Le glucagon et l'insuline sont des hormones pancréatiques. La fonction de toutes les hormones est la régulation du métabolisme dans le corps. La fonction principale de l'insuline et du glucagon est de fournir à l'organisme des substrats énergétiques après les repas et pendant le jeûne. Après avoir mangé, il faut s'assurer que le glucose pénètre dans les cellules et stocke son excès. Pendant la période de jeûne, extrayez le glucose des réserves (glycogène) ou synthétisez-le ou d'autres substrats énergétiques.
Il est largement admis que l'insuline et le glucagon décomposent les glucides. Ce n'est pas vrai. Les enzymes assurent la décomposition des substances. Les hormones régulent ces processus.
Synthèse du glucagon et de l'insuline
Les hormones sont produites dans les glandes endocrines. Insuline et glucagon - dans le pancréas: insuline dans les cellules β, glucagon - dans les cellules α des îlots de Langerhans. Les deux hormones sont de nature protéique et sont synthétisées à partir de précurseurs. L'insuline et le glucagon sont libérés dans des états opposés: insuline en hyperglycémie, glucagon en hypoglycémie. La demi-vie de l'insuline est de 3 à 4 minutes, sa sécrétion variable constante maintient le niveau de glucose dans le sang dans des conditions étroites.dans.
Effets de l'insuline
L'insuline régule le métabolisme, principalement la concentration de glucose. Elle affecte les processus membranaires et intracellulaires.
Effets membranaires de l'insuline:
- stimule le transport du glucose et d'un certain nombre d'autres monosaccharides,
- stimule le transport des acides aminés (principalement l'arginine),
- stimule le transport des acides gras,
- stimule l'absorption des ions potassium et magnésium par la cellule.
L'insuline a des effets intracellulaires:
- stimule la synthèse d'ADN et d'ARN,
- stimule la synthèse des protéines,
- augmente la stimulation de l'enzyme glycogène synthase (assure la synthèse du glycogène à partir du glucose - glycogenèse),
- stimule la glucokinase (enzyme qui favorise la conversion du glucose en glycogène dans des conditions d'excès),
- inhibe la glucose-6-phosphatase (une enzyme qui catalyse la conversion du glucose-6-phosphate en glucose libre et augmente ainsi la glycémie),
- stimule la lipogenèse,
- inhibe la lipolyse (due à l'inhibition de la synthèse de l'AMPc),
- stimule la synthèse des acides gras,
- active Na+/K+-ATP-ase.
Le rôle de l'insuline dans le transport du glucose dans les cellules
Le glucose pénètre dans les cellules à l'aide de protéines de transport spéciales (GLUT). De nombreux GLUTs sont localisés dans différentes cellules. Dans les membranes cellulaires des muscles squelettiques et cardiaques, du tissu adipeux, des leucocytes et de la couche corticale des reinstravaillent les transporteurs insulino-dépendants - GLUT4. Les transporteurs d'insuline dans les membranes du SNC et des cellules hépatiques sont indépendants de l'insuline; par conséquent, l'apport de glucose aux cellules de ces tissus dépend uniquement de sa concentration dans le sang. Dans les cellules des reins, des intestins, des érythrocytes, le glucose pénètre sans aucun porteur, par diffusion passive. Ainsi, l'insuline est nécessaire à l'entrée du glucose dans les cellules du tissu adipeux, du muscle squelettique et du muscle cardiaque. Avec un manque d'insuline, seule une petite quantité de glucose entrera dans les cellules de ces tissus, insuffisante pour répondre à leurs besoins métaboliques, même dans des conditions de concentration élevée de glucose dans le sang (hyperglycémie).
Le rôle de l'insuline dans le métabolisme du glucose
L'insuline stimule l'utilisation du glucose par plusieurs mécanismes.
- Augmente l'activité de la glycogène synthase dans les cellules hépatiques, stimulant la synthèse de glycogène à partir des résidus de glucose.
- Augmente l'activité de la glucokinase dans le foie, stimulant la phosphorylation du glucose avec la formation de glucose-6-phosphate, qui "verrouille" le glucose dans la cellule, car il n'est pas capable de traverser la membrane depuis le cellule à l'espace extracellulaire.
- Inhibe la phosphatase hépatique, qui catalyse la conversion inverse du glucose-6-phosphate en glucose libre.
Tous les processus ci-dessus assurent l'absorption du glucose par les cellules des tissus périphériques et réduisent sa synthèse, ce qui entraîne une diminution de la concentration de glucose dans le sang. De plus, une utilisation accrue du glucose par les cellules préserve les réserves d'autres substrats énergétiques intracellulaires - graisses et protéines.
Le rôle de l'insuline dans le métabolisme des protéines
L'insuline stimule à la fois le transport des acides aminés libres dans les cellules et la synthèse des protéines dans celles-ci. La synthèse des protéines est stimulée de deux manières:
- en raison de l'activation de l'ARNm,
- en augmentant l'apport d'acides aminés à la cellule.
De plus, comme mentionné ci-dessus, l'utilisation accrue du glucose comme substrat énergétique par la cellule ralentit la dégradation des protéines qu'elle contient, ce qui entraîne une augmentation des réserves de protéines. En raison de cet effet, l'insuline est impliquée dans la régulation du développement et de la croissance du corps.
Le rôle de l'insuline dans le métabolisme des graisses
Les effets membranaires et intracellulaires de l'insuline entraînent une augmentation des réserves de graisse dans le tissu adipeux et le foie.
- L'insuline assure la pénétration du glucose dans les cellules du tissu adipeux et stimule son oxydation dans celles-ci.
- Stimule la formation de lipoprotéine lipase dans les cellules endothéliales. Ce type de lipase fermente l'hydrolyse des triacylglycérols associés aux lipoprotéines sanguines et assure le flux des acides gras résultants dans les cellules du tissu adipeux.
- Inhibe la lipoprotéine lipase intracellulaire, inhibant ainsi la lipolyse dans les cellules.
Fonctions du glucagon
Le glucagon affecte le métabolisme des glucides, des protéines et des graisses. On peut dire que le glucagon est un antagoniste de l'insuline en termes d'effets. Le principal résultat du travail du glucagon est une augmentation de la concentration de glucose dans le sang. C'est le glucagon qui maintientle niveau requis de substrats énergétiques - glucose, protéines et graisses dans le sang pendant la période de jeûne.
1. Le rôle du glucagon dans le métabolisme des glucides.
Fournit la synthèse du glucose en:
- amélioration de la glycogénolyse (dégradation du glycogène en glucose) dans le foie,
- augmentation de la gluconéogenèse (synthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques) dans le foie.
2. Le rôle du glucagon dans le métabolisme des protéines.
L'hormone stimule le transport des acides aminés du glucagon vers le foie, ce qui contribue aux cellules hépatiques:
- synthèse des protéines,
- synthèse du glucose à partir des acides aminés – gluconéogenèse.
3. Le rôle du glucagon dans le métabolisme des graisses.
L'hormone active la lipase dans le tissu adipeux, en conséquence, le niveau d'acides gras et de glycérol dans le sang augmente. Cela conduit finalement à nouveau à une augmentation de la concentration de glucose dans le sang:
- le glycérol en tant que précurseur non glucidique est inclus dans le processus de gluconéogenèse - synthèse du glucose;
- les acides gras sont convertis en corps cétoniques, qui sont utilisés comme substrats énergétiques, conservant les réserves de glucose.
La relation des hormones
L'insuline et le glucagon sont inextricablement liés. Leur tâche est de réguler la concentration de glucose dans le sang. Le glucagon fournit son augmentation, l'insuline - une diminution. Ils font le travail inverse. Le stimulus pour la production d'insuline est une augmentation de la concentration de glucose dans le sang, le glucagon - une diminution. De plus, la production d'insuline inhibe la sécrétion de glucagon.
Si la synthèse de l'une de ces hormones est perturbée, l'autre commence à fonctionner de manière incorrecte. Par exemple, dans le diabète sucré, le taux d'insuline dans le sang est faible, l'effet inhibiteur de l'insuline sur le glucagon est affaibli, en conséquence, le taux de glucagon dans le sang est trop élevé, ce qui entraîne une augmentation constante du sang glucose, qui caractérise cette pathologie.
Production incorrecte d'hormones, leur rapport incorrect entraîne des erreurs de nutrition. L'abus d'aliments protéinés stimule la sécrétion excessive de glucagon, glucides simples - insuline. L'apparition d'un déséquilibre au niveau de l'insuline et du glucagon entraîne le développement de pathologies.
