Glykogen ist ein stark verzweigtes Polysaccharid aus α-D-Glucose-Einheiten (α-1,4-Verbindungen in Ketten, α-1,6 an Verzweigungspunkten alle 8–12 Reste). Es dient als Hauptkohlenhydratspeicher bei Tieren.
Standorte und Regulation
- Leber (100–120 g): Hält den Blutzuckerspiegel aufrecht durch Glykogenolyse (Glykogenphosphorylase) und Gluconeogenese. Reguliert durch Glukagon (↑) und Insulin (↓).
- Skelettmuskel (400–500 g): Versorgt lokale Kontraktion. Fehlt an Glucose-6-Phosphatase → kann kein freies Glucose freigeben; verwendet Glucose-6-Phosphat intern. Reguliert durch Adrenalin, AMPK, Ca²⁺.
- Geringe Speicher: Gehirn (Astrozyten), Herz, Niere, Adiposegewebe, Erythrozyten.
Metabolische Wege
- Glykogenese: Glucose → G6P → G1P → UDP-Glucose → Glykogen (Glykogensynthase). Aktiviert durch Insulin, hohe Glucose.
- Glykogenolyse: Glykogen → G1P → G6P (Phosphorylase, Verzweigungsenzym). Aktiviert durch Glukagon/Adrenalin (cAMP-PKA), Ca²⁺.
Klinische Relevanz
- Glykogenspeicherkrankheiten (GSDs): Enzymdefekte (z. B. von Gierke GSD Ia: G6Pase; Pompe GSD II: saure α-Glukosidase; Cori GSD III: Verzweiger; McArdle GSD V: Muskelphosphorylase).
- Bewegung: Muskelglykogen-Erschöpfung → Ermüdung; Carboloading superkompensiert die Speicher.
- Diabetes: Beeinträchtigte Glykogensynthese (Insulinresistenz) → postprandiale Hyperglykämie.
