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Glykogenolyse: Unterschied zwischen den Versionen

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Unter der '''Glykogenolyse''' versteht man den physiologischen Abbau von [[Glykogen]] zu [[Glukose]].
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Unter der '''Glykogenolyse''' versteht man den physiologischen Abbau von [[Glykogen]] zu [[Glukose-1-phosphat]] und [[Glukose]].
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Die Glykogenolyse dient dem temporären Ausgleich fehlender Nahrungsglukose. Die [[Muskel]]n nutzen das in ihnen gespeicherte Glykogne selbst, die [[Leber]] kann durch Glykogenolyse auch anderen [[Organ]]en Glukose zur Verfügung stellen.
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Die Glykogenolyse dient dem temporären Ausgleich fehlender Nahrungsglukose. Die [[Muskel]]n nutzen das in ihnen gespeicherte Glykogen selbst, die [[Leber]] kann durch die Glykogenolyse auch anderen [[Organ]]en Glukose zur Verfügung stellen.
  
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Auslöser für die Glykogenolyse ist ein vermehrter Energiebedarf des Körpers, und die damit verbundene Ausschüttung von [[Glukagon]] und [[Adrenalin]]. [[Insulin]] hemmt hingegen die Glykogenolyse.
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==Biochemie==
 
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Auslöser für die Glykogenolyse ist ein vermehrter Energiebedarf des Körpers, und die damit verbundene Ausschüttung von [[Glukagon]] und [[Adrenalin]]. Diese führen in der [[Leberzelle]] zu einer Aktivierung von [[cAMP]] und zu einer gesteigerten Produktion des Enzyms [[Glykogenphosphorylase]]. Die Glykogenphosphorylase baut den linearen Anteil des Glykogens ab, indem es die Bindung freien [[Phosphat]]s am C-Atom 1 der Glukose [[Katalyse|katalysiert]]. Die [[glykosidische Bindung]] zwischen den Glukose-Molekülen wird dadurch aufgespalten. Als Endprodukt entsteht [[Glukose-1-Phosphat]], die normale intrazelluläre Form der Glucose.
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Glukagon führt in der [[Leberzelle]] über die [[cAMP]]-abhängige [[Proteinkinase A]] (PKA) zu einer Aktivierung der regulatorischen [[Phosphorylase-Kinase]] (PHK). Letztere phosphoryliert und aktiviert das Enzym [[Glykogenphosphorylase]]. Die Glykogenphosphorylase baut den linearen Anteil des Glykogens ab, in dem die Glukosemoleküle alpha-1,4-glykosidisch miteinander verbunden sind. Dort [[Katalyse|katalysiert]] das Enzym die Bindung freien [[Phosphat]]s am C1-Atom der Glukose. Die [[glykosidische Bindung]] zwischen den Glukose-Molekülen wird dadurch aufgespalten. Als Endprodukt entsteht [[Glukose-1-phosphat]], die normale intrazelluläre Form der Glucose.
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Die Glykogenphosphorylase kann das Glykogen allerdings nur bis zum vierten Glukose-Molekül vor einer Verzweigungsstelle abbauen. Um den weiteren Abbau zu ermöglichen, überträgt eine [[Transferase]] drei der vier Glukose-Moleküle vor der Verzweigungsstelle auf eine andere Seitenkette und fügt sie dort linear an. Das verbleibende alpha-1,6-glykosidisch gebundene Glukose-Molekül wird nun enzymatisch abgespalten, wobei kein Glukose-1-Phosphat, sondern freie Glucose entsteht. Die Verzweigung des Glykogen führt so dazu, dass beim Glykogen-Abbau etwa 90% Glukose-1-Phosphat entstehen, und nur etwa 10% freie Glukose.
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==Klinik==
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Im Rahmen eines [[Phäochromozytom]]s kann es zu einer vermehrten Ausschüttung von [[Adrenalin]] und damit einer gesteigerten Glykogenolyse kommen.
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[[Fachgebiet:Biochemie]]
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[[Tag:Glukose]]
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[[Tag:Glykogen]]

Aktuelle Version vom 25. Mai 2021, 17:36 Uhr

Synonym: Glykogenabbau
Englisch: glycogenolysis

1 Definition

Unter der Glykogenolyse versteht man den physiologischen Abbau von Glykogen zu Glukose-1-phosphat und Glukose.

Der umgekehrte Prozess wird Glykogensynthese genannt.

2 Physiologie

Die Glykogenolyse dient dem temporären Ausgleich fehlender Nahrungsglukose. Die Muskeln nutzen das in ihnen gespeicherte Glykogen selbst, die Leber kann durch die Glykogenolyse auch anderen Organen Glukose zur Verfügung stellen.

Auslöser für die Glykogenolyse ist ein vermehrter Energiebedarf des Körpers, und die damit verbundene Ausschüttung von Glukagon und Adrenalin. Insulin hemmt hingegen die Glykogenolyse.

3 Biochemie

Glukagon führt in der Leberzelle über die cAMP-abhängige Proteinkinase A (PKA) zu einer Aktivierung der regulatorischen Phosphorylase-Kinase (PHK). Letztere phosphoryliert und aktiviert das Enzym Glykogenphosphorylase. Die Glykogenphosphorylase baut den linearen Anteil des Glykogens ab, in dem die Glukosemoleküle alpha-1,4-glykosidisch miteinander verbunden sind. Dort katalysiert das Enzym die Bindung freien Phosphats am C1-Atom der Glukose. Die glykosidische Bindung zwischen den Glukose-Molekülen wird dadurch aufgespalten. Als Endprodukt entsteht Glukose-1-phosphat, die normale intrazelluläre Form der Glucose.

Die Glykogenphosphorylase kann das Glykogen allerdings nur bis zum vierten Glukose-Molekül vor der nächsten Verzweigungsstelle abbauen. Um den weiteren Abbau zu ermöglichen, überträgt eine Transferase ("Debranching-Enzym") drei der vier Glukose-Moleküle vor der Verzweigungsstelle auf eine andere Seitenkette und fügt sie dort linear an. Die Glukosemoleküle dieser Seitenkette können nun wieder einzeln durch die Glykogenphosphorylase abgespalten werden.

Das verbleibende Glukose-Molekül, das alpha-1,6-glykosidisch gebunden ist, wird von einem anderen Anteil des Debranching-Enzyms abgespalten. Dabei entsteht kein Glukose-1-phosphat, sondern freie Glucose. So führt die Verzweigung des Glykogens dazu, dass bei der Glykogenolyse zu etwa 90% Glukose-1-phosphat entsteht, und nur etwa 10% freie Glukose.

4 Klinik

Im Rahmen eines Phäochromozytoms kann es zu einer vermehrten Ausschüttung von Adrenalin und damit einer gesteigerten Glykogenolyse kommen.

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Fachgebiete: Biochemie

Diese Seite wurde zuletzt am 11. November 2006 um 19:56 Uhr bearbeitet.

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