Функції глюкагону. Вплив глюкагону на глікогеноліз
Глюкагон - гормон, що секретується альфа-клітинами острівців Лангерганса при зниженні рівня глюкози в крові. Він виконує функції, діаметрально протилежні функцій інсуліну. Найбільш важлива з них - збільшення рівня глюкози в крові, тобто дію, прямо протилежне впливу інсуліну.
Подібно до інсуліну глюкагон є великим полипептидом. Його молекулярна маса - 3485, він складається з ланцюжка з 29 амінокислот. Введення чистого глюкагону тваринам супроводжується вираженою гіперглікемією. Ін'єкція 1 мкг / кг глюкагону здатна збільшити концентрацію глюкози в крові на 20 мг / дл крові (збільшення на 25%) протягом 20 хв. З цієї причини глюкагон також називають гіперглікемічних гормоном.
Головні впливу глюкагону на метаболізм глюкози полягають в: (1) розщепленні глікогену печінки (глікогеноліз); (2) збільшення глюконеогенезу в печінці. Обидва цих ефекту призводять до істотного збільшення глюкози в інших органах.
Глюкагон викликає глікогеноліз і збільшує концентрацію глюкози в крові. Найбільш потужний ефект глюкагону опосередкований його здатністю викликати глікогеноліз в печінці, збільшуючи таким чином концентрацію глюкози в крові протягом декількох хвилин.
Це досягається комплексом послідовних подій.
1. Глюкагон активує аденілатциклазу в мембрані гепатоцитів.
2. Це призводить до утворення циклічного аденозинмонофосфату.
3. цАМФ активує білок-регулятор протеїнкінази.
4. Білок-регулятор протеїнкінази активує протеїн.
5. Це, в свою чергу, призводить до активації кінази фосфорілази В.
6. кінази фосфорілази В перетворює фосфорилазу І в фосфорилазу А.
7. Це забезпечує розщеплення глікогену і поява глюкозо-1-фосфату.
8. Глюкозо-1-фосфат дефосфорилюється, потім глюкоза виділяється з клітин печінки. Ця послідовність подій надзвичайно важлива з кількох причин: по-перше, це один з найбільш ретельно вивчених процесів, де циклічний аденозинмонофосфат функціонує як вторинний посередник; по-друге, це демонстрація каскадної системи, в якій кожний наступний продукт виробляється в більшій кількості, ніж попередній, тому даний процес дає уявлення про можливості механізму біологічного посилення. Такий тип механізму посилення використовується повсюдно в організмі для управління багатьма, якщо не більшістю клітинних метаболічних систем, тому що часто підсилює ефект цього механізму зростає в мільйон разів. Це пояснює здатність всього декількох мікрограмів глюкагону буквально за кілька хвилин забезпечити збільшення концентрації глюкози в крові в 2 рази в порівнянні з вихідним рівнем.
Ін'єкція глюкагону всього через 4 ч може викликати настільки інтенсивний глікогеноліз, що це призведе до спустошення депо глікогену в печінці.