Glykogen je homopolysacharid tvořený jednotkami glukózy. Chemicky je podobný amylopektinu, a proto se někdy označuje jako živočišný škrob, ve srovnání s ním je však kompaktnější, značně rozvětvený a větší, dosahuje molekulové hmotnosti až 108 Da, což odpovídá přibližně 600 000 molekulám glukózy.
Stejně jako u amylopektinu jsou jednotky glukózy v hlavním řetězci a v postranních řetězcích spojeny α-(1→4) glykosidickými vazbami. Boční řetězce jsou s hlavním řetězcem spojeny α-(1→6) glykosidickou vazbou; na rozdíl od amylopektinu jsou větve častější, přibližně každých 10 glukosových jednotek (nikoliv každých 25-30 jako u amylopektinu), a jsou tvořeny menším počtem glukosových jednotek.
Glykogen se nachází v cytosolu buňky ve formě hydratovaných granulí o průměru 1 až 4 µm a tvoří komplexy s regulačními proteiny a enzymy odpovědnými za jeho syntézu a degradaci.
Funkce
Glykogen, objevený v roce 1857 francouzským fyziologem Claudem Bernardem, je zásobní formou glukózy, a tedy i energie, u živočichů, u nichž je přítomen v játrech, svalech (kosterní a srdeční sval) a v menším množství téměř ve všech ostatních tkáních a orgánech.
U člověka představuje méně než 1 % kalorických zásob organismu (druhou formou kalorických zásob, mnohem hojnější, jsou triacylglyceroly uložené v tukové tkáni) a je také nezbytná pro udržení normální glykémie.
Představuje asi 10 % hmotnosti jater a 1 % hmotnosti svalů; ačkoli je ve vyšší koncentraci přítomen v játrech, celkové zásoby ve svalech jsou díky jejich větší hmotnosti mnohem vyšší (u dospělého muže o hmotnosti 70 kg, který není na lačno, je asi 100 g glykogenu v játrech a 250 g ve svalech).
- Zásoby jaterního glykogenu jsou zásobou glukózy, kterou hepatocyt uvolňuje v případě potřeby k udržení normální hladiny cukru v krvi: pokud vezmeme v úvahu dostupnost glukózy (u dospělého 70 kg muže, který není na lačno), je v tělesných tekutinách asi 10 g nebo 40 kcal, zatímco jaterní glykogen může dodat i po noci nalačno asi 600 kcal.
- V kosterním a srdečním svalu zůstává glukóza ze zásob glykogenu v buňce a využívá se jako zdroj energie pro svalovou práci.
- Mozog obsahuje malé množství glykogenu, především v astrocytech. Hromadí se během spánku a po probuzení je mobilizován, což naznačuje jeho funkční úlohu v mozku při vědomí. Tyto glykogenové zásoby také poskytují mírný stupeň ochrany proti hypoglykémii.
- Má specializovanou úlohu v plicních buňkách plodu typu II. Přibližně ve 26. týdnu těhotenství začínají tyto buňky hromadit glykogen a poté syntetizovat plicní surfaktant, přičemž jej využívají jako hlavní substrát pro syntézu surfaktantových lipidů, jejichž hlavní složkou je dipalmitoylfosfatidylcholin.
Glykogen a potraviny
Není přítomen téměř ve všech potravinách, protože po usmrcení zvířete se rychle rozkládá na glukózu a poté na kyselinu mléčnou; je třeba poznamenat, že kyselost v důsledku tvorby kyseliny mléčné postupně zlepšuje strukturu a trvanlivost masa. Jediným zdrojem potravy jsou ústřice a další měkkýši, kteří se konzumují prakticky zaživa: obsahují asi 5 % glykogenu.
U člověka je hromadění glykogenu spojeno s přírůstkem hmotnosti v důsledku zadržování vody: na každý gram uloženého glykogenu připadají 3 gramy vody.
Arienti G. „Le basi molecolari della nutrizione“. Seconda edizione. Piccin, 2003
Cozzani I. a Dainese E. „Biochimica degli alimenti e della nutrizione“. Piccin Editore, 2006
Giampietro M. „L’alimentazione per l’esercizio fisico e lo sport“. Il Pensiero Scientifico Editore, 2005
Mahan LK, Escott-Stump S.: „Krause’s foods, nutrition, and diet therapy“ 10th ed. 2000
Mariani Costantini A., Cannella C., Tomassi G. „Fondamenti di nutrizione umana“. Il Pensiero Scientifico Editore, 1999
Nelson D.L., M. M. Cox M.M. Lehninger. 1. vyd. Základy biochemie. Čtvrté vydání. W.H. Freeman and Company, 2004
Stipanuk M.H., Caudill M.A. Biochemical, physiological, and molecular aspects of human nutrition. Vydání třetí. Elsevier health sciences, 2013
.