Материал: Biokhimia_v_risunkakh

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

 

клетка

инсулин

место синтеза

 

 

глюкоза

 

 

 

 

 

 

 

 

простой белок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из 51

 

гликоген

белки

жиры

аминокислоты

β-клетки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поджелудочной

 

 

 

 

 

 

 

железы

глюкоза

амино-

жирные

 

 

 

кислоты

кислоты

потреблениеглюкозы клетками

гликолизглюконеогенезкетогенез

уровеньглюкозы запасные вещества: биосинтездеградация

Инсулин – это простой белок, состоящий их двух цепей: А (21 аминокислота) и В (30 аминокислот), связанных между собой двумя дисульфидными мостиками, третий S S мостик находится в А-цепи.

Вырабатывается в виде проинсулина, состоящего из одной полипептидной цепи (84 аминокислотных остатка), активируется частичным протеолизом. Это гормон избытка – он вырабатывается после приема пищи, таким образом поддерживая постоянство веса.

Период полураспада - 8-25 мин. Деградация в печени.

Цепь А

Цепь В

S S S

 

 

 

 

 

S

 

 

 

S

 

S

частичный протеолиз

 

 

 

 

проинсулин

 

 

инсулин

( 1 полипептидная цепь

 

 

из 84 аминокислотных

 

2 полипептидные цепи:

остатков )

(А – 21, В - 30 аминокислотных остатков)

Синтез и секреция инсулина регулируется уровнем глюкозы в крови . Глюкоза является основным энергетическим субстратом. Источниками глюкозы для организма служат углеводы пищи и эндогенное производство глюкозы (главным образом, печенью) путем гликогенолиза (распада гликогена) и глюконеогенеза (синтеза глюкозы из неуглеводов). Концентрация глюкозы в крови зависит от соотношения выброса ее в кровоток и утилизации тканями.

Концентрация глюкозы в норме жестко регулируется и у здоровых людей редко падает ниже 2,5 ммоль/л или превышает 8,0 ммоль /л независимо от режима питания. В норме концентрация глюкозы в крови составляет 3,3 -5,5 ммоль/л.

Ткани-мишени: жировая ткань, скелетные мышцы, печень. Инсулин находится в двух формах:

свободныйинсулин - атакует все ткани-мишени;

связанный(с белками) - действует только на жировую ткань.

165

2 при

Влияние инсулина на обмен веществ

 

Углеводный обмен.

 

Инсулин - единственный гипогликемический гормон

, который снижает

концентрацию глюкозы в крови следующими путями:

 

повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы в жировой ткани и скелетных мышцах; повышает проницаемость клеточной мембраны для ионов кальция;

повышает активность фосфодиэстеразы, которая расщепляет цАМФ, благодаря чему снижается распад гликогена; стимулирует синтез гликогена путем активации гликогенсинтазы;

повышает активность основных ферментов гликолиза - гексокиназы (снимает с нее ингибирующий комплекс глюкокортикоидов), глюкокиназы, фосфофруктокиназы,

пируваткиназы;

повышает активность ферментов, участвующих в окислении глюкозы до конечных продуктов (ЦТК): пируват- и альфа-кетоглутаратдегидрогеназных комплексов, цитратсинтазы, изоцитратдегидрогеназы;

увеличивает скорость прямого окисления глюкозы - пентозо-фосфатного пути через активацию глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы;

ингибирует ферменты глюконеогенеза, таким образом препятствует накоплению глюкозы (в результате избирательного ингибирования транскрипции гена, кодирующего мРНК для основного фермента глюконеогенеза - фосфоенолпируват-

карбоксикиназы – ФЕПКК).

Инсулин активирует все процессы утилизации глюкозы, способствует превращению ее в жиры

или в конечные продукты с выделением энергии.

Жировой обмен Инсулин противостоит большинству гормонов, т.к. активирует синтез жира:

повышает активность липопротеинлипазы, которая расщепляет хиломикроны, что способствует поступлению ресинтезированных в кишечнике жиров в жировую ткань; поддерживаетнормальный уровень регуляторного фермента синтеза ВЖК - ацетил- КоА-карбоксилазы, катализирующего превращение ацетил-КоА в малонил-КоА, который «запускает» синтез ВЖК; активируют синтез ВЖК (через усиление образования ацетил-КоА и НАДФН

прямом и непрямом окислении глюкозы); усиливает синтез ТАГ из ВЖК и глицерина, которые образуются из глюкозы ;

снижает активность гормончувствительной липазы жировой ткани, благодаря чему жир задерживается в депо.

Инсулин стимулирует накопление жиров в жировой ткани,

сохраняя запасы жира и активируя анаболический процесс липогенеза.

166

Белковый обмен Инсулин - сильный анаболик, способствует синтезу белка на всех стадиях:

повышает проницаемость клеточных мембран для аминокислот; тормозя глюконеогенез, «сохраняет» аминокислоты для биосинтеза белка;

усиливает репликацию, способствует транскрипции, активирует трансляцию.

Инсулин усиливает рост и дифференцировку клеток, обеспечивает положительный азотистый баланс.

Гиперфункция – инсулома – характеризуется повыщенной продукцией инсулина, при этом наблюдается гипогликемия.

Гипофункция - сахарный диабет

ИЗСД – инсулинзависимый сахарный диабет (диабет I типа ) - это заболевание,

связанное с разрушением β-клеток островков поджелудочной железы. Полный дефицит инсулина при ИЗСД приводит к гипергликемии и глюкозурии, а также к другим тяжелым метаболическим нарушениям, поэтому у больных, не получающих нужное количество инсулина, неминуемо развивается диабетический кетоацидоз.

концентрация

ИЗСД

норма

время в час

Тест толерантности к глюкозе

(метод «сахарной нагрузки») используется для дифференциальной диагностики гипергликемий.

В норме после сахарной нагрузки (приема раствора глюкозы) концентрация глюкозы в крови максимальна через час, затем (через два часа обследования) под действием инсулина концентрация глюкозы падает даже ниже исходного уровня (натощак), а далее под влиянием глюкагона возвращается в исходное состояние.

Как правило, ИЗСД поражает детей, подростков и молодых людей (ювенильный диабет), но он может начинаться в любом возрасте. Современное название болезни - инсулинозависимый сахарный диабет - указывает на пожизненную потребность больных в лекарственном препарате - инсулине.

Основные биохимические признаки дисфункции β-клеток:

гипергликемия натощак; глюкозурия; кетонурия;

повышение концентрации гликозилированного гемоглобина в крови; 167отсутствие или низкий уровень С-пептида в крови или моче.

дефицит

инсулина

 

 

 

 

белковый

 

 

 

 

 

 

 

углеводный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

липидный

 

 

 

 

 

 

обмен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обмен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обмен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усиление

 

 

 

 

понижение проникновения

 

 

 

 

 

 

усиление

 

 

 

катаболизма белков

 

 

 

 

 

 

глюкозы в клетки

 

 

 

 

 

 

 

мобилизации жиров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

снижение утилизации глюкозы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усиление окисления ВЖК

 

 

уменьшение транспорта

 

 

 

усиление глюконеогенеза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аминокислот в мышцы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гипергликемия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кетонемия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

снижение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

синтеза белка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глюкозурия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кетонурия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

осмотический диурез

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метаболический кетоацидоз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отрицательный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

азотистый баланс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полиурия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потеря натрия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задержка роста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дегидратация тканей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жажда

 

 

понижение артериального давления

 

 

 

 

 

гипоксия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИНСД – инсулиннезависимый сахарный диабет

(II типа)

- это общее название

 

 

нескольких заболеваний, обусловленных

инсулинрезистентностью

и

 

относительным дефицитом инсулина. Как правило, ИНСД поражает людей старше

 

 

40 лет. При этом функция

 

 

 

β-клеток частично или полностью сохранена, поэтому

 

 

большинство больных не нуждается в инсулинотерапии. У 80% больных отмечается

 

 

ожирение, т.к. преобладает связанная форма инсулина, которая атакует жировую ткань,

способствуя превращению глюкозы в жиры.

 

По течению ИНСД существенно отличается от ИЗСД : проявления ИНСД нарастают

 

медленно и постепенно; осложнения развиваются позже и среди них преобладают

 

поражения крупных сосудов.

168

VI. Гормоны мозгового вещества надпочечников

Мозговое вещество надпочечников продуцирует гормоны адреналин и норадреналин.

тирозин

диоксифенилаланин

 

Адреналин и норадреналин

синтезируются из

 

аминокислот - фенилаланина и тирозина

и

накапливаются в виде секреторных гранул в

 

хромаффинных клетках.

 

 

Источником метильных групп в синтезе адреналина

 

является метионин, переносят их

коферментные формы

витамина В12 и фолиевой кислоты.

Биологической активностью обладают катехоламины:

дофамин, адреналин и норадреналин.

Эти гормоны секретируются в ответ на гипогликемию

или на стресс.

дофамин

норадреналин

адреналин

адреналин

производное

аминокислот

место синтеза

сердце

 

 

 

мозговое

печень

 

вещество

 

жировая

мышцы

надпочечников

ткань

 

работоспособность сердца просвет кровеносных сосудов кровяное давление Метаболический эффект:

гликогенолиз уровень глюкозы в крови липолиз

Ткани-мишени: жировая ткань, скелетные мышцы, сердце и печень.

Влияние на обмен веществ.

Углеводный обмен. Адреналин - гипергликемический гормон, действует через ц-АМФ (как и глюкагон) и обеспечивает срочную мобилизацию гликогена в печени и мышцах при физической работе и стрессе (активирует распад гликогена, стимулируя

гликогенфосфорилазу и тормозит синтез гликогена, ингибируя гликогенсинтазу).

Липидный обмен . В жировой ткани адреналин стимулирует липолиз путем активации тканевых ТАГ-липаз по аденилатциклазному механизму. Это приводит к повышению уровня жирных кислот и глицерина в крови. Свободные ВЖК поступают в сердечную мышцу и служат источником энергии.

Физиологические эффекты

Адреналин и норадреналин сужают кровеносные сосуды, повышают кровяное давление, адреналин увеличивает силу и частоту сердечных сокращений, расслабляет 169гладкие мышцы кишечника, бронхов, матки.

Источник: https://studfile.net/preview/16440813/