Инсулин. Химическое строение и действие на уровень сахара в крови.Инсулин, образующийся в бета-клетках поджелудочной железы

Химическое строение и действие на уровень сахара в крови. Инсулин, образующийся в бета-клетках поджелудочной железы, представляет собой полипептид, состоящий из двух пептидных цепей. А-цепъ, состоящая из 21 аминокислотного остатка, соединена дисульфидным мостиком с B-цепью, состоящей из 30 аминокислотных остатков. Инсулины животных разных видов лишь слегка различаются по аминокислотной последовательности и обладают одинаковым биологическим действием.

Суммарный результат различных метаболических эффектов инсулина сводится к понижению концентрации глюкозы в крови, составляющей в норме 0,8-1,0 г/л. При повышении уровня сахара в крови после приема углеводов происходит выброс инсулина. Под влиянием инсулина увеличивается поглощение глюкозы почти всеми клетками тела, и ее концентрация в крови опять снижается (рис. 17.20).

Действие на обмен глюкозы в печени. Печень это один из наиболее важных органов тела, запасающих глюкозу. Глюкоза может свободно диффундировать в клетки печени и выходить из них, когда ее содержание в крови снижается. В клетках печени глюкоза под влиянием инсулина превращается в гликоген, и ее содержание в крови снижается. Один из главных биохимических эффектов инсулина состоит в активации фермента глюкокиназы, катализирующей фосфорилирование глюкозы, которая поступает в клетки печени. Инсулин активирует и другие ферменты, в том числе фосфофруктокиназу и гликогенсинтетазу, катализирующую полимеризацию фосфорилированной глюкозы с образованием гликогена. Наконец, инсулин ингибирует ферменты, расщепляющие гликоген (фосфорилазы), бла-

Рис. 17.20.Зависимость концентрации инсулина в крови от содержания в ней глюкозы. При нормальной концентрации глюкозы (около 100 мг/100 мл) инсулин в плазме практически не определяется, но при повышении уровня сахара в крови в физиологических условиях концентрация инсулина резко возрастает

годаря чему высокий уровень инсулина способствует консервации гликогена. За счет быстрого синтеза гликогена и подавления гликогенолиза концентрация глюкозы в крови, повышающаяся после приема пищи, быстро возвращается к нормальному уровню. В результате удаляется основной стимул секреции инсулина, и содержание последнего в крови также нормализуется.

Когда организму требуется энергия в промежутках между приемами пищи, гликоген опять превращается в глюкозу. Концентрация инсулина в крови в этот период очень мала, поэтому фосфорилаза находится в активном состоянии и превращает гликоген в глюкозофосфат, который дефосфорилируется глюкозофосфатазой. Образующаяся при этом глюкоза может свободно выходить из клетки путем диффузии. Таким образом поддерживается постоянный уровень глюкозы в крови между приемами пищи. При нормальном питании около 60% глюкозы, потребляемой человеком с пищей, временно запасается в печени, с тем чтобы затем быстро высвобождаться за счет расщепления гликогена [3, 5, 6, 11].