glycogenolysis คืออะไร

Glycogenolysis หรือที่เรียกว่าไกลโคเจน (Glycogenolysis) เป็นกระบวนการที่ไกลโคเจนในร่างกายสลายตัวเพื่อผลิตกลูโคสอย่างรวดเร็ว

ไกลโคเจนมีลักษณะเป็นองค์ประกอบที่ตั้งอยู่ใน cytosol ซึ่งเป็นของเหลวที่เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ ผ่านไกลโคเจนร่างกายสามารถเก็บพลังงานจากกลูโคส

ไกลโคเจนตั้งอยู่ในเซลล์สัตว์เกือบทั้งหมดและภายในร่างกายจะอยู่ในตับและกล้ามเนื้อโครงร่าง (ที่ยึดติดกับโครงกระดูก) ไกลโคเจนที่อยู่ในกล้ามเนื้อนั้นอุดมสมบูรณ์มากกว่าที่อยู่ในตับ

เมื่อมีการบริโภคกลูโคสจำนวนมากมันจะสะสมอยู่ในร่างกายภายใต้รูปของไกลโคเจน

ด้วยวิธีนี้การสำรองพลังงานถูกสร้างขึ้นที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ตามความต้องการของสิ่งมีชีวิต

จากนั้นเมื่อร่างกายทำกิจกรรมที่มีความต้องการทางร่างกายเช่นกิจวัตรการออกกำลังกายอย่างเข้มข้นกระบวนการไกลโคเจนก็จะเกิดขึ้นเพื่อลำเลียงกลูโคสไปยังกล้ามเนื้อในวิธีที่เร็วที่สุด

นอกจากนี้ยังเปิดใช้งานกระบวนการ glycogenolysis เมื่อร่างกายได้รับการอย่างรวดเร็วเพราะมันจะต้องการพลังงานที่ส่งอย่างรวดเร็วและโดยตรงไปยังกล้ามเนื้อและกระแสเลือดผ่านการทำงานของตับ

ดังที่ได้กล่าวข้างต้นไกลโคเจนมีอยู่ในสัตว์โลกเกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตามในโลกของพืชกระบวนการปล่อยพลังงานก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกัน

กระบวนการของพืชนี้ไม่ได้เกิดจากไกลโคเจน แต่ผ่านแป้งซึ่งมีหน้าที่ในการสงวนพลังงานและปล่อยเมื่อจำเป็นในรูปแบบของกลูโคส

glycogenolysis สร้างขึ้นได้อย่างไร?

เอนไซม์สามตัวมีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการไกลโคเจน (โปรตีน) ที่ผลิตโดยเซลล์ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับการควบคุมปฏิกิริยาทางเคมีในร่างกาย

กระบวนการ glycogenolysis เริ่มต้นด้วยไกลโคเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีรูปแบบการจัดเก็บคาร์โบไฮเดรตที่สำคัญที่สุดในสิ่งมีชีวิตสัตว์

เอนไซม์ตัวแรกที่เข้ามาขวางกั้นเรียกว่าไกลโคเจนฟอสโฟรีเลสซึ่งสร้างกลูโคส -1- ฟอสเฟตผ่านไกลโคเจน

ผ่านการกระทำของ phosphorylation นั่นคือการแนะนำของกลุ่มฟอสเฟตเข้าสู่โมเลกุลเอนไซม์ glycogen phosphorylase รับผิดชอบในการแยกกลูโคสจากโครงสร้างเชิงเส้นจนกระทั่งถึงจุดที่มันถึงสี่ตกค้างของ กลูโคส

ณ จุดนี้ในกระบวนการเอ็นไซม์ที่สองซึ่งเป็นเอ็นไซม์ debranching มีส่วนร่วม เอนไซม์นี้ทำลายพันธะอื่นที่เป็นส่วนหนึ่งของไกลโคเจนและสร้างโมเลกุลของกลูโคสอิสระ

จากนั้นเป็นผลมาจากกระบวนการ glycogenolysis ทำให้มีการสร้างโมเลกุลสองโมเลกุล: หนึ่งในกลูโคส -1- ฟอสเฟตและอีกกลูโคสอิสระ

กลูโคส -1- ฟอสเฟตกลายพันธุ์เป็นกลูโคส -6- ฟอสเฟตโดยการกระทำของเอนไซม์ที่เรียกว่า phosphoglucomutase

ตามความต้องการของสิ่งมีชีวิตกลูโคส -6- ฟอสเฟตสามารถแปลงเป็นสองโมเลกุลของ adenosine triphosphate (ATP) ผ่าน glycolysis

นอกจากนี้ยังสามารถแปลงเป็นกลูโคสผ่านการทำงานของเอนไซม์กลูโคส -6-phosphatase ที่สามารถพบได้ในตับ เมื่อเปลี่ยนเป็นกลูโคสมันสามารถใช้ในกระบวนการของเซลล์อื่น

โมเลกุลกลูโคส -6- ฟอสเฟตที่พบในตับสามารถทำกระบวนการเปลี่ยนเป็นกลูโคสผ่านกลูโคส -6- ฟอสฟาเตส

อย่างไรก็ตามหากโมเลกุลเหล่านี้อยู่ในกล้ามเนื้อจะไม่สามารถทำการเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากเอนไซม์กลูโคส -6- ฟอสฟาเตสนั้นพบได้เฉพาะในตับไม่ใช่ในกล้ามเนื้อ

ควบคุมฮอร์โมนของไกลโคเจน

เมื่อน้ำตาลกลูโคสในเลือดในระดับต่ำมีฮอร์โมนสองตัวที่ทำหน้าที่กระตุ้นการปรากฏของเอนไซม์ไกลโคเจนฟอสโฟรีเลสซึ่งเป็นเอนไซม์แรกที่ทำงานกับไกลโคเจน

ฮอร์โมนทั้งสองนี้เรียกว่ากลูคากอนและอะดรีนาลีน ฮอร์โมนกลูคากอนทำหน้าที่ที่ตับและอะดรีนาลีนทำหน้าที่ในกล้ามเนื้อโครงร่าง

ทั้งสองทำปฏิกิริยาที่แตกต่างกันในที่สุดกระตุ้นการย่อยสลายของไกลโคเจนผ่านการสร้างเอนไซม์ไกลโคเจนฟอสโฟรีเลส

ความสำคัญของไกลโคเจน

ผ่านกระบวนการไกลโคเจนอไลซิสร่างกายสามารถรับกลูโคสที่มีเป้าหมายทั้งตับและกล้ามเนื้อ

ในตับ

เมื่อ glycogenolysis เกิดขึ้นในตับกลูโคสจะถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการรักษาค่า glycemia ที่ยอมรับได้ (ระดับน้ำตาลในเลือด)

กระบวนการนี้มีความสำคัญมากในการถ่ายโอนกลูโคสไปยังสมองเนื่องจากกลูโคสสามารถผ่านกระแสเลือดได้ แหล่งพลังงานของสมองคือกลูโคสที่ได้รับจากเลือด

การบริจาคพลังงานให้กับสมองในรูปของน้ำตาลกลูโคสจะเพิ่มความสามารถในการสมาธิและทำให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นจะมีความเหนื่อยล้าน้อยลงและให้ความสำคัญกับกิจกรรมที่กำลังทำอยู่มากขึ้น

ในกล้ามเนื้อ

ในกรณีของ glycogenolysis ที่สร้างขึ้นในบริเวณกล้ามเนื้อนี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะจะช่วยให้กล้ามเนื้อได้รับพลังงานเมื่อสิ่งมีชีวิตกำลังทำกิจกรรมที่รุนแรงตัวอย่างเช่นกิจวัตรการออกกำลังกายที่ต้องการมาก

จากนั้น glycogenolysis เป็นกระบวนการที่สามารถปลดปล่อยพลังงานได้อย่างรวดเร็วเมื่อกล้ามเนื้อต้องการ มันเป็นวิธีการใช้พลังงานที่สงวนไว้ในสิ่งมีชีวิตในรูปของไกลโคเจน

ความเป็นไปได้ของการมีอ่างเก็บน้ำที่มีพลังเป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งมีชีวิตและสามารถทำได้ผ่านทางไกลโคเจนซึ่งเก็บน้ำตาลกลูโคสในเซลล์และช่วยให้สามารถเข้าถึงได้ตามเวลาที่ร่างกายอ้างถึง

อ่างเก็บน้ำของพลังงานที่หายากแปลโดยตรงเป็นประสิทธิภาพการทำงานที่ต่ำของร่างกาย

หากกล้ามเนื้อไม่ได้รับพลังงานที่เพียงพอในระหว่างช่วงเวลาของการออกกำลังกายอย่างหนักอาจทำให้เหนื่อยล้าและบาดเจ็บสาหัสได้

ด้วยเหตุนี้นักกีฬาจึงแนะนำให้ทานอาหารที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตเพื่อให้กลูโคสสำรองภายใต้รูปของไกลโคเจนมีมากมายและสามารถตอบสนองต่อความต้องการของการฝึกอบรมอย่างต่อเนื่องและความเข้มข้นสูง