000

      Примечания

      Дополнительную информацию об углеводах и их роли в нашем рационе можно найти в учебнике по биологии «Сбалансированная диета — углеводы и жиры».


      © Биология онлайн. Контент предоставляется и модерируется онлайн-редакторами биологии


      .

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о