Glicogeno: polimero di stoccaggio glucosio dell'organismo
Struttura e composizione
Il glicogeno è un polisaccaride altamente ramificato composto esclusivamente da unità α-D-glucosio. È la forma primaria di stoccaggio glucosio in animali e funghi (piante usano amido).
- Legami α-1,4-glicosidici: Formano catene lineari (simili ad amilosio).
- Legami α-1,6-glicosidici: Creano punti ramificazione ogni 8-12 residui glucosio (più frequenti che in amilopectina).
- Peso molecolare: Fino a 10⁷ Da (milioni unità glucosio per particella).
- Struttura: Granuli sferici con core proteico (glicogenina).
Ruoli metabolici per tessuto
| Tessuto | Funzione | Regolazione |
|---|
| Fegato (5-10% peso umido) | Mantenere glucosio ematico per tutto organismo (cervello, GR) | Glucagone (↑ glicogenolisi), insulina (↑ glicogenosintesi), adrenalina |
| Muscolo scheletrico (1-2% peso umido) | Produzione ATP locale per contrazione muscolare | Adrenalina, Ca²⁺, AMP (via fosforilasi chinasi); manca glucosio-6-fosfatasi → non può rilasciare glucosio libero |
| Cervello (astrociti) | Supporto neuronale locale | Attività neuronale, neurotrasmettitori |
Enzimi chiave
- Glicogeno sintasi: Aggiunge glucosio da UDP-glucosio (glicogenosintesi). Attivata da insulina (defosforilazione).
- Glicogeno fosforilasi: Rimuove glucosio-1-P da legami α-1,4 (glicogenolisi). Attivata da fosforilazione (PKA, CaMK).
- Enzima debranching: Trasferisce rami α-1,6 e idrolizza glucosio finale.
- Glicogenina: Primer per nuova sintesi glicogeno (autoglicosilazione).
Rilevanza clinica
- Malattie da accumulo glicogeno (GSD): Deficit enzimatici genetici (es. von Gierke GSD Ia – G6Pase; Pompe GSD II – α-glucosidasi acido; Cori GSD III – enzima debranching; McArdle GSD V – fosforilasi muscolare).
- Fisiologia esercizio: Deplezione glicogeno muscolare limita resistenza ("hitting the wall"). Carb loading massimizza riserve.
- Diabete: Sintesi glicogeno compromessa (insulino-resistenza); eccessiva glicogenolisi epatica contribuisce iperglicemia a digiuno.