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Lexikon der Ernährung: Glycogenolyse

Glycogenolyse, Glycogenabbau, E glycogen breakdown, glycogenolysis, Abbau von Glycogen in vivo zur Bereitstellung von Glucose (Homöostase des Blutzuckerspiegels), im Muskel zur raschen Energiebereitstellung.
Als Startreaktion werden durch das Schlüsselenzym der G., die Glycogen-Phosphorylase, einzelne Glucose-Einheiten am nicht-reduzierenden Ende des Glycogen-Moleküls abgespalten. Dieser Abbau endet im Abstand von vier Glucose-Einheiten einer Verzweigungsstelle. Hier greift die α(1,4)→α(1,4)-Glucantransferase an (eine Transglycosylase) und überträgt ein Trisaccharid 1→4-glycosidisch auf eine andere Glycogen-Kette, diese verlängerte Kette ist so wieder durch die Glycogen-Phosphorylase spaltbar.
Die an der Verzweigungsstelle verbleibende 1→6-glycosidische Bindung wird durch Amylo-1,6-Glucosidase (E debranching enzyme) zu freier Glucose hydrolysiert (Glycogen, Abb.). Bedingt durch die Zahl der vorhandenen 1→6-Bindungsstellen könnten theoretisch bei vollständiger G. etwa 10 % freie Glucose entstehen. Tatsächlich wird Glycogen selten bis zu dieser Stufe des Glycogenins abgebaut. Das bei der G. gebildete Glucose-1-phosphat wird mit Hilfe der Phosphoglucomutase in Glucose-6-phosphat umgewandelt, wovon Zellen (Leber, Niere), die die Glucose-6-phosphatase besitzen, den Phosphatrest abspalten können. Die so entstandene freie Glucose kann zur Regulation des Blut-Glucose-Spiegels ins Blut abgegeben werden.
Über eine Aktivierung der Phosphorylasen in Leber und Muskel aktivieren Adrenalin und Glucagon die G. (Biguanide als orale Antidiabetika hemmen sie), es wird mehr Glucose bereitgestellt (vgl. Glycogen-Synthese).
Durch Enzymdefekte bedingte Störungen der G. äußern sich in Form der Glycogenosen.

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