Glykogen är en homopolysackarid som består av enheter av glukos. Kemiskt liknar den amylopektin, och kallas därför ibland djurstärkelse, men jämfört med den senare är den mer kompakt, omfattande förgrenad och större och når en molekylvikt på upp till 108 Da, vilket motsvarar cirka 600 000 glukosmolekyler.
Som i amylopektin är glukosenheterna i huvudkedjan och i sidokedjorna sammanlänkade med α-(1→4)-glykosidiska bindningar. Sidokedjorna är sammanlänkade med huvudkedjan genom en α-(1→6)-glykosidbindning. till skillnad från amylopektin är förgreningarna mer frekventa, ungefär var 10:e glukosenhet (istället för var 25-30:e som i amylopektin) och bildas av ett mindre antal glukosenheter.
Glykogen finns i cellens cytosol i form av hydratiserade granuler med en diameter på mellan 1 och 4 µm och bildar komplex med reglerande proteiner och enzymer som ansvarar för dess syntes och nedbrytning.
Funktioner
Glykogen, som upptäcktes 1857 av den franske fysiologen Claude Bernard, är glukosens och därmed energins lagringsform hos djur där den finns i levern, muskeln (skelett- och hjärtmuskel) och i mindre mängder i nästan alla andra vävnader och organ.
Hos människor utgör den mindre än 1 % av kroppens kalorilager (den andra formen av kalorireserv, som är mycket rikligare, är triacylglyceroler som lagras i fettvävnaden) och är nödvändig för att upprätthålla en normal glykemi också.
Det utgör cirka 10 % av levervikten och 1 % av muskelvikten. Även om det finns i högre koncentration i levern är de totala lagren i muskeln mycket större tack vare dess större massa (hos en vuxen man på 70 kg som inte fastar finns det cirka 100 g glykogen i levern och 250 g i muskeln).
- Leverns glykogenlager är en glukosreserv som hepatocyten frigör när det behövs för att bibehålla normala blodsockernivåer: om man beaktar glukostillgången (hos en vuxen man på 70 kg som inte fastar) finns det cirka 10 gram eller 40 kcal i kroppsvätskorna, medan leverglykogenet kan leverera, även efter en fastande natt, cirka 600 kcal.
- I skelett- och hjärtmuskulaturen stannar glukos från glykogenlagren kvar i cellen och används som energikälla för muskelarbete.
- Hjärnan innehåller en liten mängd glykogen, främst i astrocyter. Det ackumuleras under sömnen och mobiliseras vid uppvaknandet, vilket därför tyder på dess funktionella roll i den medvetna hjärnan. Dessa glykogenreserver ger också ett måttligt skydd mot hypoglykemi.
- Det har en specialiserad roll i fosterlungans lungor av typ II lungceller. Vid cirka 26 veckors dräktighet börjar dessa celler att ackumulera glykogen och sedan syntetisera pulmonalt surfaktant och använder det som ett viktigt substrat för syntesen av surfaktantlipider, av vilka dipalmitoylfosfatidylkolin är den viktigaste komponenten.
Hos människor är ackumulering av glykogen förknippad med viktökning på grund av vätskeretention: för varje gram lagrat glykogen hålls 3 gram vatten kvar.
Arienti G. ”Le basi molecolari della nutrizione”. Seconda edizione. Piccin, 2003
Cozzani I. och 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”. 1th ed. Il Pensiero Scientifico Editore, 1999
Nelson D.L., M. M. Cox M.M. Lehninger. Principer för biokemi. 4th Edition. W.H. Freeman and Company, 2004
Stipanuk M.H., Caudill M.A. Biochemical, physiological, and molecular aspects of human nutrition. 3rd Edition. Elsevier health sciences, 2013