ग्लायकोजेनोलिसिस: कार्य, भूमिका आणि रोग

ग्लायकोजेनोलिसिस जीव प्रदान करते ग्लुकोज-1-फॉस्फेट आणि कर्बोदकांमधे ग्लूकोज ग्लायकोजेन बनवते. ग्लायकोजेन मोठ्या प्रमाणात साठवले जाते, विशेषत: मध्ये यकृत आणि सांगाडा स्नायू. इतर गोष्टींबरोबरच, रक्त ग्लुकोज मध्ये ग्लायकोजेन चयापचय पातळी देखील प्रभावित करते यकृत.

ग्लायकोजेनोलिसिस म्हणजे काय?

ग्लायकोजेन सर्व पेशींमध्ये उपस्थित आहे आणि अशा प्रकारे उर्जेच्या पुरवठ्यासाठी थेट उपलब्ध आहे. तथापि, ते मध्ये संग्रहित आहे यकृत आणि खाद्यान्न नसतानाही, एका विशिष्ट संक्रमणकालीन उर्जा पुरवण्यासाठी कंकाल स्नायू. ग्लायकोजेनोलिसिसमध्ये ग्लायकोजेनचे विघटन होते ग्लुकोज-1-फॉस्फेट आणि ग्लूकोज. सुमारे 90 टक्के ग्लूकोज -1-फॉस्फेट आणि दहा टक्के ग्लुकोज तयार होते. ग्लायकोजेन ग्लूकोजचा साठवण प्रकार आहे, जे स्टार्च वनस्पतींमध्ये असते. हा एक फांदलेला रेणू म्हणून दिसून येतो ज्याच्या साखळ्यांमध्ये ग्लूकोज युनिट्स अल्फा -1-4 ओ-ग्लाइकोसीडिकली जोडलेल्या आहेत. ब्रँचिंग पॉईंटवर अल्फा -१-. ओ-ग्लाइकोसीडिक बॉन्ड व्यतिरिक्त अल्फा-१-. ओ-ग्लाइकोसीडिक बॉन्ड देखील आहे. ग्लायकोजेन पूर्णपणे खराब होत नाही. मूलभूत रेणू नेहमीच अस्तित्त्वात असते. नवीन ग्लूकोज रेणू एकतर ग्लाइकोसीडिकली त्यास बांधलेले आहे किंवा त्यापासून विभक्त झाले आहे. केवळ या झाडासारख्या फांदलेल्या रेणूच्या स्वरूपात प्रभावी ऊर्जा संग्रहण शक्य आहे. ग्लायकोजेन सर्व पेशींमध्ये उपस्थित आहे आणि अशा प्रकारे उर्जेच्या पुरवठ्यासाठी थेट उपलब्ध आहे. तथापि, अन्न नसतानाही, विशिष्ट संक्रमणकालीन कालावधीसाठी उर्जा पुरवठा सुनिश्चित करण्यासाठी हे यकृत आणि कंकाल स्नायूमध्ये साठवले जाते. आवश्यक असल्यास ते मुख्यत: इंट्रासेल्युलर फॉर्म ग्लूकोज -1-फॉस्फेटमध्ये मोडले जाते. नियमित करणे रक्त ग्लूकोजची पातळी, मुक्त ग्लूकोज यकृतमध्ये वाढत्या एंजाइमॅटिक प्रतिक्रियांद्वारे तयार होते.

कार्य आणि भूमिका

ग्लायकोजेनिलिस मुक्त ग्लूकोजच्या स्वरूपात आणि ग्लूकोजच्या फॉस्फोरिलेटेड स्वरूपात शरीरास ऊर्जा प्रदान करते. या कारणासाठी, कार्बोहायड्रेट स्टोरेज फॉर्म ग्लाइकोजेन तोडला आहे. ग्लायकोजेन शरीरातील सर्व पेशींमध्ये आढळल्यामुळे ग्लाइकोजेनोलिसिस सर्वत्र आढळतात. ग्लायकोजेन स्केलेटल स्नायू आणि यकृतामध्ये देखील साठवले जाते. अशाप्रकारे, खाण्याअभावीदेखील कंकाल स्नायूंच्या उच्च उर्जा आवश्यकता त्वरीत पूर्ण केल्या जाऊ शकतात. यकृत देखील नियमित करण्यासाठी ग्लूकोजची पर्याप्त प्रमाणात प्रदान करते रक्त ग्लूकोज पातळी. या उद्देशाने ग्लूकोज -6-फॉस्फेटला ग्लूकोज -1-फॉस्फेटमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी यकृतमध्ये अतिरिक्त सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य, ग्लुकोज-6-फॉस्फेट होते. ग्लूकोज -6-फॉस्फेट नंतर ग्लुकोजिसला दिले जाऊ शकते, ग्लूकोजची निर्मिती. ग्लाइकोजेनोलिसिसच्या सुरुवातीच्या चरण मुळात कंकाल स्नायू आणि यकृत सारख्याच असतात. अल्फा-1-4 ओ-ग्लाइकोसीडिक लिंक केलेला ग्लूकोज रेणू झाडासारख्या फांद्यावरील रेणू ग्लाइकोजेनच्या साखळ्यांमध्ये ग्लायकोजेन फॉस्फोरिलेझ एन्झाइमद्वारे क्लीव्ह केलेले असते. या प्रक्रियेत, ग्लूकोज रेणू जो क्लिव्ह झाला आहे त्याचा फॉस्फेट अवशेषांशी संबंध आहे. ग्लूकोज -1-फॉस्फेट तयार होते, जे त्वरित ऊर्जा उत्पादनासाठी किंवा इतर बायोमॉलिक्यूलमध्ये बदलण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. ही विखंडन प्रक्रिया केवळ शाखा बिंदूच्या आधी साखळीच्या चौथ्या ग्लूकोज युनिटपर्यंत होते. उर्वरित ग्लूकोज युनिट्स तोडण्यासाठी, तथाकथित डिब्रॅंचिंग एन्झाइम (4-अल्फा-ग्लुकोनोट्रान्सफरेज) आता वापरला जातो. हे सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य दोन कार्ये करते. प्रथम, ब्रँच पॉईंटच्या वरच्या बाजूस चारपैकी तीन ग्लूकोज युनिट्सचे विभाजन आणि ग्लाइकोजेनच्या मुक्त न-कमी होणार्‍या अंतरावर त्याचे हस्तांतरण उत्प्रेरक करते. दुसरे, ते अल्फा -1-6 ब्रँचिंग साइटचे हायड्रॉलिसिस उत्प्रेरक करते, विनामूल्य ग्लूकोज तयार करते. ग्लाइकोजेनमधील शाखा शाखांमध्ये साखळींचे प्रमाण असल्यामुळे या प्रक्रियेत केवळ दहा टक्के मोफत ग्लूकोज तयार होते. तथापि, यकृतमध्ये मोठ्या प्रमाणात विनामूल्य ग्लूकोज तयार होते. आधी नमूद केल्याप्रमाणे, यकृतामध्ये अतिरिक्त एंझाइम (ग्लूकोज---फॉस्फेट) असते जे ग्लूकोज---फॉस्फेटमध्ये रेणू ग्लूकोज -१-फॉस्फेटच्या आयसोमरायझेशनला उत्प्रेरित करते. ग्लूकोज -6-फॉस्फेट सहजपणे विनामूल्य ग्लूकोजमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते. अशाप्रकारे, यकृत हे सुनिश्चित करते की अन्नापासून वंचित असताना रक्तातील ग्लुकोजची पातळी स्थिर राहते. जेव्हा रक्तातील ग्लुकोजची पातळी शारीरिकतेमुळे कमी होते ताण किंवा अन्न वंचितपणा, हार्मोन्स ग्लुकोगन आणि एपिनेफ्रिन वाढीव दराने तयार केले जाते. दोघेही हार्मोन्स ग्लायकोजेनोलिसिसला उत्तेजन द्या आणि अशा प्रकारे रक्त संतुलित रक्तातील ग्लुकोजची पातळी सुनिश्चित करा. ग्लुकोगन संप्रेरकाचा विरोधी आहे मधुमेहावरील रामबाण उपाय, जेव्हा रक्तातील ग्लुकोजची पातळी जास्त असते तेव्हा ते वाढते तयार होते. इन्सुलिन ग्लायकोजेनोलिसिस प्रतिबंधित करते.

रोग आणि आजार

जेव्हा ग्लाइकोजेनोलिसिस वाढविला जातो तेव्हा ते पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेचे लक्षण असू शकते. उदाहरणार्थ, संप्रेरक ग्लुकोगन जी प्रथिने-युग्मित रिसेप्टर (जीपीसीआर) सक्रिय करून थेट ग्लाइकोजेनोलिसिसला उत्तेजित करते. प्रतिक्रिया कॅसकेडच्या परिणामी, एक ग्लायकोजेन फॉस्फोरिलेज (पीवायजी) उत्प्रेरकपणे सक्रिय होते. ग्लायकोजेन फॉस्फोरिलेज यामधून ग्लायकोजेनपासून ग्लूकोज युनिट्सच्या क्लीवेजपासून ग्लूकोज -1-फॉस्फेट तयार करण्यास उत्प्रेरित करते. अशा प्रकारे, वाढीसह एकाग्रता संप्रेरक ग्लुकोगनच्या ग्लूकोजेनचा वाढता ब्रेकडाउन होतो. शेवटचा परिणाम असा आहे की मोठ्या प्रमाणात ग्लूकोज तयार होते, परिणामी रक्तातील ग्लुकोजची पातळी वाढते. तथाकथित ग्लुकोगनमध्ये ग्लूकागॉनची उच्च भारदस्त सांद्रता दिसून येते. ग्लूकागोनम हे स्वादुपिंडाचा एक न्यूरोएन्डोक्राइन ट्यूमर आहे, जो कायमस्वरुपी ग्लुकोगनची प्रचंड प्रमाणात निर्मिती करतो. अशा प्रकारे, ग्लूकागॉन प्लाझ्माची पातळी सर्वसामान्यांपेक्षा 1000 पट वाढविली जाऊ शकते. रोगाच्या लक्षणांमध्ये या गोष्टींचा समावेश आहे मधुमेह मेलीटस, ग्लाइकोजेनोलिसिसच्या वाढीमुळे, अत्यंत विध्वंसक चेहर्‍यावर इसब, हात पाय आणि अशक्तपणा. ट्यूमर सहसा घातक असतो. उपचारांमध्ये त्याच्या शल्यक्रिया काढून टाकल्या जातात. बाबतीत मेटास्टेसेस किंवा अक्षमता, केमोथेरपी सादर केले जाते. ग्लुकोजेन देखील वाढीव उत्पादनांमध्ये खाली खंडित आहे एड्रेनालाईन. अॅड्रिनॅलीन अ मध्ये उच्च एकाग्रतेत तयार होते फिओक्रोमोसाइटोमा, इतरांमध्ये संप्रेरक पातळी नियंत्रित करण्याच्या क्षमतेशिवाय. ए फिओक्रोमोसाइटोमा एड्रेनल मेड्युलाच्या हार्मोनली सक्रिय ट्यूमरचे प्रतिनिधित्व करते. या ट्यूमरची कारणे सहसा निर्धारित केली जाऊ शकत नाहीत. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, ते सौम्य ट्यूमर असतात, जरी ते घातक ट्यूमरमध्ये बिघडू शकतात. व्यतिरिक्त उच्च रक्तदाब आणि ह्रदयाचा अतालता, ग्लाइकोजेनोलिसिसमध्ये वाढ झाल्यामुळे रक्तातील ग्लुकोजची पातळी मोठ्या प्रमाणात वाढविली जाते. विशिष्ट नसलेली लक्षणे आहेत डोकेदुखी, घाम येणे, फिकट तसेच अस्वस्थता, थकवा आणि ल्युकोसाइटोसिस. उपचार प्रामुख्याने अर्बुद शल्यक्रिया काढून टाकणे समाविष्ट आहे.