การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด
| English | ไทย |
|---|---|
| glucagon/ˈɡluːkæɡən/ | กลูคาอน |
| insulin/ˈɪnsjuːlɪn/ | อินซูลิน |
| glycogen/ˈɡlaɪkədʒn/ | ไกลโคเจน |
| G-protein/dʒiː ˈprəʊtiːn/ | โปรตีนจี |
| second messenger/ˈsekənd ˈmesɪndʒə/ | สารส่งสัญญาณรอง |
| cyclic AMP/ˈsaɪklɪk ˌeɪ em ˈpiː/ | cyclic AMP |
| enzyme cascade/ˈenzaɪm kəˈskeɪd/ | สายโซ่เอนไซม์ |
| glucose oxidase/ˈɡluːkəʊs ˈɒksɪdeɪs/ | กลูโคสออกซิเดส |
การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด
- ระดับน้ำตาลในเลือดถูกคงที่ไว้โดย ฮอร์โมนสองชนิด ที่ทำงานขัดแย้งกัน
- ฮอร์โมน กลูคาگون ยังแสดงให้เห็นว่าสัญญาณเข้าไป ภายใน เซลล์ได้อย่างไร
- การส่งสัญญาณนี้ ขยายสัญญาณ (amplifies) ข้อความเล็กๆ ให้เป็นการตอบสนองที่ใหญ่ขึ้น
อินซูลินและกลูคากอน
- เมื่อระดับน้ำตาลในเลือด สูง อินซูลิน จะกระตุ้นให้เซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์ตับดูดกลืนน้ำตาลและเก็บสะสมในรูปแบบของ ไกลโคเจน — ซึ่งช่วยลดระดับน้ำตาลลง
- เมื่อระดับน้ำตาลในเลือด ต่ำ กลูคากอน จะกระตุ้นให้เซลล์ตับสลายไกลโคเจนกลับเป็นน้ำตาล — ซึ่งเพิ่มระดับน้ำตาลขึ้น
- ฮอร์โมนที่ทำงานตรงกันข้ามสองชนิด = ระบบป้อนกลับเชิงลบ (negative feedback)
อินซูลินและกลูคากอนช่วยรักษาความเสถียรของน้ำตาลในเลือด
การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด
อินซูลิน ↓ · กลูคา곤 ↑
ลากการรบกวน: น้ำตาลสูง → อินซูลิน ลดระดับ; น้ำตาลต่ำ → กลูคา곤 เพิ่มระดับ กลับไปที่ ~90 mg/dl
เมื่อระดับน้ำตาลในเลือดสูง อินซูลินจะ:
อินซูลินลดระดับน้ำตาลในเลือดโดยการส่งเสริมการดูดซึมและการเก็บเป็นไกลโคเจน
เมื่อระดับน้ำตาลในเลือดต่ำ กลูคา곤จะ:
กลูคาอนเพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดโดยการสลายไกลโคเจนเป็นน้ำตาลในตับ
จับคู่สถานการณ์แต่ละอย่างกับฮอร์โมนและผลกระทบของมัน
ฮอร์โมนสองชนิดจาก pankreas ที่ทำงานตรงกันข้ามช่วยรักษาสมดุลน้ำตาล: อินซูลินลดลง, กลูคาอนเพิ่มขึ้น
ฮอร์โมนที่ ลด ระดับน้ำตาลในเลือด โดยทำให้เซลล์เก็บเป็นไกลโคเจน คือ ______.
อินซูลินลดระดับน้ำตาลในเลือด; ส่วนตรงข้ามคือ กลูคาอน会增加ระดับ
กระบวนการของกลูคากอน (การส่งสัญญาณระดับเซลล์)
- กลูคากอนจับกับตัวรับบนผิวเซลล์ตับ ทำให้รูปร่างของตัวรับเปลี่ยนไป
- สิ่งนี้กระตุ้น โปรตีน G G ซึ่งเปิดใช้งาน เอนไซม์อะดีนิลิลไซเคเลส (adenylyl cyclase)
- อะดีนิลิลไซเคเลสรองสร้างสารสื่อสัญญาณขั้นที่สอง (second messenger) คือ cyclic AMP (cAMP)
- cAMP เปิดใช้งาน โปรตีนไคเนส A (protein kinase A) เริ่มกระบวนการ เอนไซม์แคสเคด (enzyme cascade) (โดยเอนไซม์แต่ละตัวจะเปิดใช้งานตัวถัดไป)
- เนื่องจากแต่ละขั้นตอนจะกระตุ้น หลาย ตัว的信号จึงถูก ขยายผล (amplified) อย่างมาก
- เอนไซม์สุดท้ายจะสลาย ไกลโคเจน เป็นน้ำตาล
กลูคากอนกระตุ้นกระบวนการ cAMP ที่ขยายผลสัญญาณ
ในกระบวนการ cascade ของกลูคาอน ตัวส่งสัญญาณที่สองภายในเซลล์คือ:
Adenylyl cyclase สร้าง cAMP ซึ่งเป็นตัวส่งสัญญาณที่สองที่กระตุ้น protein kinase A
ใน enzyme cascade แต่ละเอนไซม์จะกระตุ้นเอนไซม์ถัดไปจำนวนมาก ดังนั้นสัญญาณเล็กน้อยจึงสร้างการตอบสนองขนาดใหญ่
การขยายสัญญาณนี้หมายความว่าโมเลกุลฮอร์โมนเพียงไม่กี่โมเลกุลสามารถปลดปล่อยน้ำตาลออกมาได้มหาศาล
การวัดระดับน้ำตาล
- เทสต์สトリป (Test strips) และ ไบโอเซนเซอร์ (biosensors) ใช้เอนไซม์ กลูโคสออกซิเดส (glucose oxidase) และ เพอร์ออกซิเดส (peroxidase)
- พวกมันทำปฏิกิริยากับน้ำตาลเพื่อให้เกิด การเปลี่ยนแปลงสี (หรือสัญญาณไฟฟ้า) แสดงปริมาณที่มีอยู่
การกรองด้วยแรงดันสูงช่วยรักษาสelis blood cells and proteins in the blood
แถบทดสอบน้ำตาลและ biosensor ตรวจจับน้ำตาลโดยใช้เอนไซม์:
Glucose oxidase (ร่วมกับ peroxidase) ทำปฏิกิริยากับน้ำตาลเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสีหรือสัญญาณไฟฟ้า
คุณเข้าใจแล้ว
- อินซูลิน (เมื่อมีน้ำตาลสูง) → เก็บเป็น ไกลโคเจน; กลูคากอน (เมื่อมีน้ำตาลต่ำ) → สลายไกลโคเจน → น้ำตาล
- กระบวนการกลูคากอน: ตัวรับ → โปรตีน G → อะดีนิลิลไซเคเลส → cAMP (สารสื่อสัญญาณขั้นที่สอง) → โปรตีนไคเนส A → กระบวนการเอนไซม์แคสเคด
- แคสเคดขยายผล สัญญาณอย่างมาก
- วัดน้ำตาลด้วย กลูโคสออกซิเดส (เทสต์สトリป / ไบโอเซนเซอร์)