Гликоген является высокомолекулярным
полимером, имеющим ветвистую структуру, в котором остатки a-D-глюкозы связаны
-1,4- и а-1,6-гликозидной связью. Почти все клетки обладают необходимым
механизмом для синтеза и деградации гликогена, который является основным
резервом углеводов у человека и близок к крахмалу растений. По сравнению с
другими тканями печень и мышцы содержат гликоген в наибольших количествах;
однако гликоген печени представляет собой доступный для исследования углевод,
который при мобилизации и под влиянием глюкозо-6-фосфатазы [К.Ф. 3.1.3.9]
расщепляется с образованием глюкозы, поступающей в кровь. Мышцы не способны
поддерживать уровень глюкозы в крови и утилизируют гликоген в ходе физической
нагрузки.
Синтез гликогена включает процесс
удлинения углеродной цепи (образование 1,4-связей - гликогенсинтетаза, К.Ф.
2.4.1.11) с последующим разветвлением молекулы (1,6-связи - разветвляющий
фермент, К.Ф. 2.4.1.18), тогда как деградация гликогена связана с укорочением
углеродной цепи в процессе фосфороли-за (фосфорилаза, К. Ф. 2.4.1.1) и
расщеплением 1,6-глюкозидных связей (ферментная система, устраняющая
ветвление). Эти реакции протекают в цитоплазме клеток. a-Глюкозидаза также
присутствует в клетках, имеет оптимум рН в кислой зоне (кислая мальтаза, К.Ф.
3.2.1.3) и связана с лизосомами. Она является очень важным ферментом в
деградации гликогена, который поступает в лизосомы в период их нормальной
аутофагическон активности. Суммированы ферментные процессы, осуществляющие
метаболизм гликогена в клетках млекопитающих.
В нормальных условиях гликоген находится
в тканях в известных количествах, с постоянной и хорошо известной структурой;
оба эти аспекта отражаются в высокой специфичности как ферментов, ответственных
за синтез и расщепление полисахарида, так и контролирующих механизмов.
Отклонение от нормы наблюдается при заболеваниях и связано с потерей одного из
ферментов.
