Regulacja poziomu glukozy — insulina i glukagon
Co zrobimy: Wywołamy posiłek i głód i prześledzimy, jak organizm — przez wydzielanie insuliny lub glukagonu — sprowadza poziom cukru we krwi z powrotem do normy.
Co widzisz na ekranie: Wykres poziomu glukozy w czasie z zaznaczonym pasmem normy oraz przyciski posiłku i głodu/wysiłku. Po skoku cukru trzustka wydziela insulinę (spadek), po spadku — glukagon (wzrost). Odczyty: poziom glukozy, zdarzenie, wydzielony hormon i powrót do normy.
Dam Ci odczyt glukozy z krwi — rozpoznaj, który hormon trzustki zostanie wydzielony. Norma: 80–110 mg/dl.
Co się właśnie stało?
Po posiłku poziom cukru wzrósł, organizm wydzielił insulinę i cukier wrócił do normy. Przy głodzie było odwrotnie — zadziałał glukagon. Poziom cały czas wraca do wartości prawidłowej.
Czym jest homeostaza?
To utrzymywanie stałości środowiska wewnętrznego organizmu — tu: stałego poziomu glukozy we krwi, mimo posiłków i wysiłku.
Dwa antagonistyczne hormony (z trzustki):
INSULINA (komórki B wysp trzustki) — wydzielana, gdy cukru jest ZA DUŻO; powoduje jego wychwyt przez komórki i magazynowanie jako glikogen → poziom SPADA.
GLUKAGON (komórki A) — wydzielany, gdy cukru jest ZA MAŁO; powoduje rozkład glikogenu i uwolnienie glukozy → poziom ROŚNIE.
Ujemne sprzężenie zwrotne:
odchylenie od normy uruchamia reakcję, która to odchylenie NIWELUJE — dlatego poziom cukru oscyluje wokół wartości prawidłowej. To ten sam mechanizm, co termostat.
Po co Ci to na maturze:
antagonistyczne działanie insuliny i glukagonu, pojęcie ujemnego sprzężenia zwrotnego i homeostazy to pewniak fizjologii człowieka (i podstawa zrozumienia cukrzycy).
Zapamiętaj: insulina obniża, a glukagon podnosi poziom glukozy; razem, przez ujemne sprzężenie zwrotne, utrzymują homeostazę.
Teoria i wzory
Homeostaza glukozy
Poziom cukru we krwi utrzymują dwa antagonistyczne hormony trzustki, działające na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego (jak termostat).
Dwa hormony
- insulina (komórki β) — wydzielana gdy cukier rośnie (po posiłku); powoduje wychwyt glukozy przez komórki i magazynowanie jej jako glikogen → cukier spada
- glukagon (komórki α) — wydzielany gdy cukier spada (głód, wysiłek); uruchamia rozkład glikogenu w wątrobie → cukier rośnie
Ujemne sprzężenie zwrotne
Odchylenie od normy uruchamia reakcję, która przywraca stan prawidłowy, a następnie sama się wyłącza. Dzięki temu glukoza oscyluje w wąskim paśmie normy.
Zależność
im większe odchylenie od normy, tym silniejsze wydzielanie odpowiedniego hormonu. To box jakościowy — mechanizm opisują zasady, nie wzory.
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Jak organizm reguluje poziom glukozy we krwi?
Za pomocą dwóch antagonistycznych hormonów trzustki — insuliny (obniża) i glukagonu (podnosi).
›Który hormon obniża poziom cukru we krwi?
Insulina — powoduje wychwyt glukozy przez komórki i jej magazynowanie w postaci glikogenu.
›Co to ujemne sprzężenie zwrotne?
Mechanizm, w którym odchylenie od normy uruchamia reakcję przywracającą stan prawidłowy (jak termostat).