METABOLIZM GLIKOGENU

Glikogen występuje w mięśniach (stanowi 0.5 - 1 % masy mięśni) oraz w wątrobie (stanowi 4 – 8 % masy narządu). Biorąc pod uwagę masę wątroby (około 2 kg) i mięśni (kilkadziesiąt % masy ciała) okazuje się, że w organizmie zgromadzone jest 5-krotnie więcej glikogenu mięśniowego.

WAŻNE!!! Glikogen wątrobowy dostarcza cząsteczek glukozy wszystkim komórkom organizmu, natomiast glikogen mięśniowy dostarcza energii tylko i wyłącznie mięśniom.

Glikogenina – specyficzne białko (enzym), które uczestniczy w inicjacji syntezy glikogenu w komórce. Zawiera ono w swojej budowie aminokwas – tyrozynę, posiadający grupę –OH, dzięki której istnieje możliwość zapoczątkowania syntezy glikogenu. Glikogenina zapobiega samorzutnej syntezie glikogenu w obrębie komórki, i umożliwia zajście tym reakcjom wyłącznie w określonych obszarach cytoplazmy.

Glikogenogeneza – synteza glikogenu

Proces zachodzi w cytoplazmie w wątrobie i mięśniach. Składa się z 4 reakcji.

Proces glikogenogenezy

- aktywuje insulina

- hamuje glukagon, hormony tarczycy (T₃ – trójjodotyronina, T₄ – tyroksyna), kortyzol, adrenalina

Glikogenoliza– rozpad glikogenu

Proces zachodzi w cytoplazmie komórek. W komórkach wątroby zachodzą wszystkie trzy reakcje glikogenolizy, a jej produkt - glukoza transportowana jest poprzez krew do wszystkich tkanek organizmu.

W komórkach mięśni zachodzą tylko dwie pierwsze reakcje glikogenolizy, ponieważ nie występuje w nich glukozo-6-fosfataza (enzym niezbędny do przeprowadzenia trzeciej reakcji). Produkt drugiej reakcji – glukozo-6-fosforan – jest bezpośrednio włączany do procesu glikolizy, czego skutkiem jest pozyskanie energii w postaci ATP.

UWAGA!

Jeżeli cząsteczka glukozy pochodzi z glikogenu to uzyskujemy z niej w warunkach beztlenowych (anaerobowych) 3 ATP, czyli o 50% więcej niż miałoby to miejsce w sytuacji gdyby glukoza pochodziła np. z pożywienia.

Proces glikogenolizy

- aktywuje glukagon, hormony tarczycy (T₃ – trójjodotyronina, T₄ – tyroksyna), kortyzol, adrenalina

- hamuje insulina.

Miesień przeciętnego człowieka zawiera:

ATP 5 mmol/kg masy mięśni (żywy mięsień)

Fosfokreatyna 25 mmol/kg masy mięśni (żywy mięsień)

Glikogen 100 mmol/kg masy mięśni (żywy mięsień)

Zjawisko superkompensacji glikogenem:

Metoda maksymalnego wysycenia mięśni i wątroby glikogenem. Polega ona na stopniowym ograniczaniu wysiłku fizycznego (treningu), przy jednoczesnym zwiększeniu ilości dostarczanych węglowodanów z dietą. Organizm niemogący spalić nadmiaru dostarczanej glukozy wbudowuje go w glikogen w mięśniach i wątrobie. Metoda ta jest szczególnie istotna w przygotowaniu do startu w sportach typowo wytrzymałościowych (maraton) oraz o wysiłkach mieszanych (piłka nożna).

W zależności od dyscypliny sportowej stosuje się odpowiednio zmodyfikowane metody superkompensacji, mające na celu zmniejszenie ewentualnej uciążliwości jej stosowania. Podstawą działania tej metody jest wcześniejsze pozbycie się zapasów glikogenu poprzez intensywny trening w celu pełniejszego wypełnienia wątroby i mięśni glikogenem. Całkowite uzupełnienie zapasów glikogenu trwa około 24 godzin.

Rycina przedstawia przygotowania do zawodów w sportach wytrzymałościowych (maraton, piłka nożna). Stopniowe ograniczanie czasu trwania treningu, przy jednoczesnym zwiększaniu dostarczania węglowodanów z dietą.

W sportach siłowych (sprint) także stosuję się zjawisko superkompensacji glikogenem, aczkolwiek trwa ona zazwyczaj 2-3 dni przed zawodami. Polega ona na wykonaniu intensywnego treningu w celu zużycia zapasów glikogenu, po czym należy dostarczyć odpowiedniej do potrzeb węglowodanów z posiłkiem.

Synteza glikogenu (tworzenie odgałęzień bocznych)

Rozkład glikogenu (zrywanie odgałęzień bocznych)

SZLAK PENROZOFOSFORANOWY

- zachodzi w cytoplazmie komórek, największą aktywność wykazano w wątrobie, tkance tłuszczowej, korze nadnerczy , tarczycy, jądrach, gruczole sutkowym podczas laktacji i erytrocytach

- celem tego procesu synteza cukrów od 3 do 7 węgli w łańcuchu

Funkcje :

- powstaje aldehyd – 3 – P glicerynowy ; wchodzi do glikolizy w wyniku czego powstaje energia ATP

- powstaje fruktozo – 6 – P wykorzystywana w płynie soczewki i jądrach jako cukier , materiał energetyczny plemników

- powstaje ryboza dzięki której mamy RNA i DNA i ATP

- powstaje NADPH, który służy do syntezy kwasów tłuszczowych i hormonów sterydowych

- powstaje NADPH, który służy do redukcji glutationu

*

Glikoliza 6 C – 2x 3 C

Glikogenina – białko

Glikogenogeneza – tworzenie glikogenu

Glukogenoliza – rozpad glikogenu

Glukogenogeneza – powstawanie glukozy

TŁUSZCZE I LIPIDY

- proste : właściwe i woski

- złożone : fosfolipidy , glikolipidy, lipoproteiny, inne

- prekursory i pochodne lipidów

TŁUSZCZE WŁAŚCIWE :

- połączenie wolnych kwasów tłuszczowych ( wKT ) i glicerolu , np. smalec, masło, margaryna

WOSKI :

- połączenie wKT i długołańcuchowych alkoholi 1 – wodorotlenowych

- wytwarzane przez rośliny i pszczoły

- chroni roślinę przed utratą wody

- wykorzystywane w kosmetologii

- utrzymuje temperaturę

- rehabilitacja kontuzji

- parafina ciekła ( zaparcia )

FOSFOLIPIDY :

- lipidy + P

- buduje błonę komórkową , np. lecytyna

GLIKOLIPIDY :

- lipidy + cukry

LIPOPROTEINY :

- lipidy + białka

- HDL i LDL

SULFOLIPIDY :

- siarka

AMINOLIPIDY

- gr. aminowe tłuszczów

PREKURSORY:

- wKt, glicerol, wit. Rozpuszczalne w tłuszczach ( ADEK ) , hormony sterydowe, ciała ketonowe

WOLNE KWASY TŁUSZCZOWE – NASYCONE

Kwas palmitynowy C15 H31 COOH

Kwas stearynowy C17 H35 COOH

Są to najbardziej rozpowszechnione wKT nasycone w tłuszczach roślinnych i zwierzęcych

WOLNE KWASY TŁUSZCZOWE – NIENASYCONE

Kwas oleinowy C17 H33 COOH

Kwas linolowy C17 H31 COOH

Występowanie : ryby, olej lniany, kukurydziany, bawełniany, sojowy, arachidowy

Kwas linolenowy C17 H29 COOH

Kwas arachidonowy C19 H29 COOH

TRÓJGLICERYDY – 3x wKT + glicerol

1 – stearyno , 2 – palmityno , 3 – oleino glicerol

- jeżeli w TG są wKT nasycone to są to tłuszcze pochodzenia zwierzęcego o konsystencji stałej

Wyjątek : TRAN

- jeżeli w TG są wKT nienasycone to są tłuszcze pochodzenia roślinnego o konsystencji płynnej ( olej ) Wyjątek : OLEJ KOKOSOWY , KAKAOWY

NIEZBĘDNE NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE ( NNKT )

wit. F w tłuszczach :

- kwas linolowy C17 H31 COOH

- kwas linolenowy C17 H29 COOH

SCHEMAT TRAWIENIA TŁUSZCZÓW

METABOLIZM LIPIDÓW

Synteza:

- zachodzi w cytoplazmie

- wszystkie węgle z łańcucha pochodzą z acetylo- CoA

- nienasycone wKT produkowane są w retikulum endoplazmatycznym

Rozkład :

- składa się z 2 etapów

Etap I – 1 reakcja ( cytoplazma ) = aktywacja wKT

Etap II ( β- oksydacja ) – 4 reakcje ( mitochondrium )= dehydrogenaza, hydrolaza, dehydrogenaza, tiolaza

egz

* Wszystkie enzymy przewodu pokarmowego biorące udział w trawieniu cukrów ( amylazy ) , białek ( peptydazy ) , tłuszczów ( lipazy ) należą do 3 klas enzymów – HYDROLAZY

* Cukry D

Aminokwasy L

Tłuszcze L i D

* NADH ile powstaje cząsteczek ATP

*

METABOLIZM GLICEROLU

Glicerol  ( kinaza ) fosfoglicerol  ( dehydrogenaza ) fosfodihydroksy – aceton

Zysk energetyczny z całkowitego utlenienia

KWASU PALMITYNOWEGO C15 H31 COOH

Powstało :

7 x β – oksydacji 7 x 5 ATP = 35

8 x acetylo – CoA 8 x 12 ATP = 96

96 + 35 = 131 ATP netto

131 – 2 = 129 ATP brutto

*

FADH2 – 2 ATP

NADH + H+ – 3 ATP

Razem 5 ATP

Cykl Krebsa = 12 cząsteczek ATP

KWAS STEARYNOWY C17 H35 COOH

Powstało :

8 x β – oksydacji 8 x 5 ATP = 40

9 x acetylo – CoA 9 x 12 ATP = 108

108 + 40 = 148 ATP netto

148 – 2 = 146 ATP brutto

FUNKCJE LIPIDÓW

- termoregulacyjna

- natłuszczająca

- budulcowa

- energetyczna

- zapasowa

- rozpuszczalnika

- wydzielnicza

- estetyczna

CHOLESTEROL :

- składa się z 27 węgli wszystkie pochodzą z acetylo – CoA

- syntetyzujemy 1 g dziennie

- żółtawa, mazista substancja

Funkcje :

- usztywnia błony

- prekursor witaminy D

- prekursor soli żółciowych

- prekursor hormonów sterydowych

WITAMINA D

- aktywowana przez promieniowanie UV

- *wapń – mięsień się skurczy

ŻÓŁĆ

- emulgacja

- wytwarzany jest w wątrobie , przechowywany w woreczku żółciowym za pomocą kanału mniejszego

- 99 % żółci wchłania się zwrotnie – zwrotne wchłanianie

HORMONY STERYDOWE

Grupy :

- PROGESTAGENY – progesteron wytwarzany przez ciałko żółte ( utrzymuje ciąże )

- ESTROGENY – estrogen wytwarzany przez jajniki , determinuje I II i III rzędowe cechy żeńskie

- ANDROGENY – testosteron , determinuje I II i III rzędowe cechy męskie

- MINERALOKORTYKOIDY – aldosteron , kontroluje gospodarkę wodno mineralną

- GLIKOKORTYKOIDY – kortyzon, reguluje gospodarkę cukrowo tłuszczową

ODŻYWKI

WĘGLOWODANOWE ( cukrowe ) – dekstroza

- węglowodany złożone 0,5 – 1 h przed startem

- węglowodany proste 2 h przed startem

DEKSTROZA = GLUKOZA

- karbo – wchłaniają się stopniowo

Firma VITARGO – odżywki cukrowe

BIAŁKOWE – kreatyna , BCAA

Białka pochodzenia :

- zwierzęcego ( serwatkowe, kazeinowe – mleko )

- roślinnego ( soja )

- mięsne ( colostrum – siara mleka )

- jajeczne ( najlepsze )

- specjalistyczne ( kolagen, 4flex )

KREATYNA :

- stosujemy ok 1-2 g / dzień

- mięśnie pęcznieją ( kreatynę otacza woda )

Synteza

Białka nie można przyjmować na czczo, ponieważ się ścina w żołądku pod wpływem kwasu !!!!

Monohydrat kreatyny ( treck, olimp ) + JABŁKO ( powinno się rozkładać przez całą dobę )

Białko wchłania się tylko z GLUKOZĄ !!!

TŁUSZCZOWE – CLA, MCT

MINERALNO- WITAMINOWE – B12

WODY MINERALNE – izotoniki

MKOL

Odżywki nie działające

- L – karnityna

- MCT

- Chrom

- koenzym Q10

Nie wiadomo :

- białka

- aminokwasy ( arginina, BCAA )

- glicerol

- antyoksydanty

Zbyt mało zbadane :

-colostrum

- HMB

- CLA

Działające:

- wodorowęglany

- kofeina

- kreatyna