Студопедия — Инсулин:строение, биологическия роль
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Инсулин:строение, биологическия роль






 

Инсулин - полипептид, состоящий из двух полипептидных цепей, в совокупности включающие 51 аминокислотый остаток Цепь А содержит 21 аминокислотный остаток, цепь В - 30 аминокислотных остатков. Обе цепи соединены между собой двумя дисульфидными мостиками. Наибольшее сходство первичной структуры обнаруживают инсулины быка (различается от инсулина человека по трем аминокислотным остаткам) и свиньи (отличается от инсулина человека по одному аминокислотному остатку), что позволяет использовать последний (является агонистом) в качестве препарата заместительной терапии при сахарном диабете.

Инсулин синтезируется в виде препроинсулина. Препоследовательность явялется сигнальной и обеспечивает направление молекулы в просвет эндоплазматического. После ее отщепления образуется проинсулин, который обладает 5% активностью инсулина. Проинсулин поступает в аппарат Гольджи, где происходит отщепление соединительного С-пептида. Образовавший зрелый инсулин сохраняется до секреции в форме цинксодержащего гексамера. Инсулин и С-пептид в эквимолярных количествах включаются в секреторные гранулы.

Период полураспада инсулина в плазме крови составляет 3-10 мин, С-пептида - около 30 мин. Разрушение инсулина происходит под действием фермента инсулиназы в основном в печени и в меньшей степени в почках.

Регуляция синтеза и секреции инсулина. Глюкоза –главный регулятор секреции инсулина, Пороговой для секреции инсулина является концентрация глюкозы 5, 5 ммоль/л, максимальная секреция наблюдается при концентрации глюкозы 15-20 ммоль/л. Кроме глюкозы стимулирующим действием на синтез инсулина в β -клетках облдают аминокислота лейцин, глюкагон, гормон роста, кортизол, ингибирует синтез адреналин. Повышают секрецию инсулина секретин, холецистокинин и желудочный ингибирующий пептид (GIP). Секреция инсулина является Са2+-зависимым процессом и при дефиците Са2+ снижается даже в условиях высокой концентрации глюкозы.

Транспорт глюкозы в β -клетки осуществляется ГЛЮТ-1 и ГЛЮТ-2. Поступившая в клетки глюкоза фосфорилируется с образованием глюкозо-6-фосфата под действием глюкокиназы. Мутации глюкокиназы приводят к развитию одной из форм сахарного диабета.

В крови инсулин может быть в свободной форме, которая способствует утилизации глюкозы жировой и мышечной тканью. Связанная с белкми форма инсулина влияет только на жировую ткань.

Действие инсулина начинается со связывания с рецептором. Инсулиновые рецепторы постоянно синтезируются и разрушается. Период полураспада рецептора составляет 7-12 ч. Число инсулиновых рецепторов может изменяться. Так при избыточной массе тела количество рецепторов уменьшается и клетки-мишени становятся менее чувствительными к инсулину. Снижение сродства рецепторов к инсулину возможно вследствие их модификация путем фосфорилирования.

После связывания инсулина с рецептором гормон-рецепторный комплекс проникает внутрь клетки. В качестве внутриклеточных посредников выступают сам инсулин, ионы кальция, циклические нуклеотиды, продукты распада фосфатидилинозитолдифосфата. Внутриклеточные посредники обеспечивают перемещение из цитозольных везикул в плазматическую мембрану ГЛЮТ-4, которые осуществляют транспорт глюкозы в клетку. В клетках печени инсулин стимулирует активность глюкокиназы, благодаря которой образуется активный метаболит глюкозо-6-фосфат. Гипогликемические эффекты инсулина сявзаны с активацией ферментов фосфофруктокиназы, пируваткиназы, пируватдегидрогеназы, глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, что способствует утилизации глюкозы по пути аэробного дихотомического распада и пентозного пути. Кроме того инсулин стимулирует образование гликогена путем активации гликогенсинтазы и ингибирования гликогенфосфорилазы. На синтез гликогена расходуется около 10% поступившей глюкозы. Инсулин подавляет образование глюкозы вследствие репрессии синтеза фосфоенолпируваткарбоксикиназы.

Инсулин стимулирует липогенез в печени и жировой ткани благодаря активации ацетил-КоА-карбоксилазы, катализирующей ключевую реакцию синтеза жирных кислот, увеличения притока глицерина, активации ферментного комплекса синтазы жирных кислот (на образование нейтрального жира расходуется до 40% поступившей глюкозы). В печени и жировой ткани инсулин ингибирует гормончувствительную триацилглицерол-липазу, таким образом подавляя мобилизацию триацилглицеролов. Благодаря активации метаболизма глюкозы инсулин подавляет кетогенез в печени.

Инсулин является одним из наиболее активных анаболических гормонов. Он влияет на процессы репликации и транскрипции, участвуя таким образом в регуляции клеточной дифференцировки и пролиферации, ограничивает использование аминокислот по пути ихглюконеогенеза.

Эффекты инсулинамогут проявляться в течение секунд и минут (транспорт веществ, фосфорилирование и дефосфорилирование белков, активация и ингибирование ферментов, синтез РНК) или через несколько часов (синтез ДНК, белков, пролифирация клеток).

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1291. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Устройство рабочих органов мясорубки Независимо от марки мясорубки и её технических характеристик, все они имеют принципиально одинаковые устройства...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия