Структура инсулина

Инсулин - это полипептид, состоящий из двух пептидных цепей: А-цепь, состоящая из 21 аминокислотного остатка, соединена двумя дисульфидными связями с В-цепью, состоящей из 30 аминокислотных остатков (рис.1).

Рис 1. Структура инсулина

Как уже было сказано, в крови выделяют 3 формы инсулина:

- свободная форма - стимулирует усвоение глюкозы мышечной и жировой тканями

- связанная с глобулинами форма - резерв, действует только на жировую ткань

- форма А - которая появляется в ответ на быструю потребность в инсулине

Структурная единица инсулина — мономер с молекулярной массой около 6000. При определении в различных условиях молекулярная масса инсулина оказывается равной

2

12000 или 36000, так как в зависимости от условий опыта в молекулу инсулина объединяется разное число мономеров. Каждый мономер содержит 51 аминокислоту, которые располагаются в виде двух пептидных цепей — А и В, соединённых посредством двух дисульфидных мостиков (—S—S—). Наличие этих мостиков необходимо для проявления гормональной активности инсулина: их разрушение приводит к потере активности. Инсулин различных видов животных отличается только положением некоторых аминокислот в цепи. Структура мономера инсулина, т. е. последовательность расположения в нём аминокислотных остатков, выяснена английским биохимиком Ф. Сангером. Это позволило осуществить химический синтез инсулина.

По химической структуре это соединение занимает промежуточное место между полипептидами и белками. Инсулин образуется в поджелудочной железе животных и человека. В β-клетках поджелудочной железы инсулин образуется из предшественника - проинсулина, полипептида из 84 аминокислотных остатков, не обладающих гормональной активностью. Инсулин является специфическим сахаропонижающим средством.

Свойства инсулина

1. Инсулин наращивает мышечную массу и стимулирует синтез белка, активируя его производство рибосомами.

Мышцы состоят из белков (аминокислот), в свою очередь белки производятся рибосомами, а они активируются инсулином. Каким-то, необъяснимым способом, инсулин «включает» механизмы рибосом. В отсутствие инсулина рибосомы просто перестают работать.

2. Инсулин препятствует катаболизму белков и разрушению мышц.

3.Инсулин активно переносит определенные аминокислоты в мышечные клетки. Аминокислоты с разветвленными цепочками «персонально» доставляются инсулином в мышечные клетки.

4. Инсулин активизирует синтез гликогена и увеличивает активность энзимов, которые стимулируют образование гликогена. Это очень важно, поскольку помогает обеспечивать запас глюкозы в мышечных клетках, тем самым улучшая их производительность, и восстановление.

5.Инсулин блокирует энзим, называемый гормонорецептоной липазой, который отвечает за расщепление жировой ткани.

6. Инсулин снижает использование жира для получения энергии. Вместо этого он способствует сжиганию углеводов (такое действие имеет смысл, т.к. основной функцией инсулина является избавления от лишней глюкозы в крови).

7. Инсулин увеличивает синтез жирных кислот. Но это также зависит от доступности избыточных углеводов - если их объем превысит определенный уровень, они, либо немедленно сжигаются, либо сохраняются в виде гликогена.

3

8. Инсулин способствует переносу глюкозы в жировые клетки.

9. высокий уровень инсулина вызывает различные нарушения в организме — повышение уровня холестерина, триглицеридов, повышение артериального давления, диабет зрелого возраста.

Биологическая роль

Инсулин снижает содержание сахара в крови, задерживая распад гликогена и синтез глюкозы в печени. В то же время инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, способствуя её переходу в ткани. Повышает использование глюкозы в реакциях пентозофосфатного цикла и ускоряет синтез гликогена в мышцах. Присутствие инсулина в организме обусловливает преобладание синтеза белков и жирных кислот над их распадом, способствует переходу углеводов в жирные кислоты и образованию жиров. С недостатком инсулина в организме связано нарушение обмена веществ — сахарный диабет. При лечении диабета применяют препараты инсулина, получаемые из поджелудочных желез убойного скота и других животных.