Глюкагон мен инсулин ұйқы безінің гормондары. Барлық гормондардың қызметі – ағзадағы зат алмасуды реттеу. Инсулин мен глюкагонның негізгі қызметі тамақтан кейін және ораза кезінде денені энергия субстраттарымен қамтамасыз ету болып табылады. Тамақтанғаннан кейін глюкозаның жасушаларға енуін және оның артық мөлшерін сақтауын қамтамасыз ету керек. Ораза кезінде глюкозаны қорлардан (гликоген) бөліп алыңыз немесе оны немесе басқа энергетикалық субстраттарды синтездеңіз.
Инсулин мен глюкагон көмірсуларды ыдыратады деген пікір кең тараған. Бұл дұрыс емес. Ферменттер заттардың ыдырауын қамтамасыз етеді. Гормондар бұл процестерді реттейді.
Глюкагон мен инсулин синтезі
Гормондар ішкі секреция бездерінде түзіледі. Инсулин және глюкагон – ұйқы безінде: инсулин β-жасушаларда, глюкагон – Лангерганс аралшықтарының α-жасушаларында. Гормондардың екеуі де табиғатта ақуыз және прекурсорлардан синтезделеді. Инсулин мен глюкагон қарама-қарсы күйде бөлінеді: гипергликемияда инсулин, гипогликемияда глюкагон. Инсулиннің жартылай шығарылу кезеңі 3-4 минутты құрайды, оның тұрақты өзгермелі секрециясы қандағы глюкоза деңгейін тар деңгейде ұстап тұрады.ішінде.
Инсулиннің әсері
Инсулин зат алмасуды, ең алдымен глюкоза концентрациясын реттейді. Ол мембраналық және жасушаішілік процестерге әсер етеді.
Инсулиннің мембраналық әсері:
- глюкозаның және бірқатар басқа моносахаридтердің тасымалдануын ынталандырады,
- амин қышқылдарының (негізінен аргинин) тасымалдануын ынталандырады,
- май қышқылдарының тасымалдануын ынталандырады,
- жасушаның калий және магний иондарының сіңуін ынталандырады.
Инсулиннің жасушаішілік әсері бар:
- ДНҚ және РНҚ синтезін ынталандырады,
- ақуыз синтезін ынталандырады,
- гликоген синтаза ферментінің стимуляциясын жоғарылатады (глюкозадан гликоген синтезін - гликогенезді қамтамасыз етеді),
- глюкокиназаны ынталандырады (глюкозаның артық болған жағдайда оның гликогенге айналуына ықпал ететін фермент),
- глюкоза-6-фосфатазаны (глюкоза-6-фосфаттың бос глюкозаға айналуын катализдейтін және осылайша қандағы қантты көтеретін фермент) тежейді,
- липогенезді ынталандырады,
- липолизді тежейді (cAMP синтезінің тежелуіне байланысты),
- май қышқылдарының синтезін ынталандырады,
- Na+/K+-ATP-ase іске қосады.
Инсулиннің глюкозаны жасушаларға тасымалдаудағы рөлі
Глюкоза жасушаларға арнайы тасымалдаушы ақуыздардың (GLUT) көмегімен түседі. Көптеген GLUT әртүрлі жасушаларда локализацияланған. Қаңқа және жүрек бұлшықеттерінің, майлы тіндердің, лейкоциттердің және бүйректің қыртысты қабатының жасушалық мембраналарындажұмыс инсулинге тәуелді тасымалдаушылар - GLUT4. ОЖЖ мембраналарында және бауыр жасушаларында инсулин тасымалдаушылары инсулинге тәуелсіз, сондықтан бұл тіндердің жасушаларын глюкозамен қамтамасыз ету оның қандағы концентрациясына ғана байланысты. Бүйрек, ішек, эритроциттер жасушаларына глюкоза мүлде тасымалдаушыларсыз, пассивті диффузия арқылы енеді. Осылайша, инсулин глюкозаның май тінінің, қаңқа бұлшықетінің және жүрек бұлшықетінің жасушаларына енуі үшін қажет. Инсулин жетіспесе, бұл тіндердің жасушаларына глюкозаның аз ғана мөлшері түседі, бұл олардың метаболикалық қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жеткіліксіз, тіпті қандағы глюкозаның жоғары концентрациясы (гипергликемия) жағдайында да.
Инсулиннің глюкоза алмасуындағы рөлі
Инсулин глюкозаны пайдалануды бірнеше механизмдер арқылы ынталандырады.
- Глюкоза қалдықтарынан гликоген синтезін ынталандыра отырып, бауыр жасушаларындағы гликоген синтазасының белсенділігін арттырады.
- Бауырдағы глюкокиназаның белсенділігін арттырады, глюкоза-6-фосфат түзе отырып, глюкозаның фосфорлануын ынталандырады, ол глюкозаны жасушада «құлыпталады», өйткені ол мембранадан мембрана арқылы өте алмайды. жасушадан тыс кеңістікке.
- Глюкоза-6-фосфаттың бос глюкозаға кері айналуын катализдейтін бауыр фосфатазасын тежейді.
Жоғарыда аталған процестердің барлығы перифериялық тіндердің жасушаларының глюкозаның сіңуін қамтамасыз етеді және оның синтезін төмендетеді, бұл қандағы глюкоза концентрациясының төмендеуіне әкеледі. Сонымен қатар, жасушалардың глюкозаны пайдалануының жоғарылауы басқа жасушаішілік энергия субстраттарының – майлар мен ақуыздардың қорларын сақтайды.
Инсулиннің белок алмасуындағы рөлі
Инсулин бос аминқышқылдарының жасушаларға тасымалдануын да, олардағы ақуыз синтезін де ынталандырады. Ақуыз синтезі екі жолмен ынталандырылады:
- мРНҚ белсендіруіне байланысты,
- жасушаға аминқышқылдарының жеткізілуін арттыру арқылы.
Сонымен қатар, жоғарыда айтылғандай, глюкозаны жасушаның энергетикалық субстрат ретінде пайдалануының артуы ондағы ақуыздың ыдырауын баяулатады, бұл ақуыз қорының көбеюіне әкеледі. Осы әсерге байланысты инсулин ағзаның дамуы мен өсуін реттеуге қатысады.
Инсулиннің май алмасуындағы рөлі
Инсулиннің мембраналық және жасушаішілік әсері май тінінде және бауырда май қорының ұлғаюына әкеледі.
- Инсулин май тінінің жасушаларына глюкозаның енуін қамтамасыз етеді және оларда оның тотығуын ынталандырады.
- Эндотелий жасушаларында липопротеин-липаза түзілуін ынталандырады. Липазаның бұл түрі қандағы липопротеидтермен байланысты триацилглицериндердің гидролизін ферменттейді және алынған май қышқылдарының май тінінің жасушаларына өтуін қамтамасыз етеді.
- Жасушаішілік липопротеин-липазаны тежейді, осылайша жасушалардағы липолизді тежейді.
Глюкагон функциялары
Глюкагон көмірсу, ақуыз және май алмасуына әсер етеді. Әсері бойынша глюкагон инсулиннің антагонисті деп айтуға болады. Глюкагон жұмысының негізгі нәтижесі қандағы глюкоза концентрациясының жоғарылауы болып табылады. Бұл ұстап тұратын глюкагонэнергетикалық субстраттардың қажетті деңгейі - аштық кезінде қандағы глюкоза, ақуыздар мен майлар.
1. Көмірсулар алмасуындағы глюкагонның рөлі.
Глюкоза синтезін қамтамасыз етеді:
- бауырдағы гликогенолизді (гликогеннің глюкозаға дейін ыдырауын) жоғарылату,
- бауырда глюконеогенездің (көмірсусыз прекурсорлардан глюкозаның синтезі) жоғарылауы.
2. Глюкагонның ақуыз алмасуындағы рөлі.
Гормон глюкагон аминқышқылдарының бауырға тасымалдануын ынталандырады, бұл бауыр жасушаларына ықпал етеді:
- белок синтезі,
- аминқышқылдарынан глюкозаның синтезі – глюконеогенез.
3. Май алмасуындағы глюкагонның рөлі.
Гормон май тінінде липазаны белсендіреді, нәтижесінде қандағы май қышқылдары мен глицерин деңгейі көтеріледі. Бұл, сайып келгенде, қандағы глюкоза концентрациясының жоғарылауына әкеледі:
- глицерин көмірсусыз прекурсор ретінде глюконеогенез процесіне кіреді - глюкоза синтезі;
- май қышқылдары кетон денелеріне айналады, олар глюкоза қорларын сақтай отырып, энергия субстраттары ретінде пайдаланылады.
Гормондардың байланысы
Инсулин мен глюкагон бір-бірімен тығыз байланысты. Олардың міндеті - қандағы глюкозаның концентрациясын реттеу. Глюкагон оның жоғарылауын қамтамасыз етеді, инсулин - төмендейді. Олар керісінше жұмыс істейді. Инсулинді өндіруге ынталандыру қандағы глюкоза концентрациясының жоғарылауы, глюкагон - төмендеуі. Сонымен қатар, инсулин өндірісі глюкагон секрециясын тежейді.
Бұл гормондардың біреуінің синтезі бұзылса, екіншісі дұрыс жұмыс істей бастайды. Мысалы, қант диабетінде қандағы инсулин деңгейі төмен, инсулиннің глюкагонға тежегіш әсері әлсірейді, нәтижесінде қандағы глюкагон деңгейі тым жоғары, бұл қанның тұрақты өсуіне әкеледі. глюкоза, бұл патологияны сипаттайды.
Гормондардың дұрыс өндірілмеуі, олардың дұрыс қатынасы тамақтанудағы қателіктерге әкеледі. Ақуыз тағамдарын теріс пайдалану глюкагонның артық секрециясын ынталандырады, қарапайым көмірсулар - инсулин. Инсулин мен глюкагон деңгейіндегі теңгерімсіздіктің пайда болуы патологияның дамуына әкеледі.
