| English | 意味 |
|---|---|
| glucagon/ˈɡluːkæɡən/ | グルカゴン |
| insulin/ˈɪnsjuːlɪn/ | インスリン |
| glycogen/ˈɡlaɪkədʒn/ | グリコーゲン |
| G-protein/dʒiː ˈprəʊtiːn/ | Gタンパク質 |
| second messenger/ˈsekənd ˈmesɪndʒə/ | セカンドメッセンジャー |
| cyclic AMP/ˈsaɪklɪk ˌeɪ em ˈpiː/ | 環状AMP |
| enzyme cascade/ˈenzaɪm kəˈskeɪd/ | 酵素カスケード反応 |
| glucose oxidase/ˈɡluːkəʊs ˈɒksɪdeɪs/ | グルコース酸化酵素 |
スugar（ブドウ糖）の管理
- 血糖値は互いに拮抗し合う2種類のホルモンによって一定に保たれます。
- ホルモンのグルカゴンは、シグナルが細胞内へ入る仕組みも示しています。
- このシグナル伝達は、小さなメッセージを大きな反応へと増幅します。
インスリンとグルカゴン
- グルコースが高い場合、インスリンは筋肉および肝臓細胞にグルコースを取り込ませ、グリコーゲンとして蓄積させることで、血糖値を下げる。
- グルコースが低い場合、グルカゴンは肝臓細胞にグリコーゲンを分解してグルコースに戻させ、血糖値を上げる。
- 互いに反対の作用をする2つのホルモン＝ネガティブフィードバックである。
インスリンとグルカゴンは血糖値を一定に保つ
血糖値の調節
インスリン ↓ · グルカゴン ↑
攪乱要素をドラッグしてください。血糖値が高い場合 → インスリンが低下させます；血糖値が低い場合 → グルカゴンが上昇させ、約90 mg/dlに戻ります。
血糖値が高いとき、インスリンは:
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インスリンはブドウ糖の取り込みとグリコーゲンとしての蓄積を促進することで血糖値を下げる。
血糖値が低いとき、グルカゴンは:
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グルカゴンは肝臓でグリコーゲンをブドウ糖に分解することで血糖値を上昇させる。
それぞれの状況にホルモンとその効果Matchingしてください。
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膵臓から出る2つの拮抗するホルモンが血糖値を一定に保つ：インスリンが下がり、グルカゴンが上がった状態。
細胞にグリコーゲンとして蓄積させ、血糖値を下げるホルモンは______である。
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インスリンは血糖値を下げ、その対となるグルカゴンは上げる。
グルカゴンのカスケード（細胞シグナル伝達）
- グルカゴンは肝臓細胞上の受容体と結合し、その形状を変化させる。
- これによりGタンパク質 Gが活性化され、アデニレートシクラーゼをオンにする。
- アデニレートシクラーゼはセカンドメッセージである**環状AMP（cAMP）**を生成する。
- cAMPはプロテインキナーゼAを活性化させ、酵素カスケードを開始する（各酵素が次の酵素をオンにする）。
- 各段階で多数の酵素が活性化されるため、シグナルは大きく増幅される。
- 最終的な酵素がグリコーゲンをグルコースに分解する。
グルカゴンはcAMPカスケードを誘導してシグナルを増幅する
グルカコンのカスケードにおいて、細胞内のセカンドメッセンジャーは:
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アデニルシクラーゼがcAMP（セカンドメッセンジャー）を作り、タンパク質キナーゼAを活性化する。
酵素カスケードでは、各酵素が次の酵素の多くを活性化するため、小さなシグナルが大きな応答になる。
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この増幅により、数個のホルモン分子が膨大な量のブドウ糖を放出できる。
グルコースの測定
- テストストリップやバイオセンサーは、酵素のグルコース酸化酵素およびペルオキシダーゼを利用する。
- これらはグルコースと反応して色の変化（または電気信号）を生じ、存在量を示す。
超ろ過により血液細胞およびタンパク質が血液中に保持される
ブドウ糖テストストリップやバイオセンサーは、酵素を用いてブドウ糖を検出する:
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グルコースオキシダーゼ（ペルオキシダーゼ付き）はブドウ糖と反応して色変化または電気信号を生じる。
理解できましたか
- インスリン（高血糖時）→ グリコーゲンとして蓄積；グルカゴン（低血糖時）→ グリコーゲン分解 → グルコース
- グルカゴンカスケード：受容体 → Gタンパク質 → アデニレートシクラーゼ → cAMP（セカンドメッセージ）→ プロテインキナーゼA → 酵素カスケード
- カスケードはシグナルを劇的に増幅する
- グルコースはグルコース酸化酵素を用いて測定する（テストストリップ／バイオセンサー）