ગ્લાયકોજેનોલિસિસ: કાર્ય, ભૂમિકા અને રોગો

ગ્લાયકોજેનોલિસિસ જીવતંત્રને પ્રદાન કરવા માટે સેવા આપે છે ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટ અને કાર્બોહાઇડ્રેટ સંગ્રહમાંથી ગ્લુકોઝ, ગ્લાયકોજેન બનાવે છે. ગ્લાયકોજેન મોટા પ્રમાણમાં સંગ્રહિત થાય છે, ખાસ કરીને યકૃત અને હાડપિંજર સ્નાયુ. અન્ય વસ્તુઓમાં, રક્ત ગ્લુકોઝ સ્તર પણ ગ્લાયકોજેન ચયાપચય દ્વારા અસરગ્રસ્ત છે યકૃત.

ગ્લાયકોજેનોલિસિસ શું છે?

ગ્લાયકોજેન બધા કોષોમાં હાજર છે અને આ રીતે energyર્જા પુરવઠા માટે સીધા ઉપલબ્ધ છે. જો કે, તે સંગ્રહિત છે યકૃત ખોરાકની ગેરહાજરીમાં પણ, ચોક્કસ સંક્રમણ સમયગાળા માટે energyર્જા પુરવઠો પૂરો પાડવા માટે હાડપિંજરના સ્નાયુ. ગ્લાયકોજેનોલિસિસ એ ગ્લાયકોજેનના ભંગાણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટ અને ગ્લુકોઝ. લગભગ 90 ટકા ગ્લુકોઝ -1-ફોસ્ફેટ અને દસ ટકા ગ્લુકોઝ ઉત્પન્ન થાય છે. ગ્લાયકોજેન એ ગ્લુકોઝનો સંગ્રહ સ્વરૂપ છે, જે સ્ટાર્ચ છોડમાં હોય છે તેના સમાન છે. તે એક શાખાવાળા પરમાણુ તરીકે દેખાય છે જેની સાંકળોમાં ગ્લુકોઝ એકમો આલ્ફા-1-4 ઓ-ગ્લાયકોસિડિક રીતે જોડાયેલા છે. બ્રાંચિંગ પોઇન્ટ પર, આલ્ફા-1-4 ઓ-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ ઉપરાંત, આલ્ફા-1-6 ઓ-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ પણ છે. ગ્લાયકોજેન સંપૂર્ણપણે અધોગતિમાં નથી. મૂળભૂત પરમાણુ હંમેશા અસ્તિત્વમાં છે. નવું ગ્લુકોઝ પરમાણુઓ કાં તો ગ્લાયકોસિડિકલી તેને બંધાયેલા છે અથવા તેનાથી છૂટા પડી ગયા છે. ફક્ત આ ઝાડ જેવા ડાળીઓવા પરમાણુના રૂપમાં અસરકારક energyર્જા સંગ્રહ શક્ય છે. ગ્લાયકોજેન બધા કોષોમાં હાજર છે અને આ રીતે energyર્જા પુરવઠા માટે સીધા ઉપલબ્ધ છે. જો કે, તે ખોરાકની ગેરહાજરીમાં પણ ચોક્કસ સંક્રમણ સમયગાળા માટે energyર્જા પુરવઠાની ખાતરી કરવા માટે યકૃતમાં અને હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં સંગ્રહિત થાય છે. જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે, તે મુખ્યત્વે ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ફોર્મ ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટમાં વિભાજિત થાય છે. નિયમન કરવું રક્ત ગ્લુકોઝ સ્તર, મુક્ત ગ્લુકોઝ ઉત્સેચક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા યકૃતમાં વધુને વધુ ઉત્પન્ન થાય છે.

કાર્ય અને ભૂમિકા

ગ્લાયકોજેનોલિસિસ મુક્ત ગ્લુકોઝ અને ગ્લુકોઝના ફોસ્ફોરીલેટેડ સ્વરૂપમાં શરીરને energyર્જા પ્રદાન કરે છે. આ હેતુ માટે, કાર્બોહાઇડ્રેટ સ્ટોરેજ ફોર્મ ગ્લાયકોજેન તૂટી ગયું છે. ગ્લાયકોજેન શરીરના તમામ કોષોમાં જોવા મળે છે, તેથી ગ્લાયકોજેનોલિસિસ બધે જ થાય છે. ગ્લાયકોજેન હાડપિંજરના માંસપેશીઓ અને યકૃતમાં પણ સંગ્રહિત થાય છે. આ રીતે, હાડપિંજરની સ્નાયુઓની energyંચી requirementsર્જા આવશ્યકતાઓ, ખોરાકની ગેરહાજરીમાં પણ ઝડપથી પૂર્ણ કરી શકાય છે. યકૃત નિયમિત કરવા માટે ગ્લુકોઝની પૂરતી માત્રા પૂરી પાડે છે રક્ત ગ્લુકોઝ સ્તર. આ હેતુ માટે, ગ્લુકોઝ---ફોસ્ફેટ, ગ્લુકોઝ---ફોસ્ફેટને ગ્લુકોઝ---ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે યકૃતમાં એક વધારાનું એન્ઝાઇમ હાજર છે. ગ્લુકોઝ -6-ફોસ્ફેટ પછી ગ્લાયકોલિસીસ, ગ્લુકોઝની રચના માટે ખવડાવી શકાય છે. ગ્લાયકોજેનોલિસિસના પ્રારંભિક પગલાં મૂળભૂત રીતે હાડપિંજરના સ્નાયુ અને યકૃતમાં સમાન હોય છે. આલ્ફા-1-6 ઓ-ગ્લાયકોસિડિક લિંક્ડ ગ્લુકોઝ પરમાણુઓ ઝાડ જેવા ડાળીઓવાળું પરમાણુ ગ્લાયકોજેનની સાંકળોમાં એન્ઝાઇમ ગ્લાયકોજેન ફોસ્ફોરીલેઝ દ્વારા સાફ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં, ગ્લુકોઝ પરમાણુ કે જે કાપી નાખવામાં આવ્યું છે તે ફોસ્ફેટ અવશેષો સાથે જોડાયેલું છે. ગ્લુકોઝ -1-ફોસ્ફેટ રચાય છે, જેનો ઉપયોગ તાત્કાલિક energyર્જાના ઉત્પાદન માટે અથવા અન્ય બાયોમોલેક્યુલ્સમાં રૂપાંતર માટે થઈ શકે છે. આ ક્લીવેજ પ્રક્રિયા શાખાના બિંદુ પહેલા સાંકળના ચોથા ગ્લુકોઝ એકમ સુધી જ થાય છે. બાકીના ગ્લુકોઝ એકમોને તોડી નાખવા માટે, કહેવાતા ડિબ્રેંચિંગ એન્ઝાઇમ (4-આલ્ફા-ગ્લુકોનોટ્રાન્સફેરાઝ) નો ઉપયોગ થાય છે. આ એન્ઝાઇમ બે કાર્યો કરે છે. પ્રથમ, તે શાખા બિંદુની ઉપરના ચાર ગ્લુકોઝ એકમોમાંથી ત્રણના વિભાજનને ગ્લાયકોજેનના નિ ofશુલ્ક બિન-ઘટાડેલા અંતમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. બીજું, તે મફત ગ્લુકોઝ ઉત્પન્ન કરીને, આલ્ફા-1-6 શાખા પાડતી સાઇટના હાઇડ્રોલિસિસને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ગ્લાયકોજેનમાં શાખાઓના સ્થળોમાં સાંકળોના ગુણોત્તરને કારણે, આ પ્રક્રિયામાં ફક્ત દસ ટકા મફત ગ્લુકોઝ ઉત્પન્ન થાય છે. જો કે, લીવરમાં પણ મોટી માત્રામાં મફત ગ્લુકોઝ રચાય છે. અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, યકૃતમાં એક વધારાનું એન્ઝાઇમ (ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટ) હોય છે જે ગ્લુકોઝ -1-ફોસ્ફેટમાં પરમાણુ ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટના આઇસોમેરાઇઝેશનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ગ્લુકોઝ -6-ફોસ્ફેટ સરળતાથી મુક્ત ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. આ રીતે, યકૃત સુનિશ્ચિત કરે છે કે ખોરાકની વંચિતતા દરમિયાન લોહીમાં ગ્લુકોઝનું સ્તર સતત રહે છે. જ્યારે શારીરિક કારણે લોહીમાં ગ્લુકોઝનું સ્તર નીચે આવે છે તણાવ અથવા ખોરાકની વંચિતતા, આ હોર્મોન્સ ગ્લુકોગન અને એપિનેફ્રાઇન વધતા દરે ઉત્પન્ન થાય છે. બંને હોર્મોન્સ ગ્લાયકોજેનોલિસિસને ઉત્તેજીત કરો અને આમ સંતુલિત રક્ત ગ્લુકોઝનું સ્તર સુનિશ્ચિત કરો. ગ્લુકોગન હોર્મોનનો વિરોધી છે ઇન્સ્યુલિન, જે લોહીમાં શર્કરાનું પ્રમાણ વધારે હોય ત્યારે વધુને વધુ ઉત્પન્ન થાય છે. ઇન્સ્યુલિન ગ્લાયકોજેનોલિસીસ અટકાવે છે.

રોગો અને બીમારીઓ

જ્યારે ગ્લાયકોજેનોલિસિસમાં વધારો થાય છે, ત્યારે તે પેથોલોજીકલ પ્રક્રિયાનું લક્ષણ હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હોર્મોન ગ્લુકોગન જી પ્રોટીન-જોડી રીસેપ્ટર (જીપીસીઆર) ને સક્રિય કરીને ગ્લાયકોજેનોલિસિસને સીધી ઉત્તેજીત કરે છે. પ્રતિક્રિયા કાસ્કેડની શરૂઆતના પરિણામે, ગ્લાયકોજેન ફોસ્ફોરીલેઝ (પીવાયવાયજી) ઉત્પ્રેરક રીતે સક્રિય થાય છે. ગ્લાયકોજેન ફોસ્ફ phરીલેઝ બદલામાં ગ્લાયકોજેનમાંથી ગ્લુકોઝ એકમોના ભંગાણમાંથી ગ્લુકોઝ -1-ફોસ્ફેટની રચનાને ઉત્પન્ન કરે છે. આમ, વધારો થયો છે એકાગ્રતા હોર્મોન ગ્લુકોગનનું, ગ્લુકોજેનનું વધતું ભંગાણ થાય છે. અંતિમ અસર એ છે કે મોટા પ્રમાણમાં ગ્લુકોઝ ઉત્પન્ન થાય છે, પરિણામે લોહીમાં ગ્લુકોઝનું પ્રમાણ વધે છે. ગ્લુકોગનની ઉચ્ચ એલિવેટેડ સાંદ્રતા કહેવાતા ગ્લુકોગનમમાં જોવા મળે છે. ગ્લુકોગનomમ એ સ્વાદુપિંડનું ન્યુરોએંડ્રોક્રાઇન ગાંઠ છે, જે કાયમી ધોરણે ગ્લુકોગનનું ઉત્પાદન કરે છે. આમ, ગ્લુકોગન પ્લાઝ્માનું સ્તર ધોરણ કરતાં 1000 ગણા સુધી વધારી શકાય છે. રોગના લક્ષણોમાં શામેલ છે ડાયાબિટીસ મેલીટસ, ગ્લાયકોજેનોલિસીસના કારણે, તીવ્ર વિનાશક ચહેરા પર ખરજવું, હાથ અને પગ અને એનિમિયા. ગાંઠ સામાન્ય રીતે જીવલેણ હોય છે. સારવાર તેના સર્જીકલ દૂર સમાવે છે. એ પરિસ્થિતિ માં મેટાસ્ટેસેસ અથવા અયોગ્યતા, કિમોચિકિત્સા કરવામાં આવે છે. વધતા ઉત્પાદનમાં ગ્લુકોજન પણ તૂટી ગયું છે એડ્રેનાલિન. એડ્રેનાલિન એમાં ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં ઉત્પન્ન થાય છે ફેયોક્રોમોસાયટોમા, અન્ય લોકો વચ્ચે, હોર્મોનનું સ્તર નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા વિના. એ ફેયોક્રોમોસાયટોમા એડ્રેનલ મેડ્યુલાના આંતરસ્ત્રાવીય સક્રિય ગાંઠોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. આ ગાંઠોના કારણો સામાન્ય રીતે નક્કી કરી શકાતા નથી. મોટાભાગના કેસોમાં, જોકે, તે સૌમ્ય ગાંઠો છે, જોકે તેઓ જીવલેણ ગાંઠો પણ અધોગતિ કરી શકે છે. ઉપરાંત હાઈ બ્લડ પ્રેશર અને કાર્ડિયાક એરિથમિયાસ, ગ્લાયકોજેનોલિસિસમાં વધારો થવાને કારણે લોહીમાં ગ્લુકોઝનું સ્તર મોટા પ્રમાણમાં વધે છે. વિશિષ્ટ લક્ષણો છે માથાનો દુખાવો, પરસેવો, મલમ તેમજ બેચેની, થાક અને લ્યુકોસાઇટોસિસ. થેરપી મુખ્યત્વે ગાંઠને શસ્ત્રક્રિયા દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે.