الجلايكوجين

ما هو الجلايكوجين

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

تكون الجلايكوجين

تكون الغلايكوجين (بالإنجليزية: Glycogenesis)‏ هي عملية حيوية بنائية يتم فيها إضافة جزيئات من الغلوكوز إلى مركب بدئي (غلايكوجينين) لتشكيل مركب كبير يدعى الغلايكوجين وهو الشكل التخزيني للسكر في جسم الإنسان. يختزن جسم الإنسان في المتوسط نحو 500 جرام من الغلايكوجين، للاستعانة به عند الاحتياج (نقص السكر في الدم مثلا أو عند الصوم أو القيام بمزاولة الحركة كالجري لمسافة متوسطة الطول ؛ 2500 متر مثلا).

بعد حوالي 30 دقيقة في الجري يُخفض الجسم استهلاكه للغلايكوجين المخزون ويكثر من استهلاك مخزون الدهون فهي وفيرة من جهة (25 كيلوجرام في المتوسط للشحص البالغ) ومن جهة أخرى غنية بالطاقة ( 9 سعرات كبيرة/جرام).

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 انتقال 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 أن 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 من 6 وحدات غلوكوز ) لربطه بأقرب سلسلة برابطة ” ألفا-6,1 رابطه غليكوزيدية ” ليشكل نقطة تفرع أخرى، تعمل كنقطة بداية لتكرار عمل الإنزيم المصنع للغلايكوجين .

وهكذا 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 أن يكون نشط (على شكل ألفا) وهو ما يطلق عليه أثر الأنسولين . أو يكون على شكل غير نشط ( على شكل بيتا ) وهو ما يطلق عليه أثر الغلوكاغون على الكبد وأثر الأدرينالين على الكبد والعضلات .

2- تنظيم تفارغي : ويتم ذلك إما عن طريق الغلايكوجين نفسه أو عن 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.