Химическая природа гормона инсулина

Содержание
  1. Гормоны поджелудочной железы – инсулин и глюкагон
  2. Инсулин
  3. Общая характеристика
  4. Функции инсулина
  5. Секреция инсулина
  6. Сахарный диабет
  7. Инъекции инсулина в организм человека: плюсы и минусы
  8. Влияние физической нагрузки на транспорт глюкозы и чувствительность к инсулину
  9. Силовая тренировка
  10. Аэробная тренировка
  11. Тренировка больных сахарным диабетом
  12. Литература
  13. Инсулин – самый молодой гормон
  14. Синтез
  15. Схема синтеза инсулина
  16. Регуляция синтеза и секреции
  17.  Схема внутриклеточной регуляции секреции инсулина при участии глюкозы
  18. Мишени
  19. Механизм действия
  20. Скорость эффектов действия инсулина
  21. Очень быстрые эффекты (секунды)
  22. Быстрые эффекты (минуты)
  23. Печень
  24. Мышцы
  25. Жировая ткань
  26. Медленные эффекты (минуты-часы)
  27. Очень медленные эффекты (часы-сутки)
  28. Инактивация инсулина
  29. Гипофункция
  30. Найти
  31. Общая биохимия
  32. 48. Инсулин. Химическая природа. Место и регуляция продукции. Органы мишени. Роль в метаболизме

Гормоны поджелудочной железы – инсулин и глюкагон

Химическая природа гормона инсулина
Инсулин по химической природе является белковым гормоном. Молекула его построена из 16 различных аминокислот и содержит 51 аминокислотный остаток. Эти остатки расположены в форме двух полипептидных цепей, соединенных дисульфидными мостиками: А-цепь насчитывает 21, а В-цепь – 30 аминокислотных остатков.

Аминокислотная последовательность молекулы инсулина полностью расшифрована, осуществлен его искусственный синтез. Предшественником (неактивной формой) инсулина является проинсулин, который синтезируется в бетта-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы.

Трансформация проинсулина, являющегося линейным полипептидом, в инсулин происходит под действием протеолитических ферментов. В организме существуют свободная и связанная формы инсулина. Только в связанной форме инсулин способен оказывать свое действие в эффекторных органах – периферических тканях.

Действие инсулина на обменные процессы в организме многогранно.

Исключительно важная роль принадлежит инсулину в регуляции обмена углеводов, что достигается разными путями: усилением транспорта глюкозы из крови в ткани за счет повышения проницаемости клеточных мембран, изменением активности гексокиназы и других ферментов углеводного обмена. Экзогенное введение инсулина нормальным животным вызывает усиление использования глюкозы печенью, мышцами, в результате чего уровень глюкозы в крови снижается (гипогликемия)

Большое значение имеет инсулин и в регуляции биосинтетических процессов. Он стимулирует биосинтез таких жизненно важных биополимфов, как нуклеиновые кислоты и белки.

Удаление поджелудочной железы или угнетение синтеза инсулина под влиянием различных эндогенных и экзогенных факторов приводит к опасной болезни – сахарному диабету.

Она сопровождается нарушениями различных видов обмена веществ, особенно углеводного и липидного обмена: наблюдается резкое увеличение в крови сахара (гипергликемия), кетоновых тел (кетонемия), избыточное выведение с мочой глюкозы (глюкозурия), кетоновых тел (кетонурия), снижение уровня гликогена в печени.

Введение инсулина больным сахарным диабетом (как и животным с удаленной или блокированной поджелудочной железой) позволяет частично нормализовать эти нарушения и сохранить жизнь.

В бетта-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы синтезируется глюкагон. Этот гормон представляет собой одноцепочечный полипептид и состоит из 29 остатков 16 различных аминокислот.

Интересно, что состав аминокислот и их последовательность в молекуле глюкагона человека и таких разных млекопитающих, как бык, свинья, верблюд, кролик и крыса, идентичны.Глюкагон усиливает расщепление гликогена в печени и угнетает его синтез в ней, способствуя повышению уровня сахара в крови.

Расщепление же гликогена в мышцах происходит без участия глюкагона. Глюкагон также активирует липазу, что сопровождается расщеплением триглицеридов и высвобождением жирных кислот.

Счйтают, что два гормона поджелудочной железы (инсулин и глюкагон) в организме тесно взаимосвязаны. Целесообразность этой связи состоит, по-видимому, в контроле за распределением глюкозы и других питательных веществ в соответствии с энергетическими потребностями организма.

Н.И. Волкова, Биохимия, 1986 г.

Возникший по указанным нарушениям сахарный диабет принято рассматривать как несколько разных заболеваний, имеющих одно название “диабет сахарный”. Имеется ввиду, что при диагностировании данного заболевания имеет место течение сахарного диабета первого типа, и сахарного диабета второго типа.

Сахарный диабет первого типа имеет бурное начало; уровень глюкозы может быть снижен только введением инсулина – собственный инсулин организмом не вырабатывается. Причины: стресс, злоупотребление медицинскими препаратами, длительно текущие и часто повторяющиеся различные инфекционные заболевания. Профилактика диабета первого типа – здоровый образ жизни на фоне умеренного ее темпа.

Диабет второго типа имеет значительно различающиеся между собой формы и степени тяжести. Инсулин организмом может вырабатываться очень незначительно, так же в достаточном количестве и в избыточном количестве; но его взаимодействие с клетками организма не приводит к утилизации глюкозы крови – нарушен углеводный обмен.

Причины: стресс, злоупотребление медикаментами; излишнее питание, приведшее к ожирению, наследственность.

Профилактика – умеренность в питании, гимнастика; упражнения для брюшной плоти, которые должны снизить накапливание жировой ткани в области живота (абдоминальное ожирение) – что часто является признаком, указывающим на то, что человек в значительной степени подвержен этому заболеванию.

Физическая реабилитация при сахарном диабете Физическая реабилитация после инфаркта Физическая реабилитация при гипертонии Физическая реабилитация при стенокардии Физическая реабилитация при атеросклерозе

Источник: http://www.diainfo2tip.com/tripg.html

Инсулин

Химическая природа гормона инсулина

Инсулин — гормон. Химическая природа инсулина – белок. Вырабатывается скоплением клеток в поджелудочной железе – островками Лангерганса в β-клетках. Органами-мишенями являются все клетки организма человека.

Инсулин усиливает транспорт глюкозы в клетки организма человека, регулирует метаболизм жировой ткани, усиливает синтез белков и нуклеиновых кислот, обеспечивая потребление аминокислот клетками.

Кроме того, он препятствует распаду белка и тормозит глюконеогенез.

Общая характеристика

Инсулин — гормон. Химическая природа инсулина – белок. Вырабатывается скоплением клеток в поджелудочной железе – островками Лангерганса в β-клетках (рис. 1).

Рис. 1.

Органами-мишенями являются все клетки организма человека. На поверхностной мембране мышечных волокон находится до 10000 рецепторов инсулина. Белком, переносящим глюкозу в мышцы, является GLUT4.

О взаимосвязи гормонов и мышечной массы можно прочесть в моей книге “Гормоны и гипертрофия скелетных мышц человека”

Функции инсулина

Инсулин усиливает транспорт глюкозы в клетки организма человека, регулирует метаболизм жировой ткани, усиливает синтез белков и нуклеиновых кислот, обеспечивая потребление аминокислот клетками. Кроме того, он препятствует распаду белка и тормозит глюконеогенез.

Секреция инсулина

Секреция инсулина в организме здорового человека тесно связана в повышенной концентрацией глюкозы в крови, что возникает после приема пищи (рис. 2). В норме концентрация инсулина в крови составляет 3-25 мкЕ/мл.

Рис.2. Секреция инсулина в течение суток

Сахарный диабет

Различают два типа сахарного диабета – инсулинозависимый (диабет типа 1) и инсулинонезависимый (диабет типа 2). Сахарный диабет типа 1 чаще встречается у детей. Из-за различных факторов количество β-клеток в поджелудочной железе уменьшается, что приводит к дефициту инсулина.

Сахарный диабет типа 2 (инсулинонезависимый) возникает у взрослых вследствие генетических и негенетических факторов. Одной из важных причин этого заболевания является ожирение, что приводит к резистентности к инсулину.

При этом избыточная глюкоза недостаточно хорошо поглощается клетками организма даже в присутствии инсулина, тем самым вызывая повышение уровня сахара в крови.

Установлено, что резистентность к инсулину также связана с уменьшением объема скелетных мышц с возрастом (саркопенией), так как скелетные мышцы ответственны за большую долю усвоения глюкозы в организме.

Инъекции инсулина в организм человека: плюсы и минусы

Атлеты (чаще всего бодибилдеры) применяют инъекции инсулина для увеличения массы скелетных мышц (гипертрофии) и производительности организма. С 1998 года инсулин внесен в список допингов.

Помимо положительного влияния на объем и производительность организма, инъекции инсулина здоровому человеку приводят к целому ряду отрицательных эффектов, самые существенные из которых: гипогликемия, которая может привести спортсмена к потере сознания, судорогам, инсульту, коматозному состоянию и смерти, а также снижению продукции инсулина поджелудочной железой и возникновению в результате этого сахарного диабета.

Влияние физической нагрузки на транспорт глюкозы и чувствительность к инсулину

Подобно инсулину физическая нагрузка может стимулировать перемещение GLUT4, транспорт глюкозы, синтез белков и гликогена в скелетной мышце.

Доказано, что помимо усиления транспорта глюкозы в результате регулярной двигательной деятельности повышается чувствительность к инсулину, то есть у лиц с более высоким уровнем физической подготовленности отмечается более высокий уровень утилизации глюкозы по сравнению с лицами, ведущими малоподвижный образ жизни.

Силовая тренировка

Силовая тренировка приводит к повышению чувствительности клеток к инсулину. Однако эксцентрические силовые упражнения, которые сопровождаются повреждением мышечных волокон увеличивают резистентность к инсулину.

Аэробная тренировка

Кратковременная аэробная нагрузка (менее получаса) не приводит к изменению в крови концентрации инсулина и глюкозы. Если физическая нагрузка длится более часа концентрация инсулина в крови снижается. У нетренированных отмечается большее снижение концентрации инсулина в крови по сравнению с тренированными.

У различных групп населения аэробная тренировка в течении 12 недель и более приводила к снижению уровня инсулина, глюкозы и резистентности к инсулину.

Силовая тренировка приводит к большему снижению уровня инсулина в крови по сравнению с аэробной. Снижению уровня глюкозы в крови в наибольшей степени способствует сочетание силовой и аэробной работы в одной тренировке.

Тренировка больных сахарным диабетом

Многочисленные исследования доказывают благотворное влияние физических нагрузок на организм человека больного сахарным диабетом.

В настоящее время разработано большое количество программ тренировок, учитывающих тип сахарного диабета (тип 1 или тип 2), возраст занимающихся, уровень физической подготовленности, степень ожирения и ряд других факторов.

Заболевание сахарным диабетом не является препятствием для достижений высоких результатов. Среди больных сахарным диабетом есть выдающиеся спортсмены, Олимпийские чемпионы.

Литература

С уважением, А.В. Самсонова

Источник: https://allasamsonova.ru/insulin/

Инсулин – самый молодой гормон

Химическая природа гормона инсулина

Инсулин представляет собой белок, состоящий из двух пептидных цепей А (21 аминокислота) и В (30 аминокислот), связанных между собой дисульфидными мостиками. Всего в зрелом инсулине человека присутствует 51 аминокислота и его молекулярная масса равна 5,7 кДа.

Синтез

Инсулин синтезируется в β-клетках поджелудочной железы в виде препроинсулина, на N-конце которого находится концевая сигнальная последовательность из 23 аминокислот, служащая проводником всей молекулы в полость эндоплазматической сети. Здесь концевая последовательность сразу отщепляется и проинсулин транспортируется в аппарат Гольджи.

На данном этапе в молекуле проинсулина присутствуют А-цепь, В-цепь и С-пептид (англ. connecting – связующий). В аппарате Гольджи проинсулин упаковывается в секреторные гранулы вместе с ферментами, необходимыми для “созревания” гормона .

По мере перемещения гранул к плазматической мембране образуются дисульфидные мостики, вырезается связующий С-пептид (31 аминокислота) и формируется готовая молекула инсулина.

В готовых гранулах инсулин находится в кристаллическом состоянии в виде гексамера, образуемого с участием двух ионов Zn2+.

Схема синтеза инсулина

Около 15% молекул проинсулина поступает в кровоток. Проинсулин обладает более слабой активностью (около 1:10), но большим периодом полувыведения (около 3:1), по сравнению с инсулином. Поэтому повышение его уровня может вызывать гипогликемические состояния, что наблюдается при инсулиномах.

Регуляция синтеза и секреции

Секреция инсулина происходит постоянно, и около 50% инсулина, высвобождаемого из β-клеток, никак не связано с приемом пищи или иными влияниями. В течение суток поджелудочная железа выделяет примерно 1/5 от запасов имеющегося в ней инсулина.

Главным стимулятором секреции инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови выше 5,5 ммоль/л, максимума секреция достигает при 17-28 ммоль/л. Особенностью этой стимуляции является двухфазное усиление секреции инсулина:

  • первая фаза длится 5-10 минут и концентрация гормона может 10-кратно возрастать, после чего его количество понижается,
  • вторая фаза начинается примерно через 15 минут от начала гипергликемии и продолжается на протяжении всего ее периода, приводя к увеличению уровня гормона в 15-25 раз.

Чем дольше в крови сохраняется высокая концентрация глюкозы, тем большее число β-клеток подключается к секреции инсулина.

Индукция синтеза инсулина происходит от момента проникновения глюкозы в клетку до трансляции инсулиновой мРНК. Она регулируется повышением транскрипции гена инсулина, повышением стабильности инсулиновой мРНК и увеличением трансляции инсулиновой мРНК.

Активация секреции инсулина

1. После проникновения глюкозы в β-клетки (через ГлюТ-1 и ГлюТ-2) она фосфорилируется гексокиназой IV (глюкокиназа, обладает низким сродством к глюкозе),2. Далее глюкоза аэробно окисляется, при этом скорость окисления глюкозы линейно зависит от ее количества,3. В результате нарабатывается АТФ, количество которого также прямо зависит от концентрации глюкозы в крови,

4. Накопление АТФ стимулирует закрытие ионных K+-каналов, что приводит к деполяризации мембраны,

5. Деполяризация мембраны приводит к открытию потенциал-зависимых Ca2+-каналов и притоку ионов Ca2+ в клетку,
6. Поступающие ионы Ca2+ активируют фосфолипазу C и запускают кальций-фосфолипидный механизм проведения сигнала с образованием ДАГ и инозитол-трифосфата (ИФ3),
7. Появление ИФ3 в цитозоле открывает Ca2+-каналы в эндоплазматической сети, что ускоряет накопление ионов Ca2+ в цитозоле,
8. Резкое увеличение концентрации в клетке ионов Ca2+ приводит к перемещению секреторных гранул к плазматической мембране, их слиянию с ней и экзоцитозу кристаллов зрелого инсулина наружу,
9. Далее происходит распад кристаллов, отделение ионов Zn2+ и выход молекул активного инсулина в кровоток.

 Схема внутриклеточной регуляции секреции инсулина при участии глюкозы

Описанный ведущий механизм может корректироваться в ту или иную сторону под действием ряда других факторов, таких как аминокислоты, жирные кислоты, гормоны ЖКТ и другие гормоны, нервная регуляция.

Из аминокислот на секрецию гормона наиболее значительно влияют лизин и аргинин. Но сами по себе они почти не стимулируют секрецию, их эффект зависит от наличия гипергликемии, т.е. аминокислоты только потенциируют действие глюкозы.

Свободные жирные кислоты также являются факторами, стимулирующими секрецию инсулина, но тоже только в присутствии глюкозы. 

Логичной является положительная чувствительность секреции инсулина к действию гормонов желудочно-кишечного тракта – инкретинов (энтероглюкагона и глюкозозависимого инсулинотропного полипептида), холецистокинина, секретина, гастрина, желудочного ингибирующего полипептида.

Клинически важным и в какой-то мере опасным является усиление секреции инсулина при длительном воздействии соматотропного гормона, АКТГ и глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов. При этом возрастает риск истощения β-клеток, уменьшение синтеза инсулина и возникновение инсулинзависимого сахарного диабета. Такое может наблюдаться при использовании указанных гормонов в терапии или при патологиях, связанных с их гиперфункцией.

Нервная регуляция β-клеток поджелудочной железы включает адренергическую и холинергическую регуляцию.

Любые стрессы (эмоциональные и/или физические нагрузки, гипоксия, переохлаждение, травмы, ожоги) повышают активность симпатической нервной системы и подавляют секрецию инсулина за счет активации α2-адренорецепторов.

С другой стороны, стимуляция β2-адренорецепторов приводит к усилению секреции.

Также выделение инсулина повышается n.vagus, в свою очередь находящегося под контролем гипоталамуса, чувствительного к концентрации глюкозы крови.

К лекарственным регуляторам секреции инсулина относятся производные сульфанилмочевины (глибенкламид, гликлазид) и глиниды (старликс, новонорм). Обе группы связываются с разными участками одного рецептора и блокируют АТФ-зависимые калиевые каналы, открывая Ca2+-каналы, и этим индуцируя секрецию инсулина.

Мишени

Рецепторы инсулина находятся практически на всех клетках организма, кроме нервных, но в разном количестве. Нервные клетки не имеют рецепторов к инсулину, т.к. последний просто не проникает через гематоэнцефалический барьер.

Наибольшая концентрация рецепторов наблюдается на мембране гепатоцитов (100-200 тыс на клетку) и адипоцитов (около 50 тыс на клетку), клетка скелетной мышцы имеет около 10 тысяч рецепторов, а эритроциты – только 40 рецепторов на клетку.

Механизм действия

После связывания инсулина с рецептором активируется ферментативный домен рецептора. Так как он обладает тирозинкиназной активностью, то фосфорилирует внутриклеточные белки – субстраты инсулинового рецептора. Дальнейшее развитие событий обусловлено двумя направлениями: MAP-киназный путь и ФИ-3-киназный механизмы действия (подробно).

При активации фосфатидилинозитол-3-киназного механизма результатом являются быстрые эффекты – активация ГлюТ-4 и поступление глюкозы в клетку, изменение активности “метаболических” ферментов – ТАГ-липазы, гликогенсинтазы, гликогенфосфорилазы, киназы гликогенфосфорилазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы и других.

При реализации MAP-киназного механизма (англ. MAP – mitogen-activated protein) регулируются медленные эффекты – пролиферация и дифференцировка клеток, процессы апоптоза и антиапоптоза.

Скорость эффектов действия инсулина

Биологические эффекты инсулина подразделяются по скорости развития:

Очень быстрые эффекты (секунды)

Эти эффекты связаны с изменением трансмембранных транспортов:

1. Активации Na+/K+-АТФазы, что вызывает выход ионов Na+ и вход в клетку ионов K+, что ведет к гиперполяризации мембран чувствительных к инсулину клеток (кроме гепатоцитов).

2. Активация Na+/H+-обменника на цитоплазматической мембране многих клеток и выход из клетки ионов H+ в обмен на ионы Na+. Такое влияние имеет значение в патогенезе артериальной гипертензии при сахарном диабете 2 типа.

3. Угнетение мембранной Ca2+-АТФазы приводит к задержке ионов Ca2+ в цитозоле клетки.

4. Выход на мембрану миоцитов и адипоцитов переносчиков глюкозы ГлюТ-4 и увеличение в 20-50 раз объема транспорта глюкозы в клетку.

Быстрые эффекты (минуты)

Быстрые эффекты заключаются в изменении скоростей фосфорилирования и дефосфорилирования метаболических ферментов и регуляторных белков.

Печень

  • торможение эффектов адреналина и глюкагона (фосфодиэстераза),
  • ускорение гликогеногенеза (гликогенсинтаза),
  • активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
  • превращение пирувата в ацетил-SКоА (ПВК-дегидрогеназа),
  • усиление синтеза жирных кислот (ацетил-SКоА-карбоксилаза),
  • формирование ЛПОНП,
  • повышение синтеза холестерина (ГМГ-SКоА-редуктаза),

Мышцы

  • торможение эффектов адреналина (фосфодиэстераза),
  • стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация ГлюТ-4),
  • стимуляция гликогеногенеза (гликогенсинтаза),
  • активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
  • превращение пирувата в ацетил-SКоА (ПВК-дегидрогеназа),
  • усиливает транспорт нейтральных аминокислот в мышцы,
  • стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).

Жировая ткань

  • стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
  • активирует запасание жирных кислот в тканях (липопротеинлипаза),
  • активация гликолиза (фосфофруктокиназа, пируваткиназа),
  • усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-SКоА-карбоксилазы),
  • создание возможности для запасания ТАГ (инактивация гормон-чувствительной-липазы).

Медленные эффекты (минуты-часы)

Медленные эффекты заключаются в изменении скорости транскрипции генов белков, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток, например:

1. Индукция синтеза ферментов в печени

  • глюкокиназы и пируваткиназы (гликолиз),
  • АТФ-цитрат-лиазы, ацетил-SКоА-карбоксилазы, синтазы жирных кислот, цитозольной малатдегидрогеназы (синтез жирных кислот),
  • глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (пентозофосфатный путь),

2. Индукция в адипоцитах синтеза глицеральдегидфосфат-дегидрогеназы и синтазы жирных кислот.

3. Репрессия синтеза мРНК, например, для ФЕП-карбоксикиназы (глюконеогенез).

4. Обеспечивает процессы трансляции, повышая фосфорилирование по серину рибосомального белка S6.

Очень медленные эффекты (часы-сутки)

Очень медленные эффекты реализуют митогенез и размножение клеток. Например, к этим эффектам относится

1. Повышение в печени синтеза соматомедина, зависимого от гормона роста.

2. Увеличение роста и пролиферации клеток в синергизме с соматомединами.

3. Переход клетки из G1-фазы в S-фазу клеточного цикла.

Инактивация инсулина

Удаление инсулина из циркуляции происходит после его связывания с рецептором и последующей интернализации (эндоцитоза) гормон-рецепторного комплекса, в основном в печени и мышцах.

После поглощения комплекс разрушается и белковые молекулы лизируются до свободных аминокислот. В печени захватывается и разрушается до 50% инсулина при первом прохождении крови, оттекающей от поджелудочной железы.

В почках инсулин фильтруется в первичную мочу и, после реабсорбции в проксимальных канальцах, разрушается.

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.

Найти

Появился вопрос? Спрашиваем в группе

Общая биохимия

Источник: https://biokhimija.ru/gormony/insulin.html

48. Инсулин. Химическая природа. Место и регуляция продукции. Органы мишени. Роль в метаболизме

Химическая природа гормона инсулина

Инсулин – полипептид, состоящий из двухсубъединиц (А-21 аминокислотный остаток,Б-30 аминокислотных остатков). Обесубъединицы соединены между собой спомощью дисульфидных мостиков, в А цепитакже имеется дисульфидная связь между6 и 10 остатком. Инсулин может существоватьв нескольких формах (мономер, димер,гескамер, который стабилизируетсяцинком).

Биосинтез инсулина – включает в себяобразование двух предшественников,препроинсулина и проинсулина, которыепри частичном протеолизе (отщеплениечасти пептида) превращаются в активнуюформу гормона.

Синтезированныйпрепроинсулин теряет 21 аминокислотныйостаток и превращается в проинсулин,который теряя ещё 35 остатков превращаетсяв активную форму инсулина и белок С.Далее транспортируясь в межклеточнуюсреду из бета-клеток островков Лангергансаинсулин и белок С разрушаются.

Периодполураспада инсулина 3-10 минут и далеепод действием инсулиназы происходитего разрушение в печени и меньше впочках.

Регуляция синтеза и секреции инсулина– происходит с помощью глюкозы, каксамого главного регулятора секрецииинсулина, а бета-клетки – самые главныеглюкозо-чувствительные клетки ворганизме.

При повышении глюкозы в кровипроисходит высвобождение инсулина изгранул и активация мРНК для синтезаглюкозы.

Важный факт – секреция инсулинаCaзависимый процесс,поэтому при отсутствии ионовCa,секреции не происходит, но синтезинсулина идет за счет повышения глюкозы(!).

Секреция инсулина находится также подконтролем

  1. Адреналин при воздействии на альфа2-рецепторы тормозит синтез инсулина при любом фоне глюкозы.

  2. Воздействие на бета-рецепторы стимулирует синтез инсулина (активацию производит холецистокинин, секритин)

  3. Высокие концентрации гормона роста, кортизола эстрогенов также стимулируют синтез инсулина.

  4. Соматостатин – тормозит секрецию инсулина, соматотропин – активирует.

Биологические функции инсулина.

Инсулин – главнейший анаболическийгормон. Осуществляет свои функциипосредством воздействия на метаболизм,транспорта глюкозы в клетку, некоторыхионов, синтезе белков, воздействие напроцессы транскрипции и репликации, асоответственно дифференцировка клетоки их пролиферация (разрастание и деление).

Транспорт глюкозы – происходит приактивации ГЛЮТ-4 рецепторов, они являютсяинсулин-зависимыми и находятся ТОЛЬКОв клетках мышц и жировой ткани.

Влияние инсулина на метаболизм глюкозы– большая часть уходит на сгорание впроцессе гликолиза, вторая по значимости– синтез жиров, ну и процентов десятьна синтез гликогена. Таким образоминсулин (единственное вещество) понижаетконцентрацию глюкозы в крови.

Ферменты, которые активирует инсулин.

  1. Гексокиназа

  2. Фосфофруктокиназа

  3. Пируваткиназа

В мышцах и печени снижает активностьцАМФ, при воздействии на фосфодиэстеразу(блокировка воздействия адреналина).

Воздействует на фосфатазы, которыедефосфорилируют гилкогенсинтазу, врезультате чего происходит синтезгликогена и сбережение его от распада.

Тормозит глюконеогенез путем воздействияна фосфоенолпируваткиназу.

Влияние инсулина на метаболизм жиров.В печени и жировой ткани активируетсинтез жиров путем обеспечения главнымисубстратами – Ацетил-КоА,Глицеральдегид-3-фосфат (3-ФГА), НАДФН2(из пентозофосфатного пути глюкозы).

В адипоцитах воздействует на ЛП-липазу(распад ТАГ до глицерола и жирных кислоти дальнейшее их всасывание в адипоцит)и Ацетил-КоА-карбоксилазу (образованиеМалонил-КоА).

В жировой ткани тормозит мобилизациюжиров, активирую фосффтазу, котораядефосфорилирует ТАГ-липазу, а соответственнои распад жиров в адипоцитах.

Инсулин стимулирует использованиенейтральных аминокислот в мышцах, синтезбелков в печени и сердце, мышцах.

Воздействует на рост и пролиферациюклеток.

Механизм действия инсулина.

Действие инсулина начинается с егосвязывания со специфическим гликопротеиновымрецептором на поверхности клетки.

Инсулиновый рецептор постоянносинтезируется и разрушается. Присвязывании с гормоном происходит егопоглощение по типу эндоцитоза и действуяна специфические внутриклеточные белки(субстраты инсулинового рецептора)происходит каскад реакций и транскрипция,которая запускает все необходимыепроцессы в клетке.

Эффекты инсулина – как уже говорилосьсинтез фосфодиэстераз и блокировкалиполиза, активация гликогенсинтезы иблокировка гликогенкиназы. Эти эффектыдостигаются усилением поступления вклетку ионов Caи снижениецАМФ.

Источник: https://studfile.net/preview/5811566/page:17/

Моя щитовидка
Добавить комментарий