Dlaczego organizm może hydrolizować glikogen, a nie celulozę?

Strowalność celulozy a glikogen:

1. Skład chemiczny:

- Celuloza:Celuloza jest polisacharydem złożonym z jednostek glukozy połączonych wiązaniami β-(1-4).

- Glikogen:Glikogen jest rozgałęzionym polisacharydem złożonym z jednostek glukozy połączonych wiązaniami α-(1-4) i α-(1-6).

2. Specyfika enzymu:

- Ludziom brakuje celulazy, enzymu zdolnego do rozkładania wiązań β-(1-4)glikozydowych w celulozie.

- Ludzie posiadają kilka enzymów amylolitycznych (np. amylazy i glukozydazy) wyspecjalizowanych w hydrolizie jednostek glukozy połączonych wiązaniami α w glikogenie.

3. Złożoność strukturalna:

- Wiązania β-(1-4)glikozydowe w celulozie tworzą sztywną, krystaliczną strukturę, dzięki czemu jest ona odporna na rozkład enzymatyczny.

- Rozgałęziona struktura glikogenu, z wiązaniami α-(1-6) przerywającymi liniowe łańcuchy α-(1-4), pozwala na łatwiejszy dostęp i hydrolizę przez enzymy.

4. Znaczenie dietetyczne:

- Celuloza, występująca w ścianach komórkowych roślin, jest istotnym składnikiem błonnika pokarmowego dla zwierząt roślinożernych, których wyspecjalizowane mikroorganizmy jelitowe wytwarzają celulazę.

- Glikogen, magazynowany głównie w wątrobie i mięśniach szkieletowych zwierząt, służy jako łatwo dostępna rezerwa energii dla metabolizmu człowieka.

5. Metabolizm glikogenu:

- Glikogen jest rozkładany w procesie glikogenolizy w celu uwolnienia cząsteczek glukozy do krwioobiegu, gdy organizm potrzebuje energii.

- Jednostki glukozy w glikogenie są kolejno rozszczepiane przez enzymy, takie jak fosforylaza glikogenu i enzymy usuwające rozgałęzienia, w celu wytworzenia glukozo-1-fosforanu i wolnej glukozy.

Podsumowując, organizm ludzki może hydrolizować glikogen, ale nie celulozę, ze względu na brak enzymu (celulazy) niezbędnego do rozbicia specyficznych wiązań β-(1-4)glikozydowych obecnych w celulozie. W przeciwieństwie do tego, glikogen może być skutecznie hydrolizowany przez enzymy amylolityczne, dostarczając glukozę niezbędną do metabolizmu energetycznego.