Glikogen Flashcards
Što je glikogen i gdje se nalazi?
Skladišna forma glukoze
Nalazi se u najviše u jetri, ali i u mišićima
Opiši strukturu glikogena
To je razgranati polimer D-glukoze
Linearni lanci su povezani alfa(1->4) glikozidnim vezama, a na točkama grananja su povezani alfa(1->6) vezama , omjer im je 10:1
Gdje djeluju enzimi koji sintetiziraju i razgrađuju glikogen?
Na nereducirajućim krajevima glikogena
Kako se razgrađuje glikogen?
Enzim glikogen-fosforilaza katalizira nukleofilni napad anorganskog fosfata na C1 atom te se razgrađuje alfa(1->4) veza s nereducirajućeg kraja i nastaje glukoza-1-fosfat (ne može izaći iz stanice)
Radi se o fosforilitičkom cijepanju (fosforiliza) te se ne troši ATP
Kako se odgrađuju bočni lanci glikogena?
Glikogen-fosforilaza će odgrađivati glukoze sve dok ne dođe do 4 ostatka glukoze od točke grananja
Tu nastupa enzim za uklananje grane (debranching enzyme) ->oligo (alfa1->6) do (alfa1->4)glukatransferaza
Taj enzim katalizira reakciju prijenosa grane na drugi nereducirajući kraj glikogena (transferazna aktivnost) te hidrolizira glukozu spojenu na točku hrananja te nastaje obična glukoza -> pomoću alfa(1->6) glukozidazne aktivnosti
Što se događa s glukozom-1-fosfat nakon odcijepljenja s glikogena?
fosfoglukomutaza pretvara glukozu-1-fosfat u glukozu-6-fosfat
Mehanizam tog enzima je jako sličan fosfoglicerat-mutazi ali se koristi samo jedan serin umjesto 2 histidina
Za što se koristi glukoza-6-fosfat nastala razgradnjom glikogena?
Ili ide u glikolizu za izvor energije za kontrakciju mišića ili se pretvara u glukozu pomoću glukoze-6-fosfataze za povećanje koncentracije glukoze u krvi
Objasni ulogu glukoza-6-fosfataze i pripadajućih komponenti
Katalitičko mjesto enzima je okrenuto prema lumenu endoplazmatskog retikuluma (ER) -> zato T1 prenositelj za glukozu-6-fosfat prenosi supstrat iz citosola do lumena ER
Enzim katalizira reakcije te su produkti anorganski fosfat (Pi) i glukoza
Glukoza i Pi prelaze u citosol hepatocita kroz specifične receptore, a GLUT2 prenositelj prevodi glukozu iz citosola hepatocita u žile
Koje su sve moguće sudbine glukoze 6-fosfat?
Izvor energije u aerobnom i anaerobnom metabolizmu -> glikoliza u mišićima/mozgu
Prevođenje u glukozu u jetri te otpuštanje u krv za opskrbu perifernih tkiva
Korištenje u putu pentoza-fosfata za dobivanje NADPH i riboze-5-fosfata
Kako dolazi do biosinteze glikogena?
Glikogen reagira s UDP-glukozom da nastane UDP i glikogen s još jednom jedinicom glukoze pomoću glikogen sintaze
UDP-glukoza je šećerni nukleotid koji se često koriste kod reakcija transformacije ili polimerizacije heksoza jer se tako aktivira anomerni ugljik šećera
Kako se dobiva UDP-glukoza u stanicama?
glukoza prelazi u glukozu-6-fosfat uz utrošak ATP-a pomoću heksokinaze IV (u jetri)
Glukoza-6-fosfat se prevodi u glukozu-1-fosfat uz fosfoglukomutazu
Glukoza-1-fosfat reagira s UTP-om te nastaje UDP-glukoza i pirofosfat pomoću UDP-glukoza pirofosforilaze
Zadnja reakcija je povoljna jer pirofosfat jako brzo hidrolizira na anorganski fosfat te se ravnoteža pomiče prema produktima
Zašto je glikogen sintaza važna?
Jer katalizira prijenos glukoze s UDP-glukoze na nereducirajući kraj glikogena
Jer je osnovno mjesto regulacije biosinteze glikogena
Kako se grana glikogen i zašto je taj proces važan?
Pomoću enzima za grananje glikogena
On katalizira prijenos fragmenta od 6 ili 7 glukoza s nereducirajućeg kraja glikogena s najmanje 11 ostataka glukoze na C6 hidroksilnu skupinu glukoze
Jer se tako povećava topljivost glikogena, te se povećava broj nereducirajućih krajeva na koje mogu djelovati proteini
Što je glikogenin i zašto je on važan?
On je protein koji je “klica” za nastajanje glikogena, na njega se veže prvih 8 glukoza koje su potrebne da može djelovati glikogen sintaza
Taj protein sam katalizira prijenos glukoze s UDP-glukoze na hidroksilnu skupinu svojeg treonina vlastitom glukozil-transferaznom aktivnošću
Važan je jer glikogen sintaza ne može sintetizirati glikogen de novo nego može djelovati tek kad ima više od 8 jedinica glukoze povezanih na glikogenin
Opiši strukturu i svojstva glikogenina
To je dimer
Sadrži Mn(2+) koji je važan za katalizu jer kompleksira UDP-glukozu
Glikozidna veza između UDP-glukoze i glukoze i glikogenina ima istu konformaciju što upućuje na činjenicu da se prijenos glukoze događa u dva koraka (kao kod lizosoma) -> dva nukleofilna napada
Glikogenin uvijek ostaje prisutan unutar beta čestice glikogena -> on je kovalentno vezan na jedini reducirajući kraj glikogena
