Kandungan
- Menapis Darah di Nefrons
- Penapisan Glukosa dalam Glomerulus
- Reabsorpsi Glukosa di Buah Pinggang
- Garam Penasihat Glukosa Natrium
- Pengangkut Glukosa: GLUT2
Apabila buah pinggang menapis darah untuk membuang produk sisa, mereka mula melepasi darah melalui membran yang menghilangkan molekul besar seperti protein tetapi membenarkan produk buangan, garam, molekul air, asid amino dan gula seperti glukosa melaluinya. Untuk memastikan molekul berharga seperti glukosa dan asid amino disingkirkan bersama-sama dengan produk buangan, buah pinggang mesti reabsorb mereka. Penyerapan glukosa adalah proses yang berlaku dalam tubulus proksimal.
Menapis Darah di Nefrons
Darah mengalir ke dalam ginjal melalui arteri renal, yang mana cawangan dan subdivides ke dalam saluran yang lebih kecil untuk membekalkan darah ke nefrons. Nefrons adalah unit berfungsi buah pinggang yang menjalankan penapisan dan reabsorpsi sebenar; terdapat kira-kira satu juta daripada mereka dalam setiap buah pinggang manusia dewasa. Setiap nephron terdiri daripada rangkaian kapilari di mana penapisan dan reabsorpsi berlaku.
Penapisan Glukosa dalam Glomerulus
Darah mengalir melalui bola kapilari yang dipanggil glomerulus. Di sini tekanan darah menyebabkan air, garam terlarut dan molekul kecil seperti produk sisa, asid amino dan glukosa membocorkan dinding kapilari ke dalam struktur yang dipanggil kapsul Bowmans, yang mengelilingi glomerulus. Langkah awal ini membuang produk sisa dari darah sambil menghalang kehilangan sel seperti sel darah merah atau protein, tetapi juga menghilangkan molekul berharga seperti glukosa dari aliran darah. Pembuangan pelarut yang diperlukan mendorong langkah seterusnya dalam proses penapisan: reabsorpsi.
Reabsorpsi Glukosa di Buah Pinggang
Bahagian tiub nephron terdiri daripada tubulus proksimal, gelung Henle dan tubulus distal. Tubular distal dan tiub proksimal menjalankan fungsi lawan. Walaupun tubulus proksimal menyerap larutan ke dalam bekalan darah, tubulus distal menyusun larutan sisa yang akan dikeluarkan dalam air kencing. Penyerapan glukosa berlaku di tubulus proksimal nephron, tiub yang mengetuai kapsul Bowmans. Sel-sel yang merangkumi molekul proksimal menangkap semula molekul berharga, termasuk glukosa. Mekanisme reabsorpsi berbeza untuk molekul dan solusi yang berlainan. Untuk glukosa terdapat dua proses yang terlibat: proses di mana glukosa diserap semula di seluruh membran apikal sel, yang bermaksud membran sel yang menghadap ke tubulus proksimal, dan kemudian mekanisme di mana glukosa dihancurkan melintang membran sel ke dalam aliran darah.
Garam Penasihat Glukosa Natrium
Dibenamkan dalam membran apikal sel-sel yang membran tubulus proksimal adalah protein yang berfungsi sebagai pam molekul kecil untuk memacu ion natrium keluar dari ion sel dan kalium, membelanjakan tenaga sel tersimpan dalam proses. Tindakan pengepaman ini memastikan kepekatan ion natrium lebih tinggi dalam tubulus proksimal daripada di dalam sel, seperti mengepam air ke tangki penyimpanan di atas bukit supaya dapat berfungsi apabila ia mengalir kembali.
Larutan larut dalam air secara semulajadi cenderung meresap dari kawasan kepekatan yang tinggi hingga rendah, yang menyebabkan ion natrium mengalir kembali ke dalam sel. Sel mengambil kelebihan kecerunan konsentrasi ini menggunakan protein yang disebut natrium bergantung glukosa cotransporter 2 (SGLT2), yang pasangan pengangkutan membran silang ion natrium untuk pengangkutan molekul glukosa. Pada dasarnya, SGLT2 adalah sedikit seperti pam glukosa yang dikuasai oleh ion natrium yang cuba kembali ke dalam sel.
Pengangkut Glukosa: GLUT2
Setelah glukosa berada di dalam sel, kembali ke aliran darah adalah proses yang mudah. Protein yang dipanggil pengangkut glukosa atau GLUT2s dimasukkan ke dalam membran selular yang bersebelahan dengan aliran darah dan menyebarkan glukosa ke seluruh membran semula ke dalam darah. Biasanya glukosa lebih tertumpu di dalam sel, jadi sel tidak perlu mengeluarkan tenaga untuk peringkat terakhir ini. GLUT2 memainkan peranan yang sangat pasif seperti pintu pusingan yang membolehkan molekul glukosa keluar meletus. Tidak semua glukosa boleh diserap semula pada orang yang mempunyai hiperglikemia, atau gula darah tinggi. Glukosa yang berlebihan mesti dirembes oleh tubula distal dan dilepaskan dalam air kencing.