Влияние инсулина на обмен белков

Инсулин стимулирует синтез белков посредством нескольких механизмов:

• стимулирует транспорт аминокислот в клетки

• подавляет использование аминокислот на глюконеогенез

• индуцирует синтез белков на уровне транскрипции.

В целом,инсулин обладает анаболическим эффектом:

• стимулирует липосинтез и подавляет липолиз в печени и жировой ткани;

• стимулирует синтез гликогена и подавляет его распад в печени и скелетных мышцах;

• стимулирует синтез белков и подавляет их распад в печени и скелетных мышцах

Изменения обмена веществ при недостатке инсулина

Недостаточность инсулина

(и избыток глюкагона)

Снижение поглощения Повышенный катаболизм Повышенный липолиз,

глюкозы клетками белков и аминокислот окисление высших жирных

кислот, кетогенез

Гипергликемия Повышенное содержание Повышенное содержание

Глюкозурия аминокислот и мочевины жирных кислот в крови

(гиперазотемия) кетонемия, кетонурия

Гиперглюкоземия при сахарном диабете (недостатке инсулина) обусловлена несколькими причинами:

• нарушением поступления глюкозы в клетки

• нарушением утилизации глюкозы в клетках

• активацией глюконеогенеза

ГЛЮКАГОН

Синтезируется в ά-клетках поджелудочной железы, является пептидом, содержащим 29 аминокислотных остатков. Секреция гормона регулируется уровнем глюкозы в крови: низкий – сти-мулирует, высокий – подавляет.

Ткани-мишени – печень, жировая ткань, мышцы. Механизм действия – дистантный, опосредованный цАМФ.

Биологический эффект глюкагона противоположен эффекту инсулина. Повышение уровня цАМФ в клетках приводит к фосфорилированию белков-ферментов, участвующих в углеводном и липидном обменах.

В печени активуруется фосфорилаза, ускоряющая распад гликогена до свободной глюкозы и ингибируется гликогенсинтаза. Обратите внимание, что в отличие от адреналина глюкагон не вызывает усиление гликогенолиза в мышцах! Под действием глюкагона происходит индукция синтеза ферментов глюконеогенеза: глюкозо-6-фосфатазы, фруктозо-1,6-дифосфатазы и фосфоенопируваткарбоксикиназы. Суммарный эффект глюкагона на печень сводится к повышению уровня глюкозы в крови.

В жировой ткани активация аденилатциклазы и повышение уровня цАМФ под действием глюкагона приводит к активации гормон-чувствительной липазы и высвобождению жирных кислот в кровь.

Гормоны щитовидной железы.

Щитовидная железа вырабатывает два гормона –производные аминокислоты тирозин – тетраиодтиронин (тироксин Т₄) и трииодтиронин (Т₃).

Это гормоны прямого действия, проникающие в клетки и вызывающие экспрессию генов.

В крови транспортируются в комплексе с белками – тироксинсвязывающим глобулином и тироксинсвязывающим преальбумином.

Выработка и секреция гормонов регулируется по принципу отрицательной обратной связи: при низком уровне иодтиронинов в крови стимулируется выработка тиреолиберина в гипоталамусе и тиреотропного гормона в гипофизе, следствием чего является стимуляция щитовидной железы. При высоком уровне тиреоидных гормонов в крови происходит торможение выработки гомонов гипоталамуса и гипофиза.

Синтез тиреоидных гормонов. Особенность этих гормонов заключается в том, что для их синтеза необходим иод – микроэлемент, встречающийся в пище в очень малых количествах. Его фиксация происходит при помощи сложного механизма. Поступающий в клетки щитовидной железы иод окисляется пероксидазой и включается в состав специального белка тиреоглобулина. Это гликопротеин с высокой молекулярной массой, содержащий около 120 остатков тирозина. Окисленный иод реагирует с остатками тирозина в тиреоглобулине , затем происходит попарная конденсация иодированных тирозинов и в таком виде тиреоглобулин поступает во внеклеточное вещество- коллоид, где служит запасной формой тиронинов. После стимуляции щитовидной железы тиреотропином, тиреоглобулин вновь транспортируется в клетки где гидролизуется с образованием тироксина и трииодтиронина. Последний обладает наибольшей биологической активностью.

Биологическая роль. Мишенями для тиреоидных гормонов являются все ткани, кроме головного мозга и гонад. Результатом действия Т₃и Т₄ является индукция синтеза многих белков. Гормоны обладают выраженным анаболическим действием, проявлением которого является увеличение количества в мембранах Na⁺,K⁺-АТФаз, утилизации ими АТФ и потребления кислорода. В митохондриях увеличивается количество окислительных ферментов.

Общий эффект сводится к повышению основного обмена, увеличению потребления кислорода и ускорению роста.

Распад тироксина происходит в печени путем дезаминирования, деиодирования и конъюгации.