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