糖原(英語:glycogen,又稱肝糖動物澱粉)是人類等動物[2]和真菌儲存糖類的主要形式;是多糖的一種,由葡萄糖脫水縮合作用而成。主要生物學功能是作為動物真菌的能量儲存物質。

肝醣的二維剖面圖示意圖: 肝醣核心蛋白是被葡萄糖單元的分支所包圍。整個球狀顆粒可能包含大約30,000個葡萄糖單元[1]
醣原的結構段

體中,糖原主要由肝臟肌肉(主要為骨骼肌)的細胞產生與儲存,並且作為長期儲存的次級能量(還有作為儲存的主要能量是在脂肪組織積累的油脂)。肝糖可以由肝臟細胞和肌肉細胞合成。由肝糖轉化的葡萄糖會給全身各處使用,包括中樞神經系統。

在肝臟細胞(肝細胞),糖原可以在飯後不久構成[3]。只有儲存在肝臟的糖原可以由其他器官使用。在肌肉,糖原的濃度較低(約肌肉質量的1-2%)。人體的糖原主要儲存在肝臟肌肉紅血球[4][5][6]

日本大型糖果糕點公司格力高的公司名稱「Glico」也是命名自糖原英文「glycogen」的縮寫[7]

結構

 
糖原的構造

糖原的結構與支鏈澱粉相似,由α-1,4-糖苷鍵支鏈連接處的α-1,6-糖苷鍵連接而成。與支鏈澱粉在結構上的主要區別在於,糖原的支鏈多大約10-15個葡萄糖單元就有一個分支(支鏈澱粉大約25個是葡萄糖單元才有一個分支)且分支有12~18個葡萄糖分子。

電鏡下,糖原分子呈球形,其直徑約21nm,分子量是1 000 000Da到10 000 000Da。

糖原分子由多糖鏈組成,每條糖鏈約含13個葡萄糖基。糖鏈呈分支或非分支狀;並圍繞一個同心排列成12層。在內層存在分支鏈,每條鏈又有2個分支;在外層可存在非分支鏈。

性質

糖原遇碘液呈紅色。可在作用下分解為葡萄糖。

生理功能

糖原是動物與人體內儲存的糖類,但含量不高;主要存在肝臟肌肉,由此分為肝糖原肌糖原,分別儲存在肝細胞肌細胞漿中,即細胞內液中,故糖原不會出現在內環境中。葡萄糖供應不足時,糖原可以迅速分解為葡萄糖,以供機體利用。

人體內糖原總量約200-500克,相當於800-2000大卡熱量。若不從外界攝入能量,人體內糖原會在18小時內耗盡。

體內糖原存量不足會引發血糖降低,這是造成疲勞、運動表現降低、無法持續運動的原因之一。運動後體內的糖原存量會顯著降低。糖類若沒有積極的補充,下次運動就會受到影響。

形成

不論肝糖原還是肌糖原,都是細胞通過循環系統獲取葡萄糖,從而合成的。肝糖原可以由肝臟細胞合成;肌糖原可以由肌肉細胞合成。

肌糖原

肌糖原只能供給肌肉細胞所用,不能提升血糖濃度。

肌糖原不能提升血糖的原因是:肌糖原無法生成葡萄糖。糖原分解下來的單體是1-磷酸葡糖,經變位反應生成6-磷酸葡糖,由於肌肉細胞中缺少6-磷酸葡萄糖變位酶,1-磷酸葡糖無法經過糖質新生步驟轉化為葡萄糖,且磷酸化的葡萄糖由於帶有負電荷也無法穿過細胞膜。因此若想生成葡萄糖,只能進行無氧氧化生成乳酸,以乳酸的形式通過血液循環轉運到肝細胞,再讓肝臟進行糖質新生產生葡萄糖再分泌。

在正常情況下,人體內每千克肌肉約儲存着15克的糖原。

動物屠宰時,通常肌肉內的糖原會完全分解,只有肝、腎、心等內臟含有少量糖原。

肝糖原

肝糖原負責補充血糖使之維持穩定濃度;可以分解成葡萄糖,並釋放到血液,供給肌肉以及其他器官,是提供身體的能量來源。

新陳代謝

合成

不像其分解,糖原合成是吸收能量的 - 需要能量的輸入。

分解

 
糖原中的糖原磷酸化酶的作用

參看

參考資料

  1. ^ William D. McArdle, Frank I. Katch, Victor L. Katch. Exercise physiology: energy, nutrition, and human performance 6. Lippincott Williams & Wilkins. 2006: 12 [2014-10-14]. ISBN 978-0-7817-4990-9. (原始內容存檔於2019-06-17). 
  2. ^ Sadava; et al. Life 9th, International. W. H. Freeman. 2011. ISBN 9781429254311. 
  3. ^ Campbell, Neil A.; Brad Williamson; Robin J. Heyden. Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. 2006 [2014-10-14]. ISBN 0-13-250882-6. (原始內容存檔於2014-11-02). 
  4. ^ Moses SW, Bashan N, Gutman A. Glycogen metabolism in the normal red blood cell. Blood. December 1972, 40 (6): 836–43. PMID 5083874. [永久失效連結]
  5. ^ Ingermann RL, Virgin GL. Glycogen content and release of glucose from red blood cells of the sipunculan worm themiste dyscrita (PDF). J Exp Biol. 1987, 129: 141–9. 
  6. ^ Miwa I, Suzuki S. An improved quantitative assay of glycogen in erythrocytes. Annals of Clinical Biochemistry. November 2002, 39 (Pt 6): 612–3. PMID 12564847. doi:10.1258/000456302760413432. 
  7. ^ 甘~いお菓子のパワーの素は、大人の味・牡蠣エキスだった! - Glico. [2021-03-28]. (原始內容存檔於2021-01-28). 

外部連結