Glikogen jest podstawową formą zapasową glukozy w komórkach zwierzęcych. Często nazywany „skrobią zwierzęcą”, termin ten bywa jednak mylący, ponieważ chemicznie glikogen różni się od skrobi roślinnej. W organizmach pełni funkcję szybkiego źródła energii, dostępnego w sytuacjach nagłego zapotrzebowania, oraz stanowi rezerwę metabolizowaną lokalnie lub udostępnianą innym tkankom.

Budowa i lokalizacja

Glikogen to wysoko rozgałęziony polimer cząsteczek glukozy połączonych wiązaniami alfa-1,4 i alfa-1,6. W komórkach występuje w postaci drobnych granulek w cytozolu, często związanych z enzymami metabolizmu węglowodanów. Największe zasoby glikogenu znajdują się w wątrobie i mięśniach, ale składnik ten obecny jest też w innych tkankach i komórkach.

Synteza i rozkład

Procesy tworzenia i rozkładu glikogenu regulowane są przez zestaw enzymów: syntaza glikogenowa odpowiada za przyłączanie reszt glukozy, enzym rozgałęziający tworzy połączenia alfa-1,6, natomiast fosforylaza glikogenowa uczestniczy w uwalnianiu glukozo-1-fosforanu. Hormony (np. insulina, glukagon, adrenalina) oraz stany metaboliczne sterują aktywnością tych enzymów, pozwalając mobilizować zapas w odpowiedzi na głód, wysiłek lub stres.

Znaczenie biologiczne i medyczne

Glikogen w wątrobie może być uwalniany do krwi, utrzymując stężenie glukozy między posiłkami, natomiast glikogen mięśniowy służy głównie za paliwo dla włókien mięśniowych podczas pracy. Nieprawidłowości w syntezie lub rozkładzie glikogenu leżą u podstaw chorób metabolicznych zwanych glikogenozami, które mogą objawiać się osłabieniem, hipoglikemią lub powiększeniem narządów.

Zastosowania i rozpoznawanie

W diagnostyce histologicznej glikogen wykrywa się między innymi barwieniem PAS (reakcja z aldehydami). Wiedza o metabolizmie glikogenu ma też zastosowanie w sporcie i dietetyce, gdzie manipulacja zapasami węglowodanów wpływa na wydolność. Badania biochemiczne i genetyczne pozwalają identyfikować zaburzenia enzymatyczne związane z glikogenem.