Toda a atividade bioquímica de uma célula animalpode ser descrito com dois verbos: "armazenar" e "gastar". Quanto mais jovem for o corpo, mais prevalecerão os processos de síntese e armazenamento das substâncias orgânicas sobre a sua divisão e consumo. A explicação é simples: para crescer e "construir" seu corpo, você precisa de muito material plástico e, claro, de energia. O principal bloco de construção da célula é a proteína, e o composto dominante no fornecimento de energia é o glicogênio.
É considerado um carboidrato de armazenamento que é reservado nas células do fígado e músculos esqueléticos de todos os mamíferos, tanto animais como humanos. Este trabalho será dedicado ao estudo de suas propriedades.
O que e onde armazenamos
Ao nível da célula animal, a matéria orgânicasão sintetizados e acumulados em suas unidades estruturais - organelas. As proteínas são sintetizadas em ribossomos, lipídios e carboidratos - nos canais do retículo endoplasmático liso. No corpo dos mamíferos, as reservas de matéria orgânica se acumulam nos músculos esqueléticos, fígado, tecido adiposo subcutâneo e omento. O carboidrato de armazenamento dos animais é o glicogênio, que é sintetizado a partir da glicose no sangue.
É formado como um produto da dissimilação dos alimentosprodutos, que incluem, em primeiro lugar, amido vegetal: pão, batata, arroz. Essas substâncias são decompostas na boca, no estômago e também no duodeno. É nele que ocorre sua decadência principal. A glicose resultante é absorvida pelos capilares sanguíneos das vilosidades do intestino delgado e então transportada pelo sangue para os músculos e o fígado, onde o carboidrato de reserva de animais e humanos é sintetizado.
O que é glicogênio
Embora o nome da substância contenha parte da palavra"Glycos", que em grego significa "doce", quase não tem sabor. Muito provavelmente, esse nome indica que ela pertence à classe dos carboidratos complexos que contêm resíduos de glicose, de sabor realmente doce. O glicogênio é um pó branco e sem estrutura. É hidrofílico e forma uma solução coloidal semelhante ao leite. Como um carboidrato de armazenamento em uma célula animal, o polissacarídeo sofre hidrólise em meio ácido em vários estágios. Os produtos de sua interação com a água são as dextrinas, depois a maltose e, por fim, a glicose. Como polímero, o glicogênio é uma mistura de moléculas de cadeia ramificada de pesos variados.
Propriedades bioquímicas
Estabelecemos o fato de que o glicogênio écarboidratos de armazenamento da célula animal. As substâncias de reserva desse tipo sofrem dois processos mutuamente opostos no citoplasma dos hepatócitos, leucócitos e miócitos. A primeira é a dissimilação, que leva à liberação de moléculas de glicose, e a segunda é a assimilação, que converte o excesso de glicose em um polímero de armazenamento - o glicogênio. Ele se acumula no corpo e é uma reserva de energia usada na vida de animais e humanos.
Como o amido animal é sintetizado
Lembre-se de que, do ponto de vista químico,é um composto de alto peso molecular - um polímero cujos monômeros são resíduos de glicose α-d. Para que se liguem por ligações glicosídicas, é necessária a ativação, ou seja, o "balanço" das ligações sigma do esqueleto de carbono da hexose. Isso é obtido na chamada reação de hexoquinase. O carboidrato de armazenamento dos animais é sintetizado a partir da glicose-6-fosfato. Esta substância é um produto de uma reação hexoquinase. A enzima que catalisa o mecanismo acima está contida no citoplasma das células renais, na camada mucosa do intestino delgado e no fígado de animais e humanos.
Quebra de glicogênio
Como já descobrimos antes, o carboidrato de armazenamento ema célula animal é amido - glicogênio. Estudos bioquímicos estabeleceram que sua degradação não pode ocorrer sem a participação de uma enzima específica - a fosforilase. Ele funciona em um ambiente ácido na presença de moléculas de fosfato inorgânico. A própria enzima torna-se ativa sob a influência do hormônio pancreático - glucagon. Sua presença no sangue indica que o nível de glicose está baixo. Portanto, o organismo animal mobiliza os recursos de um carboidrato de armazenamento - o glicogênio e começa a quebrá-lo para obter uma porção adicional de glicose.
Este processo é denominado glicogenólise. Os neurofisiologistas descobriram que os hormônios do estresse - adrenalina e norepinefrina, produzidos pelas glândulas supra-renais, também provocam a glicogenólise.
O fígado e seu papel no metabolismo de carboidratos
Em biologia, este maior aparelho digestivoa glândula dos mamíferos é chamada de fábrica bioquímica. Na verdade, muitas reações enzimáticas ocorrem nele, garantindo o metabolismo e a energia, ou seja, o metabolismo. Como já se sabe, o glicogênio é um carboidrato de armazenamento em uma célula animal. Sua quebra rapidamente leva à saturação do sangue com glicose - a principal fonte de energia para todos os mamíferos e humanos.
O amido animal perdido é reabastecido em seusorganismos ingerindo alimentos ricos em amido: batatas, pão, arroz. Todos esses produtos são decompostos no trato digestivo e a glicose resultante entra no sangue e, a partir dele, nas células, especialmente nos músculos esqueléticos e no fígado. Eles sintetizam amido animal sob a ação de uma enzima - glucopirofosforilase.
Quais processos ocorrem nos músculos esqueléticos
Como no fígado, nos miócitos - células musculares,o amido animal se acumula. Como a massa muscular é muito maior que o peso do fígado, o conteúdo de glicogênio neles é muito maior. Durante o esforço físico, o amido animal começa a se decompor. O ácido láctico produzido pela glicólise é liberado na corrente sanguínea e transportado para as células do fígado e dos rins. Neles, de cada duas moléculas de ácido láctico, um mol de glicose é sintetizado, que depois é convertido em um polissacarídeo de reserva. A reação ocorre usando a energia do ATP. Assim, o carboidrato de armazenamento de uma célula animal é o glicogênio acumulado pelos miócitos, hepatócitos, células do córtex renal, miocárdio e células do pulmão.
O papel das enzimas no metabolismo do amido animal
Como afirmado anteriormente, o carboidrato de armazenamentoas células animais são chamadas de glicogênio. Como resultado de duas direções mutuamente opostas no metabolismo: clivagem e síntese, ele também participa dessas reações. A conversão mútua de glicose em glicogênio e vice-versa só é possível com a participação de um sistema enzimático complexo nessas reações. Inclui catalisadores de glicogênese, como: fosfoglucomutase (converte glicose-6-fosfato em glicose-1-fosfato) e UDP-glicopirofosforilase (fornece irreversibilidade da síntese de glicogênio). As reações de clivagem ocorrem na presença de glicogênio fosforilase e mais duas enzimas que clivam sequencialmente os ramos laterais das cadeias de glicogênio. O sistema de todas as enzimas acima atua apenas na troca de glicogênio em uma célula animal heterotrófica, portanto, a resposta correta para a pergunta do teste: um carboidrato de armazenamento em uma célula animal é: 1. Amido, 2 Glicogênio? - haverá aprovação número 2.
Distúrbios do metabolismo de carboidratos e suas consequências
Com base nos fatos acima, tínhamosdescobriu-se que o glicogênio é um carboidrato de armazenamento em uma célula animal. Os distúrbios de sua troca podem ser causados por dois tipos de razões. O primeiro são os erros de nutrição e estilo de vida, o segundo são os defeitos congênitos no funcionamento do sistema enzimático do corpo. O conjunto de enzimas a ele relacionadas é responsável tanto pela quebra do amido animal quanto por sua formação a partir da glicose no sangue. Portanto, as patologias surgem tanto nas reações do metabolismo plástico quanto no energético. Eles são chamados de glicogenoses. Conforme definido acima, o carboidrato de armazenamento na célula animal é o glicogênio, que se acumula principalmente no fígado e nos músculos esqueléticos. Portanto, existem dois tipos de síndromes: muscular e de etiologia hepática. O primeiro grupo inclui a doença de McArdle. O paciente não produz a enzima fosforilase. Isso leva ao aparecimento na urina de uma cromoproteína - a mioglobina, que é liberada durante o trabalho físico intenso. Como resultado, o tecido muscular é destruído e surgem condições convulsivas.
As síndromes hepáticas incluem a doença de Gierke.Ocorre com mais frequência desde a infância. Os pacientes nas células do fígado carecem de uma enzima que converte o produto da quebra primária do glicogênio em glicose, portanto, um nível de açúcar muito baixo (hipoglicemia) é observado no sangue do paciente e a acetona aparece na urina, causando intoxicação do corpo .
Neste artigo, examinamos os mecanismos de metabolismo do amido animal - glicogênio, que ocorre em células de mamíferos e humanas.
