Глюкоза против гликогена: разница и сравнение

Глюкоза — это простой сахар, который служит основным источником энергии в клетках. Он циркулирует в кровотоке и может быть легко использован клетками для удовлетворения немедленных энергетических потребностей. Напротив, гликоген представляет собой сложный углевод, образующийся в результате соединения множества молекул глюкозы и хранящийся в основном в печени и мышцах. Он действует как резервный источник энергии, расщепляясь на глюкозу, когда уровень сахара в крови падает, обеспечивая устойчивое высвобождение энергии.

Основные выводы

1. Глюкоза — это простой сахар, который служит основным источником энергии для организма.
2. Гликоген, с другой стороны, представляет собой сложный углевод, который хранится в печени и мышцах.
3. В то время как глюкоза легко доступна для немедленного использования, гликоген должен быть расщеплен на глюкозу, прежде чем его можно будет использовать в качестве энергии.

Глюкоза против гликогена

Разница между глюкозой и гликогеном заключается в том, что глюкоза хорошо растворима в воде и обладает осмотическими свойствами, тогда как гликоген плохо растворим и не обладает осмотическими свойствами. Следовательно, его можно использовать в качестве раствора для хранения глюкозы в клетках.

Глюкоза является моносахаридом. Термин «глюкоза» происходит от греческого слова «гликос», что означает «сладкий». Растения и водоросли производят его в процессе фотосинтеза.

Далее глюкозу можно разделить на две природы: полученную естественным путем (D-глюкоза) и синтетически полученную (L-глюкоза). Гликоген является ответвлением полисахарида.

Он представляет собой основное хранилище глюкозы в организме. В основном он вырабатывается и хранится в живых клетках и скелетных мышцах. Приблизительно 4 грамма глюкозы присутствует в крови человека на нормальной стадии.

Сравнительная таблица

Особенность	Глюкоза	Гликоген
Химическая формула	C6H12O6	(C6H10O5) п
мономер	Одна молекула глюкозы	Многие молекулы глюкозы связаны между собой
Структура	Простая линейная молекула	Сложная разветвленная молекула
Растворимость	Хорошо растворим в воде	Нерастворим в воде
Функция	Основной источник энергии для клеточных процессов	Хранилище энергии у животных и грибов
Адрес	Кровь, внутриклеточная жидкость	Печень, мышцы
"Регулирование"	Тщательно регулируется такими гормонами, как инсулин и глюкагон.	Ферменты контролируют распад и синтез
Доступность	Легко доступен из пищевых источников и при расщеплении гликогена.	Хранится для последующего использования, когда глюкозы не хватает.

Что такое глюкоза?

Глюкоза — это моносахарид, разновидность простого сахара, с молекулярной формулой C6H12O6. Это важнейший углевод, который служит основным источником энергии для живых организмов. Структурно глюкоза представляет собой гексозный сахар, то есть содержит шесть атомов углерода, двенадцать атомов водорода и шесть атомов кислорода, расположенных в виде кольца.

Источники и производство

1. Диетические источники: Глюкоза получается в результате расщепления сложных углеводов, таких как крахмалы и дисахариды, такие как сахароза (столовый сахар) и лактоза (молочный сахар), во время пищеварения.
2. Эндогенное производство: Глюкоза также может вырабатываться внутри организма посредством таких процессов, как глюконеогенез, когда неуглеводные источники, такие как аминокислоты и глицерин, превращаются в глюкозу в печени и почках.

Метаболическая роль

1. Производство энергии: Глюкоза является основным топливом для клеточного дыхания, серии биохимических реакций, которые генерируют аденозинтрифосфат (АТФ), энергетическую валюту клеток. АТФ обеспечивает энергию для различных клеточных процессов, необходимых для жизни.
2. Хранение и регулирование: Избыток глюкозы сохраняется в печени и мышцах в виде гликогена посредством гликогенеза. Когда уровень глюкозы в крови падает, гликоген расщепляется на глюкозу посредством гликогенолиза, поддерживая уровень сахара в крови в узком диапазоне.
3. Осмотическая регуляция: Концентрация глюкозы в кровотоке строго регулируется для обеспечения надлежащего осмотического баланса. Высокий уровень глюкозы в крови (гипергликемия) может привести к осмотическому диурезу и обезвоживанию, тогда как низкий уровень (гипогликемия) может привести к нарушению функции мозга.

Клиническое значение

1. Сахарный диабет: Нарушение регуляции метаболизма глюкозы занимает центральное место в сахарном диабете, группе метаболических нарушений, характеризующихся повышенным уровнем глюкозы в крови. Диабет 1 типа возникает в результате недостаточной выработки инсулина, тогда как диабет 2 типа связан с резистентностью к инсулину и нарушением поглощения глюкозы клетками.
2. Гипогликемия: Недостаточный уровень глюкозы в крови может привести к гипогликемии, вызывающей такие симптомы, как спутанность сознания, головокружение и потеря сознания. Это может произойти у людей с диабетом из-за избыточного введения инсулина или длительного голодания.

Что такое гликоген?

Гликоген представляет собой сложный полисахарид, состоящий из множества молекул глюкозы, связанных между собой альфа-1,4-гликозидными связями, причем отдельные альфа-1,6-гликозидные связи образуют точки ветвления. Это основная форма хранения глюкозы у животных, преимущественно встречающаяся в печени и мышцах.

Синтез и хранение

1. Гликогенез: процесс, при котором молекулы глюкозы полимеризуются в гликоген для хранения. Он включает в себя действие различных ферментов, в том числе гликогенсинтазы и фермента разветвления. Гликогенез стимулируется инсулином и происходит преимущественно в печени и мышцах после еды, когда уровень глюкозы в крови повышен.
2. Хранение печени: Печень служит основным местом хранения гликогена, где она действует как резервуар для поддержания уровня глюкозы в крови в узком диапазоне. Гликоген печени может расщепляться на глюкозу посредством гликогенолиза и высвобождаться в кровоток для удовлетворения энергетических потребностей во время голодания или в периоды повышенного спроса.
3. Хранение мышц: Мышцы также хранят гликоген для местного использования энергии во время физической активности. Мышечный гликоген используется в основном внутри мышечных клеток и не выбрасывается в кровоток для регулирования системного уровня глюкозы.

Метаболическая роль

1. Энергетический резерв: Гликоген служит легко мобилизуемым источником глюкозы для производства энергии в периоды голодания, физических упражнений или повышенных метаболических потребностей. Его быстрый распад на глюкозу обеспечивает быструю поставку топлива для удовлетворения потребностей клеток в энергии.
2. Буфер против гипогликемии: Запасы гликогена помогают предотвратить гипогликемию, высвобождая глюкозу в кровоток, когда уровень глюкозы в крови падает ниже нормы. Этот процесс, известный как гликогенолиз, помогает поддерживать гомеостаз глюкозы и обеспечивает постоянную поставку топлива для жизненно важных органов, таких как мозг.

Клиническое значение

1. Болезни накопления гликогена (БГН): это наследственные нарушения обмена веществ, характеризующиеся дефицитом ферментов, участвующих в метаболизме гликогена, что приводит к аномальному накоплению или распаду гликогена. Различные типы ЖКД проявляются разнообразными симптомами, включая гепатомегалию (увеличение печени), гипогликемию, мышечную слабость и кардиомиопатию.
2. Упражнение Производительность: Адекватные запасы гликогена в мышцах имеют решающее значение для устойчивой физической активности. Спортсмены, занимающиеся выносливостью, используют такие стратегии, как загрузка углеводами, чтобы максимизировать запасы мышечного гликогена перед соревнованиями, повышая их способность поддерживать уровень энергии во время длительной физической активности.

Основные различия между глюкозой и гликогеном

• Структура:
  • Глюкоза: Это моносахарид, простой сахар с одной молекулой сахара (C6H12O6).
  • Гликоген: Это полисахарид, сложный углевод, состоящий из множества молекул глюкозы, связанных вместе в разветвленные цепи.
• Функция:
  • Глюкоза: служит основным источником энергии для клеточных процессов посредством клеточного дыхания.
  • Гликоген: он действует как форма хранения глюкозы, в основном находится в печени и мышцах, служа резервным источником энергии, который при необходимости может расщепляться на глюкозу.
• Адрес:
  • Глюкоза: она циркулирует в кровотоке и легко доступна для поглощения клетками из пищевых источников или путем эндогенного производства.
  • Гликоген: он хранится в основном в печени и мышцах, где его можно быстро мобилизовать для поддержания уровня глюкозы в крови в периоды голодания, физических упражнений или повышенной потребности в энергии.
• форма для заполнения :
  • Глюкоза: она существует в виде одной молекулы и может находиться либо в свободном виде в кровотоке, либо в составе более крупных молекул, таких как дисахариды и полисахариды.
  • Гликоген: Это полимер молекул глюкозы, образующий разветвленные цепи с альфа-1,4-гликозидными связями и альфа-1,6-гликозидными связями в точках разветвления.
• Метаболическая роль:
  • Глюкоза: Это непосредственный источник энергии для клеточных процессов, обеспечивающий АТФ посредством гликолиза и клеточного дыхания.
  • Гликоген: он служит резервуаром глюкозы, которая может расщепляться на единицы глюкозы посредством гликогенолиза, чтобы поддерживать уровень глюкозы в крови и обеспечивать энергию в случае необходимости.

Рекомендации

1. https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/cr068123a
2. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/000456326900600108
3. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19571404512

Последнее обновление: 28 февраля 2024 г.