Il glucosio in eccesso, all'interno dell'organismo, dev'essere convertito in una forma polimerica che ne consenta il trasporto e la conservazione. La forma polimerica scelta dagli organismi animali è il glicogeno che, partendo dagli eccessi di carboidrati introdotti, viene sintetizzato in massima parte nel fegato e nel muscolo scheletrico.
Il glucosio-6-fosfato (glucosio libero fosforilato a spese di atp dalla glucochinasi nel fegato e dalla esochinasi nel muscolo) è il punto di partenza per la glicogenosintesi.
Le tappe che, dal glucosio-6-fosfato portano al glicogeno sono le seguenti:
Le unità di glucosio, delle ramificazioni esterne del glicogeno, entrano nella via glicolitica attraverso la sequenza di azione di due enzimi: la glicogeno fosforilasi e la fosfoglucomutasi. La prima catalizza la reazione per la quale il legame glicosidico che congiunge le due ramificazioni viene attaccato dal fosfato inorganico causando il rilascio dell'unità sottoforma di glucosio-1-fosfato, sarà poi compito del secondo enzima, la fosfoglucomutasi, convertirlo in glucosio-6-fosfato.
L'adrenalina, rilasciata dalle ghiandole surrenali in situazioni di emergenza e quindi di aumentata richiesta di attività muscolare e conseguentemente di energia, si lega al suo recettore specifico sulla membrana cellulare di una cellula muscoloscheletrica attiva la fosforilasi b chinasi ed inattiva la fosforilasi a fosfatasi, quindi attivando la glicogeno fosforilasi (a). Superata la fase di "allarme" il rilascio di adrenalina cessa e si ripristina la situazione iniziale.
Nel fegato vi è una delle due principali aree di produzione del glicogeno. Quando nel sangue vi è una bassa concentrazione di glucosio, viene demolito parte del glicogeno accumulato in questa sede e rilasciato sottoforma di glucosio nel sangue. La glicogeno fosforilasi epatica, al pari di quella muscolare, è sotto il controllo ormonale. L'ormone principalmente implicato nel controllo del rilascio di glucosio è il glucagone, prodotto dal pancreas quando i livelli di glucosio ematico tendono a calare. Quest'ormone è in grado di innescare una serie di reazioni per le quali la fosforilasi b è convertita in fosforilasi a, aumentando la velocità di demolizione del glicogeno e quindi la velocità di rilascio di glucosio nel circolo sanguigno.