Glikogenoliza, proces, w którym glikogen, podstawowy węglowodan przechowywany w wątrobie i komórkach mięśniowych zwierząt, jest rozkładany do glukozy w celu dostarczenia natychmiastowej energii i utrzymania poziomu glukozy we krwi podczas postu. Glikogenoliza zachodzi głównie w wątrobie i jest stymulowana przez hormony: glukagon i epinefrynę (adrenalinę).
Encyclopædia Britannica, Inc.
Gdy poziom glukozy we krwi spada, tak jak podczas postu, następuje wzrost wydzielania glukagonu z trzustki. Temu wzrostowi towarzyszy równoczesne zmniejszenie wydzielania insuliny, ponieważ działania insuliny, mające na celu zwiększenie magazynowania glukozy w postaci glikogenu w komórkach, przeciwstawiają się działaniom glukagonu. Po wydzieleniu glukagon wędruje do wątroby, gdzie pobudza glikogenolizę.
Przeważająca większość glukozy uwalnianej z glikogenu pochodzi z glukozo-1-fosforanu, który powstaje, gdy enzym fosforylaza glikogenowa katalizuje rozpad polimeru glikogenu. W wątrobie, nerkach i jelitach glukozo-1-fosforan jest przekształcany (odwracalnie) do glukozo-6-fosforanu przez enzym fosfoglukomutazę. W tych tkankach znajduje się również enzym glukozo-6-fosfataza, który przekształca glukozo-6-fosforan w wolną glukozę, która jest wydzielana do krwi, przywracając tym samym prawidłowy poziom glukozy we krwi. Glukozo-6-fosforan jest również pobierany przez komórki mięśniowe, gdzie wchodzi w proces glikolizy (zespół reakcji, które rozkładają glukozę w celu pozyskania i zmagazynowania energii w postaci adenozynotrójfosforanu, czyli ATP). Niewielkie ilości wolnej glukozy są również wytwarzane podczas glikogenolizy dzięki aktywności enzymu rozkładającego glikogen, który kończy rozkład glikogenu poprzez dostęp do punktów rozgałęzień w polimerze.
Epinefryna, podobnie jak glukagon, stymuluje glikogenolizę w wątrobie, powodując podniesienie poziomu glukozy we krwi. Jednak proces ten jest zwykle inicjowany przez reakcję „walcz lub uciekaj”, w przeciwieństwie do fizjologicznego spadku poziomu glukozy we krwi, który stymuluje wydzielanie glukagonu. Porównaj glikogenezę.
Różne rzadkie dziedziczne choroby spichrzania glikogenu powodują nieprawidłowości w glikogenolizie. Na przykład choroba spichrzeniowa glikogenu typu V (choroba McArdle’a) powoduje brak fosforylazy glikogenu, co upośledza rozkład glikogenu i uniemożliwia mięśniom sprostanie zapotrzebowaniu na energię podczas ćwiczeń. Choroba spichrzeniowa glikogenu typu III (choroba Cori lub Forbes) jest spowodowana mutacjami w genie zaangażowanym w produkcję enzymu rozkładającego glikogen. Choroba powoduje nagromadzenie w komórkach nieprawidłowych, niekompletnie rozłożonych cząsteczek glikogenu, co prowadzi do uszkodzenia tkanek, szczególnie w wątrobie i mięśniach.