GLICOGENESI e GLICOGENOLISI
Cos'é il glicogeno?.
I glicogeno é il polisaccaride di riserva nell'uomo e negli animali per sostenere il metabolismo corporeo.
Il glicogeno è un polimero ramificato del glucosio (è formato da molte unità di alfa-glucosio unite fra loro con legami alfa-1,4 e ramificazioni con legame alfa-1,6 presenti ogni 8-10 residui).
Qual'é la quantità immagazzinata dall'uomo?
L'uomo può immagazzinarne circa 350 - 450 grammi, per un massimo di circa 2000Kcal.
È depositato sottoforma di granuli nel fegato e nei muscoli, a questi granuli sono legati gli enzimi predisposti alla sua sintesi e alla degradazione.
Nel fegato è stoccato 1/3 del glicogeno di tutto l'organismo (circa 80 - 120grammi), sottoforma di catene più lunghe e più pesanti rispetto ai muscoli.
Nei muscoli sono immagazzinati i 2/3 del glicogeno dell'organismo (circa 150-300 grammi), sottoforma di catene più corte e leggere.
Il glucosio del fegato è molto variabile poiché la sua funzione principale è quella di mantenere costante la glicemia (la concentrazione di glucosio nel sangue), mentre quello nei muscoli viene consumato solamente durante uno sforzo fisico intenso e prolungato.
Il glicogeno lega a sè una quantità di acqua notevole, pari a 2.7 grammi. Quindi dopo uno sforzo fisico intenso e prolungato la perdita di peso può essere notevole: il consumo di 100 grammi di glicogeno comporta una perdita di peso di quasi 400 grammi.
Come viene mantenuto costante il livello glicemico nel sangue?
Il meccanismo di regolazione della glicemia è basato sul controllo di due ormoni antagonisti: l'insulina e il glucagone
Il glicogeno è un polimero ramificato del glucosio (è formato da molte unità di alfa-glucosio unite fra loro con legami alfa-1,4 e ramificazioni con legame alfa-1,6 presenti ogni 8-10 residui).
Qual'é la quantità immagazzinata dall'uomo?
L'uomo può immagazzinarne circa 350 - 450 grammi, per un massimo di circa 2000Kcal.
È depositato sottoforma di granuli nel fegato e nei muscoli, a questi granuli sono legati gli enzimi predisposti alla sua sintesi e alla degradazione.
Nel fegato è stoccato 1/3 del glicogeno di tutto l'organismo (circa 80 - 120grammi), sottoforma di catene più lunghe e più pesanti rispetto ai muscoli.
Nei muscoli sono immagazzinati i 2/3 del glicogeno dell'organismo (circa 150-300 grammi), sottoforma di catene più corte e leggere.
Il glucosio del fegato è molto variabile poiché la sua funzione principale è quella di mantenere costante la glicemia (la concentrazione di glucosio nel sangue), mentre quello nei muscoli viene consumato solamente durante uno sforzo fisico intenso e prolungato.
Il glicogeno lega a sè una quantità di acqua notevole, pari a 2.7 grammi. Quindi dopo uno sforzo fisico intenso e prolungato la perdita di peso può essere notevole: il consumo di 100 grammi di glicogeno comporta una perdita di peso di quasi 400 grammi.
Come viene mantenuto costante il livello glicemico nel sangue?
Il meccanismo di regolazione della glicemia è basato sul controllo di due ormoni antagonisti: l'insulina e il glucagone
Cos'é l'insulina?
L'insulina è un ormone proteico prodotto dalle cellule beta delle isole di Langerhans all'interno
del pancreas;
è formata da due catene unite da 2 ponti solfuro (fra gli amminoacidi cisteina, vedi foto a fianco): catena A di 21aminoacidi.
e catena B di 30 aminoacidi .
È secreta quando il livello del glucosio ematico è alto ed ha la funzione di ridurre la glicemia mediante l'attivazione di diversi processi metabolici e cellulari fra cui anche la glicogenosintesi
Cosé il glucagone?
Il glucagone è un ormone peptidico secreto dal pancreas, esattamente dalle cellule alfa delle isole di Langerhans, che ha come bersaglio principale alcune cellule del fegato; esso permette il controllo dei livelli di glucosio nel sangue, affinché rimangano entro certi limiti: se il livello ematico di glucosio scende sotto una soglia di circq 80mg/100ml, le cellule alfa cominciano a secernere glucagone. Questo si lega immediatamente ai suoi recettori presenti principalmente sugli epatociti, attivando la degradazione del glicogeno (glicogenolisi) ed un conseguente rilascio di glucosio nel sangue.
Perché il livello di glucosio non può scendere al di sotto di certi limiti?
Il mantenimento di un livello costante glicemia è necessario soprettutto per la sopravvivenza delle cellule del cervello, infatti:
- il cervello, a differenza dei muscoli, può di immagazzinare scorte di glucosio.
- il glucosio ematico è praticamente l'unico carburante per il cervello.
- il cervello consuma una quantità costante di energia, a prescindere dalla sua attività , per cui tale energia deve essere disponibile.
In assenza di glucosio, dopo pochi minuti le cellule celebrali muoiono.
Come agiscono i due ormoni?
L' insulina:
-Promuove l'accumulo di glicogeno nel fegato e nei muscoli
-Deprime il consumo di grassi e proteine in favore dei carboidrati, ovvero spinge le cellule a bruciare carboidrati piuttosto che proteine e grassi
-Promuove la formazione di trigliceridi (grassi) a partire da carboidrati e proteine
-Promuove l'immagazzinamento di grassi nel tessuto adiposo
Il glucagone:
- Promuove la liberazione del glicogeno dal fegato, che viene riversato sottoforma di glucosio nel sangue.
-Promuove il consumo di grassi e proteine a sfavore dei carboidrati, ovvero spinge le cellule a bruciare le proteine e i grassi piuttosto che i carboidrati
-Promuove la mobilizzazione dei grassi dai tessuti adiposi, che vengono resi disponibili ai tessuti per essere bruciati
È secreta quando il livello del glucosio ematico è alto ed ha la funzione di ridurre la glicemia mediante l'attivazione di diversi processi metabolici e cellulari fra cui anche la glicogenosintesi
Cosé il glucagone?
Il glucagone è un ormone peptidico secreto dal pancreas, esattamente dalle cellule alfa delle isole di Langerhans, che ha come bersaglio principale alcune cellule del fegato; esso permette il controllo dei livelli di glucosio nel sangue, affinché rimangano entro certi limiti: se il livello ematico di glucosio scende sotto una soglia di circq 80mg/100ml, le cellule alfa cominciano a secernere glucagone. Questo si lega immediatamente ai suoi recettori presenti principalmente sugli epatociti, attivando la degradazione del glicogeno (glicogenolisi) ed un conseguente rilascio di glucosio nel sangue.
Perché il livello di glucosio non può scendere al di sotto di certi limiti?
Il mantenimento di un livello costante glicemia è necessario soprettutto per la sopravvivenza delle cellule del cervello, infatti:
- il cervello, a differenza dei muscoli, può di immagazzinare scorte di glucosio.
- il glucosio ematico è praticamente l'unico carburante per il cervello.
- il cervello consuma una quantità costante di energia, a prescindere dalla sua attività , per cui tale energia deve essere disponibile.
In assenza di glucosio, dopo pochi minuti le cellule celebrali muoiono.
Come agiscono i due ormoni?
L' insulina:
-Promuove l'accumulo di glicogeno nel fegato e nei muscoli
-Deprime il consumo di grassi e proteine in favore dei carboidrati, ovvero spinge le cellule a bruciare carboidrati piuttosto che proteine e grassi
-Promuove la formazione di trigliceridi (grassi) a partire da carboidrati e proteine
-Promuove l'immagazzinamento di grassi nel tessuto adiposo
Il glucagone:
- Promuove la liberazione del glicogeno dal fegato, che viene riversato sottoforma di glucosio nel sangue.
-Promuove il consumo di grassi e proteine a sfavore dei carboidrati, ovvero spinge le cellule a bruciare le proteine e i grassi piuttosto che i carboidrati
-Promuove la mobilizzazione dei grassi dai tessuti adiposi, che vengono resi disponibili ai tessuti per essere bruciati
Come varia la glicemia in funzione degli alimenti?.
Come abbiamo visto a mantenere costante la presenza di glucosio nel nel sangue ci pensa l'asse ormonale insulina-glucagone, che utilizza come "magazzino" per il glucosio il fegato percui non é necessario mangiare continuamente.
Se la glicemia scende, come durante il digiuno, il pancreas secerne glucagone, che ordina al fegato di prelevare glucosio dalle sue scorte e d'immetterlo nel sangue. Il glucagone, inoltre, spinge le cellule all'utilizzo di grassi e proteine come fonte energetica: in questo modo si predispone tutto l'organismo al risparmio del glucosio.
Se invece la glicemia sale, come dopo un pasto, il pancreas secerne insulina che comanda al fegato di prelevare il glucosio dal sangue e d'immagazzinarlo in glicogeno o di convertirlo in grassi se si supera la capacità di immagazzinamento del fegato.
In quale caso il meccanismo dell'insulina diventa perverso?
Il meccanismo dell'insulina diventa "perverso" quando ne viene secreta troppa: in questo caso la glicemia si abbassa troppo, il cervello va in crisi e invia all'organismo gli stimoli per introdurre nuovo combustibile (FAME).
La quantità d'insulina secreta dal pancreas dipende dalla velocità con la quale s'innalza la glicemia, questa velocità dipende da due fattori: l'indice glicemico e la quantrità dei carboidrati che assumiamo.
Nel primo caso della figura quando di ingeriscono carboidrati a basso indice glicemico ( Frutta in genere, latticini. cereali integrali, pasta cotta al dente ecc.): la glicemia s'innalza gradualmente, viene secreta una quantità normale d'insulina che riporta gradualmente la glicemia ai livelli precedenti l'assunzione di carboidrati. In questo caso la fame sopraggiungerà dopo circa 3 ore.
Figura 1b: a seguito dell'ingestione di carboidrati ad Alto Indice Glicemico(Saccarosio, glucosio, dolci, cereali raffinati ecc,), la glicemia subisce un brusco innalzamento, viene secreta una quantità notevole d'insulina che causa un'altrettanto brusca diminuzione della glicemia. In una situazione di questo tipo la fame sopraggiungerà molto prima rispetto al caso precedente.
Se la glicemia scende, come durante il digiuno, il pancreas secerne glucagone, che ordina al fegato di prelevare glucosio dalle sue scorte e d'immetterlo nel sangue. Il glucagone, inoltre, spinge le cellule all'utilizzo di grassi e proteine come fonte energetica: in questo modo si predispone tutto l'organismo al risparmio del glucosio.
Se invece la glicemia sale, come dopo un pasto, il pancreas secerne insulina che comanda al fegato di prelevare il glucosio dal sangue e d'immagazzinarlo in glicogeno o di convertirlo in grassi se si supera la capacità di immagazzinamento del fegato.
In quale caso il meccanismo dell'insulina diventa perverso?
Il meccanismo dell'insulina diventa "perverso" quando ne viene secreta troppa: in questo caso la glicemia si abbassa troppo, il cervello va in crisi e invia all'organismo gli stimoli per introdurre nuovo combustibile (FAME).
La quantità d'insulina secreta dal pancreas dipende dalla velocità con la quale s'innalza la glicemia, questa velocità dipende da due fattori: l'indice glicemico e la quantrità dei carboidrati che assumiamo.
Nel primo caso della figura quando di ingeriscono carboidrati a basso indice glicemico ( Frutta in genere, latticini. cereali integrali, pasta cotta al dente ecc.): la glicemia s'innalza gradualmente, viene secreta una quantità normale d'insulina che riporta gradualmente la glicemia ai livelli precedenti l'assunzione di carboidrati. In questo caso la fame sopraggiungerà dopo circa 3 ore.
Figura 1b: a seguito dell'ingestione di carboidrati ad Alto Indice Glicemico(Saccarosio, glucosio, dolci, cereali raffinati ecc,), la glicemia subisce un brusco innalzamento, viene secreta una quantità notevole d'insulina che causa un'altrettanto brusca diminuzione della glicemia. In una situazione di questo tipo la fame sopraggiungerà molto prima rispetto al caso precedente.
