ما هو الجليكوجين (النشاء الحيواني)

2 إجابتان

هو متعدد السكاريد polysaccharide من الجلوكوز ويعمل كمخزن رئيسي للطاقة في الفطريات والحيوانات والبشر. يتم إنتاج وتخزين الجليكوجين في العضلات وخلايا الكبد. عند حاجة الجسم إلى الغلوكوز يتم تحويل الجليكوجين بسرعةٍ إلى جلوكوز ويتم إطلاقه في مجرى الدم. يتألف الجليكوجين من سلاسل بوليمر polymer chains طويلة من واحدات الجلوكوز التي تتحد برابطة أسيتال ألفا alpha acetal. يتشكل هذا الارتباط الأسيتال acetal عن طريق الاتحاد بين مجموعة الكاربونيل carbonyl والمجموعة الكحولية alcoholic.

يشير الجليكوجين إلى نظير النشاء (وهو بوليمر جلوكوز موجود في النباتات كمخزن للطاقة). يملك بنية مشابهة للأميلوبكتين amylopectin وهو مكون من النشاء. يرتبط هذا البوليمر (من بقايا الجلوكوز)  بروابط جليكوزية: – (1.4) و a- (1،6) -.  تم العثور عليه على شكل حبيبات في السيتوبلازما في مختلف أنواع الخلايا.

يشغل الجليكوجين حوالي 6-10 % من كتلة الكبد. ترتفع نسبة الجليكوجين في الدم عند تناول الطعام ويلعب الأنسولين (المفرز من البنكرياس) دورًا هامًا في امتصاص الغلوكوز ضمن خلايا الكبد. كما ينشط الأنسولين الأنزيمات المساهمة في إنتاج الجليكوجين. عند انخفاض مستوى الغلوكوز في الدم تحت مستوى محدد تطلق البنكرياس إشارات إلى خلايا الكبد لتحفيزها لإنتاج الجليكوجين.

في المقابل فإن الجليكوجين يمثل 1-2 % من كتلة العضلات. لكن ونظرًا لأن العضلات تشكل جزءًا كبيرًا من أعضاء الجسم فإن نسبة الجليكوجين المخزن في العضلات أكبر من المخزنة في خلايا الكبد. ويوفر الغلوكوز الطاقة للعضلات أثناء التمارين الرياضية والحركة.

فأثناء تمارين التحمل على سبيل المثال، تنخفض كميات الجليكوجين ويتم استهلاكه بشكلٍ كبيرٍ في العضلات وهذا ما يؤدي إلى إرهاقٍ وتعبٍ شديدٍ وبطءٍ في الحركة. لذلك يتناول الرياضيون الأغذية الغنية بالكربوهيدرات لتعويض فقدان الغلوكوز، ومن هذه الأغذية: مشروبات الطاقة، والمشروبات الغازية، والحلويات، والعسل، والنشويات، والمعجنات، وبعض أنواع الفواكه: كالموز، والكيوي، والكرز، والعنب. وجود الجليكوجين ليس محصورًا في العضلات وخلايا الكبد بل يوجد بكمياتٍ قليلةٍ جدًا في الأنسجة: في خلايا الدم البيضاء والحمراء والخلايا الدبقية وخلايا الكليتين.

هناك بعض الأمراض التي يسببها اختلال تخزين الجليكوجين، وتقسم إلى قسمين: اختلال إنتاج الجليكوجين في الكبد واستتباب الجليكوجين في العضلات. فيما يتعلق بالكبد، يتسبب خلل تخزين الجليكوجين انتفاخًا في الكبد ويصل إلى حد التضخم بالإضافة الى نقص سكر الدم وتليف الكبد. أمّا فيما يخصّ العضلات، فينتج عن خلل تخزين الجليكوجين فيها اعتلالٌ عضليٌّ. ومن أمثلة هذه الأمراض:

  • مرض بومبي Pompe: يُصنَّف هذا المرض من النوع الثاني لأمراض تخزين الجليكوجين. يتمثل باضطرابٍ في الاستقلاب ويُلحِق أضرارًا بالخلايا العضلية والعصبية في مختلف أنحاء الجسم. تم اكتشاف هذا المرض عام 1932 من قبل عالم الأمراض الهولندي جوان كاسيانوس بومبي.
  • مرض ماك آردل McArdle: يتمثل هذا المرض ب: بآلامٍ في العضلات وتعبٍ أثناء أداء التمارين العضلية، قد يتصاحب هذا المرض ببولٍ داكن اللون يتبع حالة النشاط.
  • مرض أندرسون Andersen: أيضًا يعد أحد أمراض خلل استقلاب الجليكوجين وهو مرضٌ وراثيٌّ نادرُ الحدوثِ. تظهر أعراضه في مراحل النمو العمرية الأولى وتتمثل بفشلٍ في النمو وفشل في الكبد وتليفه وتتفاقم الحالة لاحقًا لتهدد حياة المصاب.

أكمل القراءة

يعرف الجليكوجين (النشاء الحيواني) بأنه شكلٌ لتخزين الجلوكوز في الخلايا عند البشر أو عند الحيوانات، وهو يشبه النشاء في النباتات ولذلك يسمى النشاء الحيواني، ويصنع ويخزن في العضلات والكبد، ويتكون هيكله الرئيسي من سلاسل طويلةٍ من وحدات الجلوكوز مترابطة مع بعضها بواسطة روابط ألفا أسيتال.

ويحتل الجلوكوز دوراً هاماً في علم الأحياء فهو المركب الذي يُستهلك عن طريق التنفس الخلوي، وأثناء النهار يتكون من الماء وثاني أكسيد الكربون، ويعتبر هرمون الجليكوجين من السكريات المعقدة الذي يوجد على شكل بوليمر، ويعمل كمخزن للطاقة عند انخفاض نسبة السكر (سكر الجلوكوز) في الدم، فيقوم الجسم بتحطيم وحداته الأساسية وتحويله إلى سكر جلوكوز، ولا بدّ من الإشارة إلى أن هرمون الأنسولين هو من يتولى مهمة تكوين الجليكوجين داخل جسم الإنسان، وتخزينه في العضلات أو الكبد.

أهم المعلومات التي يجب معرفتها عن الجليكوجين (النشاء الحيواني)

  • يحتوي على 24 ذرة هيدروجين، و21 ذرة كربون، و42 ذرة أكسجين، وله الصيغة الكيميائية C24H42O21
  • يبلغ وزنه الجزيئي حوالي 666.5777 غم/مول.
  • يؤثر هرمون الأدرينالين على تخزينه وتصنيعه ضمن الكبد والعضلات.
  • يحتوي الكبد على 8 أو 10% من كمية الجليكوجين الموجودة في الجسم، بينما تحتوي العضلات على 1 إلى 2% منه، وأغلب عضلات الجسم تصنعه لكن بكميات بسيطة.
  • يؤدي تراكم الجليكوجين وتخزينه بشكلٍ خاطئٍ إلى أمراض عديدة أشهرها تضخم الكبد، والذي يحدث نتيجة ازدياد كمية سكر الجلوكوز في الكبد، وينتج عنه انخفاض طاقة الجسم وانخفاض مستوى السكر في الدم.
  • كما يعتبر مرض فون جيريك من الأمراض المتعلقة بتخزين الجليكوجين بطريقةٍ خاطئةٍ، والذي ينتج عنه تضخمٌ في الكلية أو الكبد، ويؤثر على البلوغ والنمو ويمكن أن يؤدي إلى ظهور تقرحاتٍ في الفم، وانتفاخ البطن، ويؤدي عند الأطفال إلى عدم قدرتهم على الرضاعة.

ويعتبر الجليكوجين الموجود في العضلات ذو أهميةٍ كبيرةٍ لأنه يمثل احتياطي للجسم يستخدمه عند تصنيع جزيئات الطاقة التي تسمى “الأدينوسين ثلاثي الفوسفات”، وتحدث عملية التصنيع في العضلات أثناء انقباضها. وكذلك الجليكوجين الموجود في الكبد له أهميةٌ كبيرةٌ حيث يشكل احتياطي الجسم الذي يساعد على التحكم بنسبة الجلوكوز في الدم.

ويقوم الجليكوجين بالعمل مع الكبد لتحويل السكر المخزن إلى سكر جلوكوز، ثم ينتقل من الكبد إلى الدم ليساهم في إمداد الجسم بالطاقة اللازمة، ويقوم الجليكوجين أيضاً بتنبيه الكبد لعدم القيام باستهلاك كميةٍ كبيرةٍ من الجلوكوز الموجود في الطعام والقيام بدلاً من ذلك بإفراز السكر الموجود في الدم للحفاظ على مستويات الجلوكوز، وفي حال انخفاض مستوى السكر في الدم يقوم البنكرياس بإفراز الجليكوجين لزيادة مستوى الجلوكوز في الكبد.

ويتعلق الجليكوجين بهرمون الأنسولين الذي يعتبر من الهرمونات الهامة في الجسم والمسؤول عن مستوى السكر في الدم، فعندما يحصل الجسم على الجلوكوز من الطعام وينتقل إلى الدم يقوم هرموني الأنسولين والجليكوجين معاً بضبط كميات السكر في الجسم وإبقائه ضمن المعدل الطبيعي الذي يحتاجه الجسم، فأثناء عملية الهضم يتم تحويل الكربوهيدرات الموجودة في الطعام إلى جلوكوز ينتقل إلى مجرى الدم ويؤدي إلى رفع مستوى السكر في الدم ويبدأ عمل الأنسولين عند زيادة هذا المستوى عن الحد الطبيعي.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو الجليكوجين (النشاء الحيواني)"؟