A. Contrôle hormonal de la dégradation du glycogène

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  • B. Interconversion de la glycogène phosphorylase

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Le livre de référence sous forme visuelle - sous forme de jeu de couleurs - décrit tous les processus biochimiques. Les composés chimiques biochimiques importants, leur structure et leurs propriétés, les processus principaux avec leur participation, ainsi que les mécanismes et la biochimie des processus les plus importants de la nature sont pris en compte. Pour les étudiants et les enseignants des universités de chimie, de biologie et de médecine, des biochimistes, des biologistes, des médecins, ainsi que de tous ceux qui s’intéressent aux processus de la vie.

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Glycogène: éducation, récupération, division, fonction

Le glycogène est un hydrate de carbone de réserve des animaux, constitué d'une grande quantité de résidus de glucose. L'apport de glycogène vous permet de combler rapidement le manque de glucose dans le sang, dès que son niveau baisse, que le glycogène se décompose et que le glucose libre pénètre dans le sang. Chez l'homme, le glucose est principalement stocké sous forme de glycogène. Il n’est pas rentable pour les cellules de stocker des molécules de glucose individuelles, car cela augmenterait considérablement la pression osmotique à l’intérieur de la cellule. Dans sa structure, le glycogène ressemble à l’amidon, c’est-à-dire un polysaccharide, principalement stocké par les plantes. L'amidon est également constitué de résidus de glucose reliés les uns aux autres, mais il existe beaucoup plus de branches dans les molécules de glycogène. Une réaction qualitative au glycogène - une réaction avec l'iode - donne une couleur brune, contrairement à la réaction de l'iode avec l'amidon, qui permet d'obtenir une couleur pourpre.

Régulation de la production de glycogène

La formation et la dégradation du glycogène régulent plusieurs hormones, à savoir:

1) l'insuline
2) le glucagon
3) l'adrénaline

La formation de glycogène se produit lorsque la concentration de glucose dans le sang augmente: s'il contient beaucoup de glucose, il doit être stocké pour l'avenir. L'absorption du glucose par les cellules est principalement régulée par deux antagonistes des hormones, à savoir des hormones ayant l'effet opposé: l'insuline et le glucagon. Les deux hormones sont sécrétées par les cellules pancréatiques.

Remarque: les mots "glucagon" et "glycogène" sont très similaires, mais le glucagon est une hormone et le glycogène est un polysaccharide disponible.

L'insuline est synthétisée s'il y a beaucoup de glucose dans le sang. Cela se produit généralement après qu'une personne a mangé, en particulier si la nourriture est riche en glucides (par exemple, si vous mangez de la farine ou des aliments sucrés). Tous les glucides contenus dans les aliments sont transformés en monosaccharides et sont déjà absorbés sous cette forme par le biais de la paroi intestinale. En conséquence, le niveau de glucose augmente.

Lorsque les récepteurs cellulaires répondent à l'insuline, les cellules absorbent le glucose sanguin et son niveau diminue à nouveau. Soit dit en passant, le diabète - le manque d’insuline - est appelé au figuré "faim entre abondance", car dans le sang, après avoir consommé des aliments riches en glucides, beaucoup de sucre apparaît, mais sans insuline, les cellules ne peuvent pas l’absorber. Une partie des cellules de glucose est utilisée pour l'énergie et le reste est converti en graisse. Les cellules hépatiques utilisent le glucose absorbé pour synthétiser le glycogène. Le processus inverse se produit s'il y a peu de glucose dans le sang: le pancréas sécrète l'hormone glucagon et les cellules hépatiques commencent à décomposer le glycogène en libérant du glucose dans le sang ou en le synthétisant à partir de molécules plus simples telles que l'acide lactique.

L'adrénaline entraîne également la dégradation du glycogène, car toute l'action de cette hormone vise à mobiliser le corps, en le préparant à une réaction du type «hit and run». Et pour cela, il est nécessaire que la concentration en glucose devienne plus élevée. Ensuite, les muscles peuvent l'utiliser pour l'énergie.

Ainsi, l'absorption des aliments entraîne la libération de l'hormone insuline dans le sang et la synthèse du glycogène, tandis que la famine entraîne la libération de l'hormone glucagon et la dégradation du glycogène. La libération d'adrénaline, qui se produit dans des situations stressantes, conduit également à la dégradation du glycogène.

De quoi le glycogène est-il synthétisé?

Le substrat pour la synthèse du glycogène, ou glycogenogenèse, est le glucose-6-phosphate. Il s'agit d'une molécule obtenue à partir de glucose après la fixation d'un résidu d'acide phosphorique au sixième atome de carbone. Le glucose, qui forme le glucose-6-phosphate, pénètre dans le foie par le sang et dans le sang de l'intestin.

Une autre option est possible: le glucose peut être synthétisé à partir de précurseurs plus simples (acide lactique). Dans ce cas, le glucose sanguin entre, par exemple, dans les muscles, où il se sépare en acide lactique avec libération d’énergie, puis l’acide lactique accumulé est transporté vers le foie et les cellules hépatiques en synthétisent à nouveau le glucose. Ce glucose peut ensuite être converti en glucose-6-phosphot et ensuite synthétiser du glycogène à partir de celui-ci.

Etapes de la formation du glycogène

Alors, que se passe-t-il dans le processus de synthèse du glycogène à partir du glucose?

1. Après l'ajout du résidu d'acide phosphorique, le glucose devient le glucose-6-phosphate. Ceci est dû à l'enzyme hexokinase. Cette enzyme a plusieurs formes différentes. L'hexokinase dans les muscles est légèrement différente de l'hexokinase dans le foie. La forme de cette enzyme, qui est présente dans le foie, est pire associée au glucose et le produit formé au cours de la réaction n'inhibe pas la réaction. De ce fait, les cellules hépatiques ne peuvent absorber le glucose que s’il en contient beaucoup, et je peux immédiatement transformer beaucoup de substrat en glucose-6-phosphate, même si je n’ai pas le temps de le traiter.

2. L'enzyme phosphoglucomutase catalyse la conversion du glucose-6-phosphate en son isomère, le glucose-1-phosphate.

3. Le glucose-1-phosphate résultant est ensuite combiné à de l'uridine triphosphate pour former du UDP-glucose. Ce processus est catalysé par l'enzyme UDP-glucose pyrophosphorylase. Cette réaction ne peut pas se dérouler dans le sens opposé, c'est-à-dire qu'elle est irréversible dans les conditions présentes dans la cellule.

4. L'enzyme glycogène synthase transfère le résidu de glucose à la molécule de glycogène émergente.

5. L'enzyme fermentant le glycogène ajoute des points de ramification, créant de nouvelles «branches» sur la molécule de glycogène. Plus tard, à la fin de cette branche, de nouveaux résidus de glucose sont ajoutés en utilisant de la glycogène synthase.

Où le glycogène est-il stocké après la formation?

Le glycogène est un polysaccharide de rechange nécessaire à la vie. Il est stocké sous forme de petits granules qui se trouvent dans le cytoplasme de certaines cellules.

Le glycogène stocke les organes suivants:

1. Foie. Le glycogène est assez abondant dans le foie et c'est le seul organe qui utilise l'apport de glycogène pour réguler la concentration de sucre dans le sang. Le glycogène provenant de la masse du foie peut représenter jusqu'à 5 à 6% de la masse du foie, ce qui correspond approximativement à 100 à 120 grammes.

2. Muscles. Dans les muscles, les réserves de glycogène représentent un pourcentage inférieur (jusqu'à 1%), mais au total, en poids, elles peuvent dépasser tout le glycogène stocké dans le foie. Les muscles n'émettent pas le glucose qui s'est formé après la décomposition du glycogène dans le sang, ils l'utilisent uniquement pour leurs propres besoins.

3. Les reins. Ils ont trouvé une petite quantité de glycogène. Des quantités encore plus petites ont été trouvées dans les cellules gliales et dans les leucocytes, c'est-à-dire les globules blancs.

Combien de temps les réserves de glycogène durent-elles?

Dans le processus d'activité vitale d'un organisme, le glycogène est synthétisé assez souvent, presque à chaque fois après un repas. Le corps n'a pas de sens pour stocker de grandes quantités de glycogène, car sa fonction principale n'est pas de servir le plus longtemps possible en tant que donneur d'éléments nutritifs, mais de réguler la quantité de sucre dans le sang. Les magasins de glycogène durent environ 12 heures.

À titre de comparaison, graisses stockées:

- d'abord, ils ont généralement une masse beaucoup plus grande que la masse de glycogène stocké,
- Deuxièmement, ils peuvent suffire pour un mois d'existence.

En outre, il est à noter que le corps humain peut convertir les glucides en graisses, mais pas l'inverse, c'est-à-dire que les graisses stockées ne peuvent pas être converties en glycogène, elles ne peuvent être utilisées directement que pour l'énergie. Mais pour décomposer le glycogène en glucose, puis détruisez le glucose lui-même et utilisez le produit résultant pour la synthèse des graisses que le corps humain est tout à fait capable de faire.

Qu'est-ce que le glucagon?

Les principales hormones du pancréas sont l'insuline et le glucagon. Le mécanisme d'action de ces substances biologiquement actives vise à maintenir l'équilibre du taux de sucre dans le sang.

Pour un fonctionnement normal du corps, il est important de maintenir la concentration de glucose (sucre) à un niveau constant. À chaque repas, lorsque des facteurs externes influencent le corps, les indicateurs de sucre changent.

L'insuline réduit la concentration de glucose en le transportant dans les cellules et en le convertissant partiellement en glycogène. Cette substance se dépose dans le foie et les muscles. Les volumes de dépôt de glycogène sont limités et l'excès de sucre (glucose) est partiellement converti en graisse.

Le glucagon a pour tâche de transformer le glycogène en glucose si ses performances sont inférieures à la normale. Un autre nom pour cette substance est «hormone de la faim».

Le rôle du glucagon dans l'organisme, le mécanisme d'action

Le cerveau, les intestins, les reins et le foie sont les principaux consommateurs de glucose. Par exemple, le système nerveux central consomme 4 grammes de glucose en 1 heure. Par conséquent, il est très important de maintenir constamment son niveau normal.

Glycogène - une substance qui est stockée principalement dans le foie, c'est un stock d'environ 200 grammes. En cas de carence en glucose ou lorsqu'un apport supplémentaire d'énergie est nécessaire (exercice, course à pied), le glycogène se désintègre en saturant le sang de glucose.

Ce dépôt dure environ 40 minutes. Par conséquent, dans les sports, on dit souvent que la graisse ne brûle qu'après une demi-heure d'entraînement, lorsque toute l'énergie sous forme de glucose et de glycogène est consommée.

Le pancréas appartient aux glandes à sécrétion mixte - il produit le suc intestinal, qui est sécrété dans le duodénum et sécrète plusieurs hormones, de sorte que son tissu est différencié sur le plan anatomique et fonctionnel. Dans les îlots de Langerhans, le glucagon est synthétisé par des cellules alpha. La substance peut être synthétisée par d'autres cellules du tractus gastro-intestinal.

Exécuter la sécrétion de l'hormone plusieurs facteurs:

  1. Diminution de la concentration en glucose à des niveaux extrêmement bas.
  2. Niveau d'insuline
  3. Augmentation des taux d'acides aminés dans le sang (en particulier l'alanine et l'arginine).
  4. Effort physique excessif (par exemple, pendant un entraînement actif ou difficile).

Les fonctions du glucagon sont associées à d’autres processus biochimiques et physiologiques importants:

  • augmentation de la circulation sanguine dans les reins;
  • maintenir l'équilibre électrolytique optimal en augmentant le taux d'excrétion de sodium, ce qui améliore l'activité du système cardiovasculaire;
  • réparation du tissu hépatique;
  • activer la libération d'insuline cellulaire;
  • augmentation du calcium dans les cellules.

Dans une situation stressante, menaçant la vie et la santé, ainsi que l'adrénaline, apparaissent les effets physiologiques du glucagon. Il sépare activement le glycogène, augmentant ainsi le niveau de glucose, active l'apport d'oxygène pour fournir aux muscles de l'énergie supplémentaire. Pour maintenir l'équilibre en sucre, le glucagon interagit activement avec le cortisol et la somatotropine.

Niveau élevé

Une sécrétion accrue de glucagon est associée à une hyperfonctionnement du pancréas, provoqué par les pathologies suivantes:

  • tumeurs dans la zone des cellules alpha (glucagonom);
  • processus inflammatoire aigu dans les tissus pancréatiques (pancréatite);
  • destruction des cellules du foie (cirrhose);
  • insuffisance rénale chronique;
  • diabète de type 1;
  • Le syndrome de Cushing.

Toute situation stressante (opérations, blessures, brûlures), l'hypoglycémie aiguë (faible concentration de glucose), la prévalence d'aliments protéiques dans le régime alimentaire entraînent une augmentation du glucagon et les fonctions de la plupart des systèmes physiologiques sont altérées.

Niveau réduit

Une insuffisance en glucagon est observée après une opération d'extraction du pancréas (pancréatectomie). L'hormone est une sorte de stimulateur de l'entrée dans le sang des substances nécessaires et du maintien de l'homéostasie. Un taux hormonal réduit est observé dans la fibrose kystique (une pathologie génétique associée à une lésion des glandes à sécrétion externe) et dans la pancréatite sous forme chronique.

Hormone glucagon: quelle est cette hormone, fonctionne où elle contient, comment elle est produite

Le pancréas a des fonctions exocrines et endocrines. Sa partie exocrine produit des enzymes qui font partie du suc digestif et assurent la digestion des aliments - la décomposition de grosses molécules en molécules plus petites. L'appareil des glandes endocrines est constitué de groupes de cellules appelées îlots de Langerhans. Ils sécrètent un certain nombre d'hormones dans le sang:

Le glucose est la principale source d’énergie du corps humain. C'est nécessaire pour le travail de tous les organes. L'insuline et le glucagon maintiennent leur concentration dans le sang à un niveau optimal puisqu'un changement de quantité dans une direction ou une autre affecte négativement l'état du corps. L'insuline insère des transporteurs spéciaux dans les membranes des cellules du foie, des muscles, des reins, etc., de sorte que le glucose est absorbé par les cellules. En cas de manque d'insuline, le diabète sucré se développe et les organes deviennent affamés. Le glucagon est une hormone contre-insuline. Des hormones bien coordonnées favorisent l'équilibre glucidique.

Le rôle du glucagon chez l'homme

Le glucagon est une hormone polypeptidique de 29 acides aminés. Le glucagon est produit par les cellules alpha de l'appareil à îlots. Les fonctions suivantes du glucagon peuvent être distinguées:

  • augmente la glycémie (fonction principale de l'hormone).

Dans le foie, le glucose est stocké sous forme de glycogène. En cas de jeûne ou d'effort physique prolongé, le glucagon déclenche une cascade de réactions se liant aux récepteurs du foie et conduit à la dégradation du glycogène. Le glucose est libéré et pénètre dans la circulation sanguine, permettant ainsi de répondre aux besoins énergétiques du corps.

Faites attention! Le glucagon ne conduit pas à la dégradation du glycogène dans les muscles, car il n’existe aucun récepteur spécifique.

  • active la formation de glucose dans le foie à partir de composants non glucidiques en cas de carence;
  • inhibe l'utilisation du glucose;
  • favorise la répartition des réserves de graisse corporelle. Par conséquent, lorsque le glucagon est produit, la teneur en acides gras dans le sang augmente.
  • active la formation de corps cétoniques (substances spéciales qui, lorsqu'elles sont décomposées, fournissent de l'énergie au corps en cas de pénurie d'autres sources, c'est-à-dire lorsque le glucose est absent);
  • stimule la sécrétion d'insuline afin de prévenir un excès de glucose dans le sang;
  • augmente la pression artérielle en augmentant la fréquence et la force des contractions cardiaques;
  • assure la survie de l'organisme dans des conditions extrêmes en augmentant les sources d'énergie potentielles (glucose, acides gras, corps cétoniques) dans le sang, pouvant être capturées par les organes et utilisées pour le travail;

L'hypertension artérielle contribue également à une meilleure nutrition des organes soumis au stress.

  • stimule la production de catécholamines par la médullosurrénale;
  • en concentrations superphysiologiques, il détend les muscles des organes du muscle lisse (action antispasmodique);
  • L'action du glucagon aide l'adrénaline et le cortisol, qui ont également un effet hyperglycémique.

Régulation de la sécrétion de glucagon

Le corps humain est un système harmonieux. La nature a donc développé des mécanismes pour maintenir le niveau de glucagon dans le sang au bon niveau. Le stimulus pour activer les cellules alpha et sécréter du glucagon est le suivant:

  • diminution de la concentration en glucose. Avec un effort physique prolongé ou un jeûne, ses performances dans le sang deviennent extrêmement basses. Le corps est en manque d'énergie et a besoin de glucose. Le glucagon est produit et libère du glucose des réserves;
  • acides aminés - arginine, alanine, qui sont libérés lorsque la protéine ingérée par les aliments est décomposée. Plus la teneur en protéines des aliments est élevée, plus la production de glucagon est importante. Par conséquent, le régime alimentaire devrait contenir la quantité nécessaire de protéines à part entière;
  • insuline boost: pour éviter une baisse excessive de la glycémie;
  • hormones produites par les organes du système digestif - gastrine, cholécystokinine;
  • médicaments - beta-adrenostimulyatory.

Inhibe la sécrétion de glucagon:

  • une augmentation du glucose, des acides gras ou des corps cétoniques dans le sang;
  • somatostatine, produite dans les cellules delta de l 'appareil insulaire.

Le bon fonctionnement du corps implique un rapport optimal d’activation et d’inhibition de la production de glucagon qui maintient l’équilibre.

La composition et la forme de libération du médicament glucagon

L'hormone glucagon est non seulement produite dans notre corps, mais également, si nécessaire, introduite de l'extérieur sous forme de médicaments.

Le médicament glucagon est disponible sous la forme:

  • Poudre d'Injection Lyophilisée. Seul le glucagon est inclus. Emballés dans des bouteilles en verre de 1, 2 ou 5 ml, ils sont fixés au solvant.
  • Poudre sèche injectable, composée de chlorhydrate de glucagon et d'une solution de lactose / phénol et d'une solution de glycérine. Disponible en ampoules de verre (666,667,668,669)

Le glucagon pour poudre pharmaceutique est isolé du pancréas de bovins ou de porcs. Étonnamment, la formule du glucagon humain et animal a la même structure chimique. Une autre méthode d'obtention - la méthode du génie génétique. L'ADN dans lequel la structure du glucagon est codée est inséré dans E. coli. Le microorganisme devient une source de glucagon, dont la composition en acides aminés coïncide complètement avec celle du humain.

Action pharmacologique du médicament glucagon

L'action de la drogue de synthèse glucagon est similaire à l'action physiologique de l'hormone endogène:

  • Divise le glycogène dans le foie en glucose, qui pénètre ensuite dans le sang. Avec l'introduction du médicament dans une veine, l'action est réalisée en 5 à 25 minutes, par voie intramusculaire - en 15 à 26 minutes, avec sous-cutanée - en 30 à 45 minutes; il est donc nécessaire d'attendre l'apparition de l'effet;
  • Détend les muscles lisses (action spasmolytique). Si administré par voie intraveineuse après 45 à 60 secondes, avec intramusculaire après 8 à 10 minutes;
  • Augmente la fréquence des contractions du muscle cardiaque.

Le mode d’emploi indique que l’effet ne se développe pas dans la mesure nécessaire après une consommation prolongée d’alcool à jeun. La quantité de glycogène dans le foie diminue tellement que le glucagon ne peut avoir d’effet hyperglycémique.

Avec l'utilisation prolongée de glucagon, le péristaltisme intestinal est inhibé et la constipation se développe.

Indications d'utilisation du médicament glucagon

  • hypoglycémie (baisse de la glycémie) et coma hypoglycémique (perte de conscience causée par une carence en glucose);
  • surdosage avec des bloqueurs des canaux calciques et des bêta-bloquants;
  • pendant les manipulations diagnostiques: examen aux rayons X du baryum des organes du tube digestif, examen angiographique des vaisseaux sanguins, tomodensitométrie et imagerie par résonance magnétique pour la détection des saignements de l'intestin grêle et autres procédures nécessitant une réduction du tonus musculaire;
  • les faits sont connus sur l'utilisation du glucagon pour la thérapie de choc dans le traitement de la maladie mentale.

Contre glucagon

  • hyperglycémie: lorsque le glucagon est produit, la glycémie augmente encore plus;
  • hypersensibilité aux protéines de boeuf et de porc dans les aliments;
  • insulinome (tumeur de l'appareil insulaire du pancréas), pouvant entraîner une réaction imprévisible - hypoglycémie);
  • Phéochromocytome (une tumeur de la médullosurrénale qui produit de grandes quantités d'adrénaline. Comme il est un synergiste du glucagon, il peut entraîner une hyperglycémie.
  • diabète sucré (risque d'hyperglycémie)

Faites attention!

  • L'hormone glucagon ne traverse pas la barrière placentaire et peut donc être utilisée chez la femme enceinte. Toutefois, il n’est pas certain que le médicament entre dans le lait maternel, il convient donc de le prendre avec prudence.
  • Améliore l'effet des anticoagulants indirects.

Effets secondaires

  • des nausées et des vomissements;
  • réactions allergiques;
  • palpitations cardiaques;
  • augmenter la pression artérielle.

Méthode d'application

L'hormone glucagon est injectée de différentes manières, en fonction de la situation clinique - sous la peau, dans les tissus musculaires ou dans une veine. Le composant sec doit être dissous dans le solvant ou dans de l’eau stérile pour injection. Lorsque vous utilisez du glucagon, les instructions doivent être soigneusement examinées pour vérifier qu’elles sont bien dosées, à savoir:

  • Pour arrêter l'hypoglycémie, une injection intramusculaire de 1 mg. En fonction de l'âge, il est déterminé dans quelle posologie utiliser le médicament. Enfants de moins de 5 ans âgés de 0,25 à 0,5 mg; enfants de 5 à 10 ans - 0,5 à 1 mg. Le glucagon est généralement utilisé s'il n'est pas possible d'injecter du glucose par voie intraveineuse. Si les mesures ont été inefficaces, vous devrez répéter l'injection après 10 à 15 minutes.
  • Lors de la réalisation de procédures de diagnostic pour l’étude de l’estomac ou du côlon, le glucogon est administré à 0,5 mg par voie intraveineuse ou à 2 mg par voie intramusculaire;
  • Si un corps étranger entre dans l’œsophage, 0,5 à 2 mg par voie intraveineuse.

Clivage du glycogène (glycogénolyse). Structure, mécanisme d'action et régulation de la glycogène phosphorylase

La glycogénolyse est le processus de décomposition anaérobie du glycogène. L'implication des unités de glycogène D-glucose dans le processus de glycolyse se produit avec la participation de deux enzymes: la phosphorylase a et la phosphoglucomutase. Le glucose-6-phosphate formé à la suite de la réaction phosphoglucomutase peut être inclus dans le processus de glycolyse. Après la formation de glucose-6-phosphate, les autres voies de la glycolyse et de la glycogénolyse coïncident complètement:

Dans le processus de glycogénolyse, non pas deux, mais trois molécules d’ATP s’accumulent sous forme de composés à haute énergie (l’ATP ne gaspille pas en formation de glucose-6-phosphate). Il semble que l'efficacité énergétique de la glycogénolyse semble légèrement supérieure à celle du processus de glycolyse, mais cette efficacité ne peut être obtenue qu'en présence de phosphorylase a active. Il faut garder à l'esprit que le processus d'activation de la phosphorylase b ATP est consommé.

La glycogène phosphorylase catalyse l'élimination séquentielle des résidus glycosyle de l'extrémité non réductrice de la molécule de glycogène. Orthophosphate clive la liaison glycosidique entre C1 résidu terminal et C4 résidu voisin. Il rompt spécifiquement la liaison entre l'atome de carbone C1 et atome d'oxygène glycosidique avec préservation de la configuration α à С1.

La réaction catalysée par la phosphorylase in vitro est facilement réversible. À pH 6,8, le rapport d'équilibre de l'orthophosphate au glucose-1-phosphate est de 3,6. ΔG 0 est petit pour cette réaction, car la liaison glycosidique est remplacée par la liaison phosphoéther, qui a presque le même potentiel de transfert. Cependant, la phosphorolyse in vivo est très décalée dans le sens de la décomposition du glycogène, car le rapport [Pje] / [Glucose-1-phosphate] dépasse habituellement 100.

La phosphorylase des muscles squelettiques existe sous deux formes qui se transforment mutuellement: la phosphorylase a active et la phosphorylase b habituellement inactive (Fig. 17.3).

Phosphorylase b Phosphorylase b Phosphorylase a Phosphorylase a

(actif (inactif (inactif (actif)

Forme R) Forme T) Forme T) Forme R)

Fig. 17.3. Régulation de la glycogène phosphorylase dans le muscle squelettique

L'enzyme peut adopter une conformation T (tendue) catalytiquement inactive ou une conformation R (détendue) active. Le solde de R↔T pour la phosphorylase est décalé très loin dans la direction de l'état R. actif. En revanche, la phosphorylase b est principalement à l'état T inactif, sauf lorsque la teneur en AMP est élevée et que les teneurs en ATP et en glucose-6-phosphate sont faibles. Dans la plupart des conditions physiologiques, la proportion d’enzyme active est déterminée par les taux de phosphorylation et de déphosphorylation. L'enzyme est un dimère dont la masse moléculaire des sous-unités est de 92 kDa. La phosphorylase b est convertie en phosphorylase par phosphorylation d'un résidu de sérine (Ser-14) dans chaque sous-unité. Cette modification covalente est catalysée par une enzyme spécifique phosphorylase kinase, découverte par Edmond Fisher et Edwin Krebs. La phosphorylase A est inactivée par une phosphatase spécifique, qui hydrolyse le groupe phosphoryle attaché à Ser-14.

La phosphorylase b musculaire n'est active qu'en présence de fortes concentrations d'AMP agissant de manière allostérique. L'AMP se lie au site de liaison aux nucléotides et modifie la conformation de la phosphorylase b. L'ATP agit comme un effecteur allostérique négatif, en concurrence avec l'AMP. Le glucose-6-phosphate inhibe également la phosphorylase b principalement en se liant à un autre site actif. Dans la plupart des états physiologiques, la phosphorylase b est inactive en raison de l’effet inhibiteur de l’ATP et du glucose-6-phosphate. En revanche, la phosphorylase a est complètement active, quelle que soit la teneur en AMP, en ATP et en glucose-6-phosphate. La proportion d'enzyme active est déterminée principalement par les taux de phosphorylation et de déphosphorylation. Dans un muscle inactif, la quasi-totalité de l'enzyme est sous la forme b inactive. Une augmentation de l'adrénaline et une stimulation musculaire électrique conduisent à la formation d'une forme active.

Les études par cristallographie aux rayons X des formes a et b de la glycogène phosphorylase ont considérablement simplifié l’étude des mécanismes catalytiques et régulateurs de cette enzyme clé du métabolisme. Ainsi, 841 résidus d'acides aminés de la sous-unité monomère sont compactés dans trois domaines structurels (figure 17.4): le domaine amino-terminal (310 résidus), le domaine de liaison au glycogène (160 résidus) et le domaine carboxy-terminal (371 résidus).

Le centre catalytique est localisé dans l’espace profond formé par les résidus d’acides aminés de chacun de ces trois domaines. Une telle protection du centre actif contre le milieu aquatique devrait évidemment favoriser la prédominance de la phosphorolyse par rapport à l'hydrolyse. Phosphate de pyridoxal (vitamine b6), nécessaire à l'action de l'enzyme, se lie près du site de fixation du glucose-1-phosphate. Le groupe aldéhyde de ce cofacteur forme une base de Schiff avec une chaîne latérale de lysine du domaine C-terminal. La préservation de l'activité enzymatique après la réduction de la base de Schiff avec du borohydride suggère que, dans ce cas, le groupe aldéhyde, contrairement aux cas d'autres enzymes du pyridoxal, ne participe pas à la catalyse. Dans le même temps, le groupe phosphoryle du phosphate de pyridoxal semble être directement impliqué dans la catalyse.

Dans la molécule de phosphorylase, il existe également un site de liaison au glycogène, situé à 30 A du centre catalytique, qui est important pour la fixation de l'enzyme sur la particule de glycogène. En raison de la grande distance qui sépare le site de liaison du glycogène au centre catalytique, l’enzyme peut phosphoroliser de nombreux résidus terminaux sans subir de dissociation ni de réassociation après chaque cycle catalytique.

R est. 17.4. phosphorylase du squelette du carbone α

De plus, la phosphorylase contient au moins deux sites de contrôle allostériques. Le glucose et les nucléosides, qui sont des inhibiteurs allostériques de la phosphorylase A hépatique, se lient près du centre catalytique. L'AMP, un activateur allostérique de la phosphorylase b, se lie près de la limite entre les sous-unités, loin du site catalytique et du site de liaison du glycogène.

La sérine-14, site de la phosphorylation au cours de la conversion de la phosphorylase b en phosphorylase a, est également localisée près de la limite entre les sous-unités. Ce groupe phosphoryle dans la phosphorylase a est un atome d'hydrogène lié à la chaîne latérale d'arginine-69. Dans le même temps, la région couvrant 19 résidus N-terminaux de la phosphorylase b n'a pas de structure strictement définie. Cette zone de la forme b en termes de flexibilité ressemble à un domaine d’activation très mobile du trypsinogène, qui adopte une conformation strictement ordonnée lorsqu’il est transformé en trypsine.

L'activité de la glycogène phosphorylase kinase est également régulée par modification covalente. Il est similaire à la phosphorylase, car la phosphorylation est convertie d'une forme à faible activité en une forme hautement active. L'enzyme catalysant cette activation est un composant du système hormone-AMP cyclique.

La kinase phosphorylase peut être partiellement activée d'une autre manière (sous l'action de Ca 2+ à des concentrations de l'ordre de 10 -7 M). Ce mécanisme d'activation est important pour les processus biologiques, car la contraction musculaire est déclenchée par la libération de Ca 2+. Ainsi, le clivage du glycogène et la contraction musculaire sont associés à une augmentation transitoire de la teneur en Ca 2+ dans le cytoplasme.

Considérez la relation entre les hormones qui affectent le métabolisme du glycogène et les réactions de phosphorylation, qui déterminent les activités de la glycogène synthase et de la glycogène phosphorylase. La séquence des réactions est la suivante:

1) l'adrénaline se lie à la membrane plasmique de la cellule musculaire et stimule l'adénylate cyclase;

2) l'adénylate cyclase catalyse la formation d'AMP cyclique à partir d'ATP;

3) une augmentation du contenu intracellulaire de l'AMP cyclique active la protéine kinase. En l'absence d'AMP cyclique, cette kinase étant inactive, la liaison de l'AMP cyclique conduit à sa stimulation allostérique;

4) la protéine kinase dépendante de l'AMP cyclique phosphoryle la phosphorylase kinase et la glycogène synthase. La phosphorylation des deux enzymes est à la base de la régulation coordonnée de la synthèse et de la dégradation du glycogène. Cela conduit à "l'inclusion" de phosphorylase (via la phosphorylase kinase) et à l '"arrêt" simultané de la glycogène synthase (par voie directe).

Les changements d'activité enzymatique causés par la phosphorylation peuvent être inversés par élimination hydrolytique du groupe phosphoryle. Par exemple, la conversion de la phosphorylase a en phosphorylase b est catalysée par la phosphatase phosphorylase:

Cette enzyme hydrolyse également le groupe phosphoryle de la forme active de phosphorylase kinase, ce qui provoque son inactivation. De plus, la même phosphatase élimine le groupe phosphoryle de la glycogène synthase B, en le transformant en une forme a beaucoup plus active. Ceci est un autre dispositif moléculaire qui fournit une synthèse coordonnée et une décomposition du glycogène. L'activité de la phosphatase semble également être régulée. Par exemple, la combinaison de Ca 2+ et de Mg-ATP inhibe la phosphorylase phosphorylase, mais active la phosphorylase kinase. Phosphatase glycogène synthase dans les muscles et inhibée par le glycogène. Par conséquent, avec une teneur élevée en glycogène, la glycogène synthase musculaire restera sous forme phosphorylée.

Un signal provenant de la formation d'un AMP cyclique peut également être «désactivé». La liaison phosphodiester dans l'AMP cyclique est hydrolysée par une phosphodiesterase spécifique pour former l'AMP, qui n'active pas la protéine kinase. La valeur de AG 0 de cette réaction de haute énergie est de 11,9 kcal / mol.

La cascade de réactions enzymatiques dans la régulation du métabolisme du glycogène est similaire à la cascade de réactions protéolytiques lors de la coagulation du sang. Dans les deux cas, la cascade enzymatique crée un haut degré d'amplification. En cas de dégradation du glycogène, il existe trois étapes de contrôle enzymatiques, alors que dans la synthèse du glycogène, il en existe deux. S'il existait une régulation directe de la glycogène phosphorylase et de la glycogène synthase en liant l'adrénaline, la quantité d'hormone nécessaire pour améliorer la dégradation du glycogène serait plus de mille fois supérieure à la quantité requise en présence d'une cascade amplificatrice.

Quelle hormone décompose le glycogène

Les enzymes catalysées par l'activation et, par conséquent, l'inactivation des enzymes clés du métabolisme intermédiaire sont appelées interconversions. Ces processus sont sous divers contrôles, notamment hormonaux. Dans cette section, les processus d'interconversion qui régulent le métabolisme du glycogène dans le foie sont pris en compte.

A. Contrôle hormonal de la dégradation du glycogène

Le glycogène sert de réserve de glucides dans le corps, à partir duquel le phosphate de glucose est rapidement créé dans le foie et les muscles en le scindant (voir p. 158). Le taux de synthèse du glycogène est déterminé par l'activité de la glycogène synthase (dans le diagramme ci-dessous à droite), tandis que le clivage est catalysé par la glycogène phosphorylase (dans le diagramme ci-dessous à gauche). Les deux enzymes agissent à la surface des particules de glycogène insolubles, où elles peuvent être sous forme active ou inactive, en fonction de l'état du métabolisme. Lorsque vous jeûnez ou dans des situations stressantes (lutte, course à pied), votre corps a besoin de plus de glucose. Dans ce cas, les hormones adrénaline et glucagon sont sécrétées. Ils activent la décomposition et inhibent la synthèse du glycogène. L'adrénaline agit dans les muscles et le foie, tandis que le glucagon n'agit que dans le foie.

Les deux hormones se lient aux récepteurs de la membrane plasmique (1) et activent, par l'intermédiaire des protéines G (voir page 372), l'adénylate cyclase (2), qui catalyse la synthèse de 3 ', 5'-cyclo-AMF (AMPc) à partir d'ATP (ATP).. L'inverse est l'effet de l'AMPc phosphodiestérase (3), qui hydrolyse l'AMPc en AMP (AMP) sur ce «second messager». Dans le foie, la diastérase est induite par l'insuline, qui n'interfère donc pas avec les effets des deux autres hormones (non présenté). cAMP lie et active de ce fait la protéine kinase A (4), qui agit de deux manières: d'une part, il transforme la glycogène synthase en la forme D inactive en utilisant la phosphorylation de la co-enzyme (5) et arrête donc la synthèse de glycogène (5) ; d'autre part, il active, également par phosphorylation, une autre protéine kinase, la phosphorylase kinase (8). La phosphorylase kinase active phosphoryle la forme b inactive de la glycogène phosphorylase, la transformant en la forme a active (7). Cela conduit à la libération de glycogène-1-phosphate à partir de glycogène (8) qui, après conversion en glucose-6-phosphate avec la participation de phosphoglucomatase, est impliqué dans la glycolyse (9). De plus, du glucose libre se forme dans le foie, qui pénètre dans le sang (10).

Lorsque les taux d'AMPc diminuent, les phosphoprotéines phosphatases (11) sont activées, ce qui déphosphoryle diverses phosphoprotéines de la cascade décrite et arrête ainsi la décomposition du glycogène et initie sa synthèse. Ces processus se produisent en quelques secondes et le métabolisme du glycogène s'adapte rapidement aux conditions modifiées.

B. Interconversion de la glycogène phosphorylase

Les modifications structurelles qui accompagnent l'interconversion glycogène phosphorylase ont été établies par analyse structurelle aux rayons X. L'enzyme est un dimère de symétrie de second ordre. Chaque sous-unité a un centre actif, qui est situé à l'intérieur de la protéine et dans la forme b est difficilement accessible au substrat. L'interconversion commence par la phosphorylation du résidu sérine (Ser-14) près de l'extrémité N-terminale de chacune des sous-unités. Les résidus d'arginine des sous-unités adjacentes se lient aux groupes phosphate. La liaison initie des réarrangements conformationnels qui augmentent considérablement l'affinité de l'enzyme pour l'activateur allostérique AMP. L'effet de l'AMP et l'effet des changements de conformation sur les sites actifs conduisent à l'émergence d'une forme a plus active. Après élimination des résidus de phosphate, l'enzyme adopte spontanément la conformation initiale b.

Quelle hormone décompose le glycogène

Le glycogène est un glucide complexe constitué de molécules de glucose reliées dans une chaîne. Après un repas, une grande quantité de glucose commence à pénétrer dans le sang et le corps humain stocke l'excès de glucose sous forme de glycogène. Lorsque le taux de glucose dans le sang commence à diminuer (lors d'exercices physiques, par exemple), le corps sépare le glycogène à l'aide d'enzymes. Le niveau de glucose reste ainsi normal et les organes (y compris les muscles pendant l'exercice) en absorbent suffisamment pour produire de l'énergie.

Le glycogène se dépose principalement dans le foie et les muscles. L'apport total en glycogène dans le foie et les muscles d'un adulte est compris entre 300 et 400 g ("Physiologie humaine", AS Solodkov, EB Sologub). En bodybuilding, seul le glycogène se trouve dans les tissus musculaires.

Lors de la réalisation d’exercices de musculation (musculation, musculation), la fatigue générale est due à l’épuisement des réserves de glycogène. Il est donc recommandé de consommer des aliments riches en glucides deux heures avant l’entraînement.

Biochimie et physiologie

D'un point de vue chimique, le glycogène (C6H10O5) n est un polysaccharide formé de résidus de glucose liés par des liaisons α-1 → 4 (α-1 → 6 au niveau de sites ramifiés); glucides de réserve principale d’êtres humains et d’animaux. Le glycogène (également parfois appelé amidon animal, malgré l'inexactitude de ce terme) est la principale forme de stockage du glucose dans les cellules animales. Il se dépose sous forme de granulés dans le cytoplasme de nombreux types de cellules (principalement le foie et les muscles). Le glycogène constitue une réserve d'énergie qui peut être rapidement mobilisée si nécessaire pour compenser le manque soudain de glucose. Les réserves de glycogène, cependant, ne sont pas aussi volumineuses en calories par gramme que les triglycérides (graisses). Seul le glycogène stocké dans les cellules du foie (hépatocytes) peut être transformé en glucose pour nourrir tout le corps. La teneur en glycogène dans le foie avec une augmentation de sa synthèse peut être de 5 à 6% en poids du foie. [1] La masse totale de glycogène dans le foie peut atteindre 100 à 120 grammes chez l’adulte. Dans les muscles, le glycogène est transformé en glucose exclusivement pour la consommation locale et s'accumule à des concentrations bien inférieures (pas plus de 1% de la masse musculaire totale), tandis que son stock musculaire total peut dépasser le stock accumulé dans les hépatocytes. Une petite quantité de glycogène se trouve dans les reins et encore moins dans certains types de cellules cérébrales (gliales) et de globules blancs.

En tant que glucide de stockage, le glycogène est également présent dans les cellules des champignons.

Métabolisme du glycogène

En l'absence de glucose dans le corps, le glycogène sous l'influence d'enzymes se décompose en glucose, qui pénètre dans le sang. Le système nerveux et les hormones assurent la régulation de la synthèse et de la dégradation du glycogène. Les défauts héréditaires des enzymes impliquées dans la synthèse ou la dégradation du glycogène conduisent au développement de syndromes pathologiques rares - la glycogénose.

Régulation de la dégradation du glycogène

La dégradation du glycogène dans les muscles déclenche l'adrénaline, qui se lie à son récepteur et active l'adénylate cyclase. L'adénylate cyclase commence à synthétiser l'AMP cyclique. L'AMP cyclique déclenche une cascade de réactions conduisant finalement à l'activation de la phosphorylase. La glycogène phosphorylase catalyse la dégradation du glycogène. Dans le foie, la dégradation du glycogène est stimulée par le glucagon. Cette hormone est sécrétée par les cellules a pancréatiques lors du jeûne.

Régulation de la synthèse du glycogène

La synthèse du glycogène est initiée une fois que l'insuline est liée à son récepteur. Lorsque cela se produit, l’autophosphorylation des résidus de tyrosine dans le récepteur de l’insuline. Une cascade de réactions est déclenchée dans laquelle les protéines de signalisation suivantes sont activées en alternance: substrat du récepteur de l'insuline-1, phosphoinositol-3-kinase, kinase du phospho-inositol-dépendante, protéine kinase AKT. En fin de compte, la kinase-3 glycogène synthase est inhibée. À jeun, la kinase-3 glycogène synthétase n'est active et inactivée que peu de temps après un repas, en réponse à un signal d'insuline. Il inhibe la glycogène synthase par phosphorylation, ne lui permettant pas de synthétiser du glycogène. Au cours de la prise alimentaire, l’insuline active une cascade de réactions qui inhibent la kinase-3 glycogène synthase et activent la protéine phosphatase-1. La protéine phosphatase-1 déphosphoryle la glycogène synthase et celle-ci commence à synthétiser le glycogène à partir du glucose.

Protéine tyrosine phosphatase et ses inhibiteurs

Dès que le repas se termine, la protéine tyrosine phosphatase bloque l'action de l'insuline. Il déphosphoryle les résidus de tyrosine dans le récepteur de l'insuline et celui-ci devient inactif. Chez les patients atteints de diabète de type II, l'activité de la protéine tyrosine phosphatase est excessivement augmentée, ce qui conduit à un blocage du signal d'insuline et les cellules se révèlent être résistantes à l'insuline. Des études sont en cours sur la création d’inhibiteurs de protéines phosphatases, qui permettront de mettre au point de nouvelles méthodes de traitement du diabète de type II.

Réapprovisionnement en glycogène

La plupart des experts étrangers [2] [3] [4] [5] [6] insistent sur la nécessité de remplacer le glycogène en tant que source d'énergie principale pour garantir l'activité musculaire. Il est noté dans ces travaux que des charges répétées peuvent provoquer un épuisement profond des réserves de glycogène dans les muscles et le foie et nuire à la performance des athlètes. Les aliments riches en glucides augmentent le stockage de glycogène, le potentiel énergétique musculaire et améliorent les performances globales. Selon les observations de V. Shadgan, la plupart des calories par jour (60 à 70%) devraient être prises en compte pour les glucides, qui fournissent le pain, les céréales, les céréales, les légumes et les fruits.

Quelle hormone décompose le glycogène

Ils disent que les lièvres sont des lâches par nature. Pendant ce temps, le comportement du petit lièvre correspond de manière optimale à ses capacités dans la lutte pour la vie. De façon inattendue, effrayé par un chien ou un renard, il devrait simplement s'échapper comme un éclair. Au moment du danger, son corps mobilise toutes les réserves de forces. Vous pouvez souvent entendre des histoires de personnes qui, dans des situations critiques, "se sont surpassées" et ont affiché de tels résultats physiques qu'elles auraient semblé fantastiques dans des conditions normales. Un athlète qui s’est préparé à parcourir une distance de 100 mètres au moment du départ pendant plusieurs secondes, les processus générant de l’énergie accélèrent cent fois pour mettre les muscles en mouvement.

Dans toutes ces situations stressantes, une hormone est libérée dans le sang sous le contrôle du système nerveux. L'adrénaline synthétisée dans la médullosurrénale, qui pénètre dans la circulation sanguine dans des situations stressantes, joue un rôle particulier. Avec irritation et peur, l'adrénaline monte dans le sang. À propos, les lièvres vivant dans des zones densément peuplées, soumis à des stress plus longs, devraient avoir des glandes surrénales plus grandes que leurs parents vivant dans des zones plus calmes. L'adrénaline non seulement augmente la pression artérielle et accélère le rythme cardiaque ("rythme de galop"), mais mobilise également principalement les réserves de sucre dans l'organisme - le niveau de glucose dans le sang augmente.

Le glucose s'accumule dans le corps (principalement dans le foie et les muscles) sous forme de glycogène - un polysaccharide linéaire constitué de résidus de glucose. Une molécule de glycogène contient environ 10 000 molécules de glucose. La décomposition du glycogène est catalysée par la glycogène phosphorylase. Au besoin, il décompose le glycogène en glucose *.

* (Strictement parlant, lors de la séparation du glycogène, ce n'est pas le glucose qui se forme en premier lieu, mais le glucose-1-phosphate, qui est converti en glucose-6-phosphate et ce dernier est décomposé par la phosphatase en glucose et en un groupe phosphate.)

Comment une hormone dans le sang, telle que l'adrénaline, peut-elle réguler le travail de l'enzyme dans la cellule, à savoir la glycogène phosphorylase? L'adrénaline elle-même n'entre pas du tout dans les cellules du foie et des muscles. L'hormone se lie, à la surface de la cellule, sur la base du principe «clé et verrouiller», avec une protéine qu'elle «reconnaît» (une protéine réceptrice). En conséquence de la liaison à l'adrénaline, l'enzyme adénylate cyclase est activée, laquelle se lie à la protéine récepteur et pénètre dans la cellule. Le mécanisme d'activation des enzymes par l'adrénaline n'est toujours pas clair. L'adénylate cyclase convertit un vecteur énergétique dans la cellule, l'adénosine triphosphate (ATP) en adénosine monophosphate cyclique (AMPc). Le cAMP joue le rôle d'une substance intermédiaire.

Avec la formation de l'AMPc, une avalanche de réactions commence et se développe comme une boule de neige. Protéine kinase activée, transférant des groupes phosphates de l'ATP à d'autres enzymes. Ainsi, les enzymes transformées chimiquement changent d'activité: certaines d'entre elles sont activées par des groupes phosphates attachés, alors que d'autres sont inhibées. La protéine kinase remplit une double fonction. Il inactive une enzyme (glycogène synthétase) qui régule la formation de glycogène à partir du glucose dans les cellules du foie. Dans le même temps, cependant, la protéine kinase active la phosphorylase kinase précédemment inactive. Ce dernier active en outre (également en transférant des groupes phosphate) le glycogène précédemment inactif, la phosphorylase, qui clive enfin les résidus de glucose du glycogène.

En conséquence, du fait de la coordination mutuelle appropriée des réactions chimiques directes et inverses sous l'action de protéines kinases activées par de grandes quantités d'AMPc, apparues sous l'influence de l'adrénaline, se produit d'une part une accélération de la désintégration du glycogène en glucose et, d'autre part, une suppression de la nouvelle croissance du glycogène. En fin de compte, la concentration de glucose dans le sang augmente fortement.

Sur la fig. 14 décrit toutes les étapes de ce processus complexe. Par analogie avec les cascades, l'ensemble du processus est souvent appelé cascade enzymatique. De plus, chaque enzyme précédente active un nombre beaucoup plus important d’autres. Ainsi, le nombre d’enzymes activées augmente en avalanche, de sorte qu’une seule molécule d’adrénaline active plusieurs milliers de molécules de phosphorylase, qui libèrent environ 3 millions de molécules de glucose en quelques secondes. Par conséquent, le sens et le but de la cascade enzymatique consiste en une amplification ultra-rapide d’un signal extrêmement faible des millions de fois.

Lorsque la situation de stress disparaît, l'adrénaline dans le sang cesse. Le cAMP est clivé par voie enzymatique et toutes les enzymes après le clivage des groupes phosphate retrouvent leur état d'origine. Le glucose est à nouveau converti en sa forme de réserve - le glycogène. La concentration de glucose dans le sang et la cellule diminue et se normalise. À propos, l'une des raisons de l'effet stimulant sur le café et le thé sur le corps est que la caféine et la théophylline inhibent la phosphodiestérase, une enzyme qui dégrade l'AMPc et prolonge ou intensifie ainsi l'effet stimulant de l'adrénaline.

Apparemment, la formation "lente" des enzymes initialement sous la forme de précurseurs inactifs, puis, selon les besoins, de leur activation rapide comme l'éclair à la suite de changements chimiques est un principe régulateur répandu parmi les êtres vivants. C'est ainsi que se forment les enzymes digestives dans les cellules de la membrane muqueuse de l'estomac et du pancréas. Puisqu'elles peuvent devenir très dangereuses pour leurs "cellules mères", les enzymes digestives sont synthétisées sous une forme inactive (proenzymes, zymogènes). Pour ce faire, lorsqu'ils sont synthétisés sur les ribosomes, des liens supplémentaires de la chaîne protéique sont «bloqués», ce qui masque le centre actif. Une fois que l'enzyme a quitté le site de synthèse, ils sont séparés dans l'estomac ou les intestins sous l'action d'autres enzymes. Ensuite, un centre actif peut être formé (Fig. 16). Avec un tel "tour", d’une part, les cellules de la muqueuse gastrique et du pancréas se protègent de leurs propres produits "hautement explosifs" et, d’autre part, la possibilité que les enzymes immédiatement après chaque "naissance" se rongent brutalement sont rongées.

Glycogène: "office" énergétique du corps

Quel genre d'animal est ce "glycogène"? Il est généralement mentionné en relation avec les glucides, mais peu de gens décident de s’intéresser à l’essence même de cette substance. Bone Broad a décidé de vous dire tout ce qu'il y a de plus important et de nécessaire sur le glycogène pour qu'ils ne croient plus au mythe selon lequel "la combustion des graisses ne commence qu'après 20 minutes de course". Intrigué? Lire!

Vous apprendrez donc de cet article: qu'est-ce que le glycogène, comment se forme-t-il, où et pourquoi le glycogène s'accumule-t-il, comment se produit l'échange de glycogène et quels produits sont à l'origine du glycogène.

Qu'est-ce que le glycogène?

Notre corps a tout d'abord besoin de nourriture en tant que source d'énergie, puis seulement en tant que source de plaisir, bouclier anti-stress ou occasion de se «dorloter». Comme vous le savez, les macronutriments nous apportent de l’énergie: graisses, protéines et glucides. Les graisses donnent 9 kcal et les protéines et glucides 4 kcal. Malgré la haute valeur énergétique des graisses et le rôle important des acides aminés essentiels des protéines, les glucides sont les plus importants «fournisseurs» d’énergie pour notre corps.

Pourquoi La réponse est simple: les graisses et les protéines sont une forme «lente» d’énergie, car Leur fermentation prend du temps et les glucides - "rapides". Tous les glucides (bonbons ou pain avec son) finissent par se scinder en glucose, ce qui est nécessaire à la nutrition de toutes les cellules du corps. Schéma de clivage des glucides

Le glycogène est une sorte de glucide «conservateur», autrement dit du glucose stocké pour les besoins énergétiques ultérieurs. Il est stocké dans un état lié à l'eau. C'est à dire Le glycogène est un «sirop» avec un pouvoir calorifique de 1-1,3 kcal / g (avec un contenu calorique en glucides de 4 kcal / g).

La synthèse

Le processus de formation du glycogène (glycogénèse) se déroule selon des scénarios de 2 m. Le premier est le processus de stockage du glycogène. Après un repas contenant des glucides, la glycémie augmente. En réponse, l'insuline pénètre dans la circulation sanguine pour faciliter ensuite la libération de glucose dans les cellules et contribuer à la synthèse de glycogène. Grâce à l'enzyme (amylase), les glucides (amidon, fructose, maltose, saccharose) se décomposent en molécules plus petites puis, sous l'influence d'enzymes de l'intestin grêle, le glucose se décompose en monosaccharides. Une partie importante des monosaccharides (la forme de sucre la plus simple) pénètre dans le foie et les muscles, où le glycogène se dépose dans la "réserve". Total synthétisé 300-400 grammes de glycogène.

Le deuxième mécanisme est lancé pendant les périodes de faim ou d’activité physique intense.Au besoin, le glycogène est mobilisé à partir du dépôt et converti en glucose, qui est fourni aux tissus et utilisé par ceux-ci dans l’activité de la vie. Lorsque le corps épuise l'apport de glycogène dans les cellules, le cerveau signale la nécessité d'un "ravitaillement en carburant".

Où est-il stocké?

  1. Glycogène dans le foie.

Les principales réserves de glycogène se trouvent dans le foie et les muscles. La quantité de glycogène dans le foie peut atteindre 150 à 200 grammes chez un adulte. Les cellules hépatiques sont les leaders de l'accumulation de glycogène: elles peuvent contenir 8% de cette substance.

La fonction principale du glycogène hépatique est de maintenir la glycémie à un niveau sain et constant. Le foie lui-même est l'un des organes les plus importants du corps (même s'il vaut la peine de tenir un «hit-parade» parmi les organes dont nous avons tous besoin), et le stockage et l'utilisation du glycogène rendent ses fonctions encore plus responsables: un fonctionnement du cerveau de haute qualité n'est possible que grâce au taux de sucre normal dans le corps.

Si le taux de sucre dans le sang diminue, il se produit alors un déficit énergétique qui provoque un dysfonctionnement de l'organisme. Le manque de nutrition du cerveau affecte le système nerveux central, qui est épuisé. Voici le fractionnement du glycogène. Ensuite, le glucose pénètre dans le sang, de sorte que le corps reçoive la quantité d’énergie requise.

  • Glycogène dans les muscles.

    Le glycogène est également déposé dans les muscles. La quantité totale de glycogène dans le corps est de 300 à 400 grammes. Comme nous le savons, environ 100 à 120 grammes de la substance s’accumulent dans le foie, mais le reste (200 à 280 g) est stocké dans les muscles et représente au maximum 1 à 2% de la masse totale de ces tissus. Bien que, pour être aussi précis que possible, il convient de noter que le glycogène est stocké non pas dans les fibres musculaires, mais dans le sarcoplasme - le fluide nutritif entourant les muscles.

    La quantité de glycogène dans les muscles augmente en cas de nutrition abondante et diminue pendant le jeûne et ne diminue que pendant l'exercice - prolongée et / ou intense. Lorsque les muscles travaillent sous l'influence d'une enzyme spéciale, la phosphorylase, qui est activée au début de la contraction musculaire, la dégradation du glycogène se produit, ce qui permet de s'assurer que les muscles eux-mêmes (contractions musculaires) fonctionnent avec le glucose. Ainsi, les muscles utilisent du glycogène uniquement pour leurs propres besoins.

    Une activité musculaire intense ralentit l'absorption des glucides et un travail léger et bref augmente l'absorption du glucose.

  • Le glycogène hépatique et musculaire est utilisé pour différents besoins, mais dire que l'un d'entre eux est plus important est un non-sens absolu et ne fait que démontrer votre ignorance sauvage.

    Tout ce qui est écrit sur cet écran est une hérésie complète. Si vous avez peur des fruits et pensez qu'ils sont directement stockés dans la graisse, alors ne dites rien à rien à personne et lisez d'urgence l'article Fructose: Est-il possible de manger des fruits et de perdre du poids?

    Pour tout effort physique actif (exercices de musculation au gymnase, boxe, course, aérobic, natation et tout ce qui vous fait transpirer), le corps a besoin de 100 à 150 grammes de glycogène par heure d'activité. Après avoir épuisé les réserves de glycogène, le corps commence à détruire les muscles, puis les tissus adipeux.

    Remarque: s'il ne s'agit pas d'une longue famine totale, les réserves de glycogène ne sont pas complètement épuisées, car elles sont vitales. Sans réserves dans le foie, le cerveau peut rester sans apport de glucose, ce qui est mortel, car le cerveau est l'organe le plus important (et non le bout, comme le pensent certaines personnes). Sans réserves musculaires, il est difficile d'effectuer un travail physique intensif, ce qui, dans la nature, est perçu comme un risque accru d'être dévoré / sans progéniture / gelé, etc.

    La formation épuise les réserves de glycogène, mais pas selon le principe suivant: «Pendant les 20 premières minutes, nous travaillons sur le glycogène. Nous passons ensuite aux graisses et perdons du poids». Par exemple, prenons une étude dans laquelle des athlètes entraînés ont effectué 20 séries d'exercices pour les jambes (4 exercices, 5 séries de chaque; chaque série a été exécutée jusqu'à 6-12 répétitions; le repos était court; la durée totale d'entraînement était de 30 minutes). Qui est familier avec l'entraînement en force, comprend que ce n'était pas facile. Avant et après l'exercice, ils ont pris une biopsie et ont examiné la teneur en glycogène. Il s’est avéré que la quantité de glycogène a diminué de 160 à 118 mmol / kg, soit moins de 30%.

    De cette manière, nous avons dissipé un autre mythe: il est peu probable que vous ayez le temps d’épuiser tous vos stocks de glycogène, vous ne devez donc pas casser de la nourriture dans le vestiaire, entre baskets en sueur et corps étrangers, vous ne mourrez pas d’un catabolisme «inévitable». Soit dit en passant, il vaut la peine de reconstituer les réserves de glycogène non pas dans les 30 minutes qui suivent une séance d’entraînement (hélas, la fenêtre protéines-glucides est un mythe), mais dans les 24 heures.

    Les gens exagèrent extrêmement le taux d'épuisement du glycogène (comme beaucoup d'autres choses)! Immédiatement après l'entraînement, ils aiment jeter des «braises» après la première approche d'échauffement avec le cou vide, ou «l'épuisement des réserves de glycogène musculaire et le CATABOLISME». Il se coucha pendant une heure dans la journée et une moustache, il n'y avait pas de glycogène dans le foie. Je ne parle pas de la consommation électrique catastrophique d'une tortue de 20 minutes. Et en général, les muscles mangent presque 40 kcal pour 1 kg, les protéines pourrissent, forment du mucus dans le tractus gastro-intestinal et provoquent le cancer, le lait afflue de sorte que jusqu'à 5 kilos supplémentaires sur la balance (pas de graisse, aha), les graisses causent l'obésité, les glucides sont mortels (J'ai peur, j'ai peur) et vous allez certainement mourir de gluten. Il est étrange que nous ayons réussi à survivre à la préhistoire et que nous ne soyons pas éteints, bien que nous n’ayons évidemment pas mangé d’ambrosia ni de fosse sportive.
    N'oubliez pas, s'il vous plaît, que la nature est plus intelligente que nous et qu'elle a tout ajusté à l'aide de l'évolution pendant longtemps. L'homme est l'un des organismes les plus adaptés et adaptables, capable d'exister, de se multiplier, de survivre. Donc, sans psychose, messieurs et dames.

    Cependant, s'entraîner sur un estomac vide n'a pas de sens. "Que puis-je faire?" Vous trouverez la réponse dans l'article «Cardio: quand et pourquoi?», Qui vous expliquera les conséquences d'un entraînement affamé.

    Combien de temps est passé?

    Le glycogène hépatique est décomposé en réduisant la concentration de glucose dans le sang, principalement entre les repas. Après 48 à 60 heures de jeûne complet, les réserves de glycogène dans le foie sont complètement épuisées.

    Le glycogène musculaire consomme pendant l'activité physique. Et nous reviendrons sur le mythe: «Pour brûler de la graisse, il faut courir au moins 30 minutes, car ce n’est qu’à la vingtième minute que les réserves de glycogène sont épuisées et que la graisse sous-cutanée commence à être utilisée comme carburant», uniquement d’un point de vue purement mathématique. D'où vient-il? Et le chien le connait!

    En effet, il est plus facile pour le corps d’utiliser du glycogène que d’oxyder les graisses en énergie, il est donc principalement consommé. D'où le mythe: il faut d'abord dépenser tout le glycogène, puis la graisse commence à brûler et cela se produira environ 20 minutes après le début des exercices d'aérobic. Pourquoi 20? Nous n'en avons aucune idée.

    MAIS: personne ne prend en compte le fait qu’il n’est pas si facile d’utiliser tout le glycogène et que cela n’est pas limité à 20 minutes. Comme nous le savons, la quantité totale de glycogène dans le corps est de 300 à 400 grammes, et certaines sources en disent environ 500, ce qui nous donne entre 1200 et 2000 kcal! Avez-vous une idée de combien vous avez besoin de courir pour épuiser un tel apport calorique? Une personne pesant 60 kg devra courir à un rythme moyen de 22 à 3 kilomètres. Eh bien, es-tu prêt? Glycogène égoutté

    Croissance musculaire

    Un entraînement réussi nécessite deux conditions principales: la disponibilité de réserves de glycogène dans les muscles avant l'entraînement en force et un niveau de récupération adéquat de ces réserves après celui-ci. La musculation sans glycogène va littéralement brûler les muscles. Pour que cela ne se produise pas, votre régime alimentaire doit contenir suffisamment de glucides afin que votre corps puisse fournir de l'énergie à tous les processus qui s'y déroulent. Sans glycogène (et oxygène, soit dit en passant), nous ne pouvons pas produire de l'ATP, qui sert de réserve d'énergie ou de réservoir de réserve. Les molécules d'ATP elles-mêmes ne stockent pas d'énergie, mais immédiatement après leur création, elles libèrent de l'énergie.

    La source d'énergie directe des fibres musculaires est TOUJOURS l'adénosine triphosphate (ATP), mais elle est si petite dans les muscles qu'elle ne dure que 1 à 3 secondes de travail intensif! Par conséquent, toutes les transformations de graisses, glucides et autres vecteurs énergétiques dans une cellule se résument à une synthèse continue d'ATP. C'est à dire Toutes ces substances «brûlent» pour créer des molécules d’ATP. Le corps a toujours besoin d'ATP, même lorsqu'une personne ne fait pas de sport mais se contente de se moucher. Cela dépend du travail de tous les organes internes, de l'émergence de nouvelles cellules, de leur croissance, de la fonction contractile des tissus et bien plus encore. L'ATP peut être considérablement réduit, par exemple, si vous pratiquez un exercice intense. C'est pourquoi vous devez savoir comment restaurer l'ATP et restituer l'énergie du corps, qui sert de carburant non seulement aux muscles du squelette, mais également aux organes internes.

    De plus, le glycogène joue un rôle important dans la récupération du corps après un exercice, sans lequel la croissance musculaire est impossible.

    Bien entendu, les muscles ont besoin d'énergie pour se contracter et se développer (afin de permettre la synthèse des protéines). Il n'y aura pas d'énergie dans les cellules musculaires = pas de croissance. Par conséquent, sans glucides ni régimes avec une quantité minimale de glucides fonctionnent mal: peu de glucides, peu de glycogène, respectivement, vous brûlerez activement les muscles.

    Donc, pas de detox aux protéines et peur des fruits avec les céréales: jetez un livre sur le régime paléo dans le four! Choisissez une alimentation équilibrée, saine et variée (décrite ici) et ne diabolisez pas chaque produit.

    Aimez-vous "nettoyer" le corps? Ensuite, l'article "Detox Fever" va vous choquer!

    Les produits

    Seul le glycogène peut aller au glycogène. Par conséquent, il est extrêmement important de maintenir la barre de glucides dans votre alimentation à au moins 50% de la teneur totale en calories. En consommant un taux normal de glucides (environ 60% de l'alimentation quotidienne), vous conservez votre propre glycogène au maximum et forcez le corps à bien oxyder les glucides.

    Il est important d'avoir dans l'alimentation des produits de boulangerie, des céréales, des céréales, des fruits et des légumes divers.

    Les meilleures sources de glycogène sont: le sucre, le miel, le chocolat, la marmelade, la confiture, les dattes, les raisins secs, les figues, les bananes, la pastèque, le kaki, les viennoiseries.

    Des précautions doivent être prises pour ces aliments chez les personnes présentant un dysfonctionnement du foie et un manque d'enzymes.


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