homeostaza energetică a țesuturilor asigură necesarul de energie folosind diverse substraturi. pentru că hidrați de carbon sunt o sursă importantă de energie pentru multe țesuturi și numai pentru reglarea anaerobă a metabolismului carbohidraților este un element important al homeostaziei energetice.
Reglarea metabolismului carbohidraților se realizează pe 3 nivele:
1. nivel central reglarea metabolismului glucidelor
Nivelul central al reglementării se realizează cu participarea sistemului neuroendocrin și reglează homeostaza glucozei în sânge și intensitatea metabolismului carbohidraților în țesuturi. Principalii hormoni mențin un nivel normal al glucozei din sânge 3,3-5,5 mmol / l, includ insulină și glucagon. La niveluri de glucoza afectează, de asemenea, hormoni de adaptare - adrenalina, glucocorticoizi și alți hormoni, tiroidă, LDH, ACTH, etc.
2. Nivelul Mezhorganny de reglarea metabolismului glucidelor
Ciclul de glucoză-lactat (ciclul Cori) ciclu de glucoză alanină
Ciclul de glucoză-lactat nu necesită prezența oxigenului, funcționează întotdeauna, prevede: 1) utilizarea lactat produs în condiții anaerobe (mușchi scheletici, eritrocite), astfel prevenind acidoză lactică; 2) sinteza glucozei (ficat).
ciclu-alanina Glucoză funcționează în mușchi în timpul postului. La deficit de glucoză, ATP este sintetizat din cauza descompunerea proteinelor și a catabolismului aminoacizi în condiții aerobe, în care ciclul de glucoză-alanină prevede: 1) îndepărtarea azotului din mușchi într-o formă non-toxic; 2) sinteza glucozei (ficat).
3. Celula (metabolică) nivelul de reglare a metabolismului carbohidraților
reglarea ratei metabolice a metabolismului carbohidraților care implică metaboliți transportați și menține homeostazia carbohidraților din interiorul celulei. Excesul de substrat încurajează utilizarea acestora, iar produsele inhibă educația lor. De exemplu, excesul de glucoza stimulează glicogeneza, lipogenezei și sinteza de aminoacizi, o deficienta de glucoza - gluconeogeneză. Deficitul ATP stimulează catabolismul de glucoză și în exces - pe inhibă contrare.
IV. Pedfak. Caracteristici Vârsta FFS și valoarea GNG.
STAT MEDICAL ACADEMY
Head. dept. prof. MD
Subiect: Structura și schimbul de insulină, receptorul său, transportul glucozei.
Mecanismul de acțiune și efectele metabolice ale insulinei.
Departamente: terapeutice și profilactice, de prevenire medicale, pediatrie. 2 curs.
Hormonii pancreasului
Pancreasul are la ORGA-nisms două funcții majore: exocrine și endocrine. Funcția exocrină este realizată de către porțiunea acinară a pancreasului, sintetizeaza si secreta sucul pancreatic. Funcția celulelor insulelor endocrine este realizată de aparatul de pancreas care secreta hormoni peptidici predare- in stvuyuschie reglarea multor procese în organizme.1-2 milioane. insulele Langerhans sunt 1-2% din masa pancreasului.
Pancreasul islet secreta 4 tipuri de celule care secretă hormoni diferite: A- (sau a-) celule (25%) secreta glucagon, B (sau p-) celule (70%) - insulină, D- (sau δ- ) celule (<5%) — соматостатин, F-клетки (следовые количества) секретируют панкреатический полипептид. Глюкагон и инсулин в основном влияют на углеводный обмен, соматостатин локально регулирует секрецию инсулина и глюкагона, панкреатический полипептид влияет на секрецию пищеварительных соков. Гормоны поджелудочной железы выделяются в панкреатическую вену, которая впадает в воротную. Это имеет большое значение т.к. печень является главной мишенью глюкагона и инсулина.
Insulina - polipeptidă constând din două lanțuri. Un lanț cuprinde 21 s-nokislotny lanț reziduuri V - 30 resturi de aminoacizi. Insulina 3 punțile disulfură, conectați două circuite A și B se conectează 1 6 și 11 resturi din lanțul A.
Insulina poate exista sub formă: monomer, dimer și hexamer. Insulina hexamerul stabilizarea ionilor de zinc structura etsya, care se leagă resturile Gis la poziția 10 a lanțului B al 6 subunități.
Insuline unele animale au o similaritate semnificativă în structura principală a insulinei umane. insulină bovină diferă de insulina che Lovek la 3 aminoacizi, si insulina de porc diferă numai în 1 s-acizii (Ala în loc de Thr la capătul C al lanțului B).
În multe poziții lanțurile A și B vstre-chayut substituții nu afectează activitatea biologică a hormonului. Pozițiile legăturilor disulfurice ale resturilor de aminoacizi hidrofobi la regiunile C-terminale ale catenei B și C- și N-terminale resturile de înlocuire a lanțului A sunt rare, deoarece Aceste site-uri oferă formarea centrului activ al insulinei.
Insulina biosintezei cuprinde formarea a doi precursor inactiv, preproinsulină și proinsulina care rezultă din proteoliza secvență-ing convertită în hormonul activ.
preproinsulină 1. ribozomi EPR este sintetizat (L-B-C-A, 110 aminoacizi), ea biosinteza începe cu formarea unui hidrofob peptidă semnal L (24 aminoacizi), care direcționează lanțul crescând în lumenul EPR.
2. lumen EPR preproinsulină, proinsulina este transformat în I prin scindare endopeptidase țională sig-peptidă. Proinsulina la cisteinele oxidate pentru a forma punți disulfidice 3, proinsulina devin „complex“, este de 5% din activitatea insulinei.
3. proinsulinei "Advanced" (B-C-A, 86 de aminoacizi) intră în aparatul Golgi, unde sub efectul cliveaza endopeptidază II-em pentru a forma insulina (B-A, 51 de aminoacizi) și peptidă C (31 aminoacizi).
5. Granule mature vayutsya-fuziunea cu membrana plasmatică și Ince-Ling și peptidă C intră în lichidul extracelular și apoi în sânge. Oligomerii de insulină din sânge în descompunere Xia. 40-50 pe zi este secretat in unitatile de sange. insulină, este de 20% din stocul total al pancreasului. Secreția proces volatil insulinei are loc implicând sistemul microtubulilor vilozităților.
Schema biosinteză insulina celulelor beta ale insulelor Langerhans
EPR - reticulului endoplasmatic. peptida semnal formarea - 1; 2 - sinteza preproinsulinei; 3 - scindarea peptidei semnal; 4 - Transport proinsu-Ling în aparatul Golgi; 5 - conversia proinsulinei la insulină și peptidă-C și includ insulină și peptidă-C în granulele secretorii; 6 - secreția de insulină și peptidă-C.
Insulina gena este situată în cromozomul 11. Au identificat 3 mutații ale acestei gene, au o activitate scăzută de purtători de insulină, hiperinsulinemia marcate au rezistență la insulină.
Reglementarea sintezei și secreției de insulină
Sinteza secretiei de insulina insulina si indusa de glucoza. Reprimă secreția de acizi grași.
Stimulează secreția de insulină: 1. glucoză (controler principal), aminoacizi (in special Leu și Arg); 2. hormoni gastro-intestinale (agoniști p-adrenergici, prin cAMP): ISU. secretina, colecistochinina, gastrina, enteroglyukagon; 3. concentrație ridicată prelungită a hormonului de crestere, cortizol, estrogen, progesteron, lactogen placentar, TSH, ACTH; 4. glucagon; 5. Îmbunătățirea K + sau Ca2 + în sânge; 6. droguri, sulfonilureice (glibenclamidă).
Sub influența somatostatinei, secreția de insulină scade. celulele p sunt influențate și de sistemul nervos autonom. parte parasimpatic (închiderea colinergic vagal) stimulează secreția de insulină. parte Simpatic (adrenalina prin adrenoceptori ct2) suprimă secreția de insulină.
Secreția de insulină se realizează implicând mai multe sisteme, în care rolul principal este jucat de Ca2 + și cAMP.
Primirea de Ca2 + în citoplasmă este controlat de mai multe mecanisme:
1). Atunci când concentrația de glucoză din sânge peste 6,9 mmol / l, aceasta implicând GLUT-1 și GLUT-2 este furnizat în celulele p și este fosforilată de glucokinaza. Concentrația de glucoză-6F în celulă este direct proporțională cu concentrația de glucoză în sânge. 6f-glucoza este oxidat pentru a forma ATP. ATP este de asemenea format în oxidarea aminoacizilor și acizilor grași. Cu cât sunt mai glucoză β-celulă, aminoacizi, acizi grași, mai multe dintre ele formează ATP. ATP inhiba membranare canalele de potasiu sensibile la ATP, potasiu se acumulează în citoplasmă și cauzează depolarizarea membranei celulare, care stimulează deschiderea dependente de tensiune Ca2 -channels si livrarea Ca2 + în citoplasmă.
2). Hormonii de activare inozitoltrifosfatnuyu sistem (TSH) eliberarea de Ca2 + din mitocondrii și EPR.
cAMP este generat de ATP care implica activ site-ul care activeaza hormonii gastrointestinali, TSH, ACTH, glucagon, și Ca 2+ complex -kalmodulinovym.
cAMP și Ca2 + stimulează polimerizarea microtubulilor subunități în (microtubuli). Influența asupra sistemului cAMP mikrokanaltsevuyu este mediată prin fosforilare PC A mikrokanaltsevyh proteine. Microtubuli sunt în măsură să contracteze și să se relaxeze, se deplasează perlele spre membrana plasmatică oferind exocitoză.
Secreția de insulină ca răspuns la stimularea cu glucoză este reacția în două faze care constă dintr-o etapă de eliberare rapidă, timpurie a primei faze de insulina numita secreție (începând după 1 minut, continuând 5-10 min) și o a doua fază (durata până la 25-30 min) .
insulină de transport. Insulina este solubil în apă și nu transferă proteinelor din plasmă. T1 / 2 în insulină plasmatică este 3-10 m, C-peptid - aproximativ 30 min, 20-23 min proinsulina.
fractura de insulina se produce sub acțiunea proteinaze Corolarului insulino-dependent și glutation-insulino-transhidrogenază în țesuturile țintă: în principal, ne-Cheney (pe o singură trecere prin ficat este distrus aproximativ 50% insulină), într-o măsură mai mică în rinichi și placenta.