Glucagon e insulina são hormônios pancreáticos. A função de todos os hormônios é a regulação do metabolismo no corpo. A principal função da insulina e do glucagon é fornecer ao corpo substratos energéticos após as refeições e durante o jejum. Depois de comer, é necessário garantir que a glicose entre nas células e armazene seu excesso. Durante o período de jejum, extrair glicose das reservas (glicogênio) ou sintetizá-la ou outros substratos energéticos.
Acredita-se amplamente que a insulina e o glucagon degradam os carboidratos. Isso não é verdade. As enzimas fornecem a quebra de substâncias. Os hormônios regulam esses processos.
Síntese de glucagon e insulina
Os hormônios são produzidos nas glândulas endócrinas. Insulina e glucagon - no pâncreas: insulina nas células β, glucagon - nas células α das ilhotas de Langerhans. Ambos os hormônios são de natureza proteica e são sintetizados a partir de precursores. A insulina e o glucagon são liberados em estados opostos: insulina na hiperglicemia, glucagon na hipoglicemia. A meia-vida da insulina é de 3-4 minutos, sua secreção variável constante mantém o nível de glicose no sangue em estreitasdentro.
Efeitos da insulina
A insulina regula o metabolismo, principalmente a concentração de glicose. Afeta processos de membrana e intracelulares.
Efeitos da insulina na membrana:
- estimula o transporte de glicose e vários outros monossacarídeos,
- estimula o transporte de aminoácidos (principalmente arginina),
- estimula o transporte de ácidos graxos,
- estimula a absorção de íons potássio e magnésio pela célula.
A insulina tem efeitos intracelulares:
- estimula a síntese de DNA e RNA,
- estimula a síntese de proteínas,
- aumenta a estimulação da enzima glicogênio sintase (garante a síntese de glicogênio a partir da glicose - glicogênese),
- estimula a glucoquinase (enzima que promove a conversão da glicose em glicogênio em condições de excesso),
- inibe a glicose-6-fosfatase (uma enzima que catalisa a conversão de glicose-6-fosfato em glicose livre e, portanto, aumenta o açúcar no sangue),
- estimula a lipogênese,
- inibe a lipólise (devido à inibição da síntese de cAMP),
- estimula a síntese de ácidos graxos,
- ativa Na+/K+-ATP-ase.
O papel da insulina no transporte de glicose para as células
A glicose entra nas células com a ajuda de proteínas transportadoras especiais (GLUT). Numerosos GLUTs estão localizados em diferentes células. Nas membranas celulares dos músculos esqueléticos e cardíacos, tecido adiposo, leucócitos e camada cortical dos rinstransportadores insulino-dependentes de trabalho - GLUT4. Os transportadores de insulina nas membranas do SNC e das células hepáticas são independentes de insulina; portanto, o fornecimento de glicose às células desses tecidos depende apenas de sua concentração no sangue. Nas células dos rins, intestinos, eritrócitos, a glicose entra sem transportadores, por difusão passiva. Assim, a insulina é necessária para a entrada de glicose nas células do tecido adiposo, músculo esquelético e músculo cardíaco. Com a f alta de insulina, apenas uma pequena quantidade de glicose entrará nas células desses tecidos, insuficiente para suprir suas necessidades metabólicas, mesmo em condições de alta concentração de glicose no sangue (hiperglicemia).
O papel da insulina no metabolismo da glicose
A insulina estimula a utilização da glicose através de vários mecanismos.
- Aumenta a atividade da glicogênio sintase nas células do fígado, estimulando a síntese de glicogênio a partir de resíduos de glicose.
- Aumenta a atividade da glucoquinase no fígado, estimulando a fosforilação da glicose com a formação de glicose-6-fosfato, que "bloqueia" a glicose na célula, pois não consegue passar pela membrana do célula para o espaço extracelular.
- Inibe a fosfatase hepática, que catalisa a conversão reversa de glicose-6-fosfato em glicose livre.
Todos os processos acima garantem a absorção da glicose pelas células dos tecidos periféricos e reduzem sua síntese, o que leva a uma diminuição da concentração de glicose no sangue. Além disso, o aumento da utilização da glicose pelas células preserva as reservas de outros substratos energéticos intracelulares - gorduras e proteínas.
O papel da insulina no metabolismo das proteínas
A insulina estimula tanto o transporte de aminoácidos livres para as células quanto a síntese de proteínas nelas. A síntese de proteínas é estimulada de duas maneiras:
- devido à ativação do mRNA,
- aumentando o fornecimento de aminoácidos para a célula.
Além disso, como mencionado acima, o aumento do uso de glicose como substrato energético pela célula retarda a quebra de proteína nela, o que leva a um aumento nas reservas de proteína. Devido a este efeito, a insulina está envolvida na regulação do desenvolvimento e crescimento do corpo.
O papel da insulina no metabolismo da gordura
Os efeitos intracelulares e de membrana da insulina levam a um aumento das reservas de gordura no tecido adiposo e no fígado.
- A insulina garante a penetração da glicose nas células do tecido adiposo e estimula sua oxidação nas mesmas.
- Estimula a formação da lipoproteína lipase nas células endoteliais. Esse tipo de lipase fermenta a hidrólise dos triacilgliceróis associados às lipoproteínas do sangue e garante o fluxo dos ácidos graxos resultantes para as células do tecido adiposo.
- Inibe a lipase lipoproteica intracelular, inibindo assim a lipólise nas células.
Funções do Glucagon
O glucagon afeta o metabolismo de carboidratos, proteínas e gorduras. Pode-se dizer que o glucagon é um antagonista da insulina em termos de seus efeitos. O principal resultado do trabalho do glucagon é um aumento na concentração de glicose no sangue. É o glucagon que mantémo nível necessário de substratos energéticos - glicose, proteínas e gorduras no sangue durante o período de jejum.
1. O papel do glucagon no metabolismo de carboidratos.
Fornece a síntese de glicose por:
- aumento da glicogenólise (quebra de glicogênio em glicose) no fígado,
- aumento da gliconeogênese (síntese de glicose a partir de precursores não-carboidratos) no fígado.
2. O papel do glucagon no metabolismo das proteínas.
O hormônio estimula o transporte de aminoácidos glucagon para o fígado, o que contribui para as células do fígado:
- síntese de proteínas,
- síntese de glicose a partir de aminoácidos – gliconeogênese.
3. O papel do glucagon no metabolismo da gordura.
O hormônio ativa a lipase no tecido adiposo, como resultado, o nível de ácidos graxos e glicerol no sangue aumenta. Isso eventualmente leva novamente a um aumento na concentração de glicose no sangue:
- glicerol como precursor não carboidrato é incluído no processo de gliconeogênese - síntese de glicose;
- ácidos graxos são convertidos em corpos cetônicos, que são usados como substratos energéticos, conservando os estoques de glicose.
A relação dos hormônios
Insulina e glucagon estão inextricavelmente ligados. Sua tarefa é regular a concentração de glicose no sangue. O glucagon fornece seu aumento, insulina - uma diminuição. Eles fazem o trabalho oposto. O estímulo para a produção de insulina é um aumento na concentração de glicose no sangue, glucagon - uma diminuição. Além disso, a produção de insulina inibe a secreção de glucagon.
Se a síntese de um desses hormônios é perturbada, o outro começa a funcionar incorretamente. Por exemplo, no diabetes mellitus, o nível de insulina no sangue é baixo, o efeito inibitório da insulina no glucagon é enfraquecido, como resultado, o nível de glucagon no sangue é muito alto, o que leva a um aumento constante no sangue glicose, que caracteriza esta patologia.
Produção incorreta de hormônios, sua proporção incorreta leva a erros na nutrição. O abuso de alimentos proteicos estimula a secreção excessiva de glucagon, carboidratos simples - insulina. O aparecimento de um desequilíbrio no nível de insulina e glucagon leva ao desenvolvimento de patologias.
