- •Тема 4.
- •Раздел1.
- •1.1 Характеристика углеводов организма.
- •1. 2 Значение и биологическая роль углеводов организма
- •1. 3 Углеводы пищи, нормы и принципы нормирования их суточной пищевой
- •1.4 Всасывание углеводов
- •1.5 Нарушение переваривания и всасывания углеводов
- •1). Наследственные и приобретенные дефекты ферментов, участвующих в переваривании.
- •1. 6 Усвоение моносахаридов тканями
- •1. 6 Углеводы пищи и полость рта
- •1.7 Взаимные превращения моносахаридов в клетке.
- •Наследственное заболевание галактоземия
- •Раздел 2 Энергетический путь обмена глюкозы
- •2.1 Гликолитический путь окисления глюкозы
- •2.2. Регуляция гликолитического пути
- •2.3 Взаимосвязь гликолиза и цикла Кребса.
- •2.3.1 Превращение пвк – АцКоА
- •2.3.2 Эффект Пастера.
- •III. Пластические пути обмена гл-6-ф
- •3.1 Пентозофосфатный цикл( шунт) ( пфц)
- •IV Регуляция углеводного обмена
- •4.1 Гипогликемия.
- •4.2 Гипергликемия
- •Инсулин
- •4.4 Синтез и распад гликогена( гликогенолиз)
- •4.5. Инсулин
- •4.5.1 Строение инсулина
- •Биосинтез инсулина
- •Регуляция синтеза и секреции инсулина
- •Биологические функции инсулина
- •4.5.5 Действие инсулина на метаболизм.
- •4.5.6.Механизм действия инсулина на клеточном уровне.
- •4.6. Контринсулярные гормоны : глюкагон, катехоламины, кортизол
- •4.6.1. Глюкагон
- •4.6.2. Адреналин
- •4.6.3 Глюкокортикоиды ( кортизол)
- •V. Патология углеводного обмена
- •5.1 Диабет
- •Лабораторная диагностика показателей углеводного обмена.
- •Вопросы по теме: ”Углеводы”
- •Тестовые задания для самопроверки усвоения темы
- •1. Лабораторное исследование выявило высокую амилазную активность крови и мочи . Этот энзимодиагностический тест указывает на:
- •3. О функции фермента фосфатаза можно сказать, что он осуществляет:
- •4. Фермент гл-6-фосфатаза содержится в тканях:
- •5. Транспорт глюкозы в клетку осуществляется одновременно с ионом
- •8. Качественная реакция обнаружения фруктозы названа по имени автора:
- •10. Тип рецептора глют-4 характерен для клеток ткани:
- •12. Транспортер глюкозы, наиболее чувствительный к инсулину, можно обозначить как:
- •Раздел 2. Пути обмена глюкозы в клетке
- •14. Место локализации ферментов гликолиза в клетке
- •16. Выберите главный регуляторный фактор гликолиза
- •17. Для синтеза атф в анаэробных условиях в организме человека используются субстраты:
- •Раздел 3 Регуляция уровня глюкозы в крови
- •39. Взаимные связи гормонов инсулина и глюкагона можно выразить отношением( 2 ответа) :
- •40. В процессе превращения проинсулина в инсулин выделяется пептид, который носит название:
- •43. Гипергликемия сопровождается :
- •44. Гипогликемия сопровождается :
- •46. После проведения теста на толерантность к глюкозе в моче пациента была обнаружена глюкоза. Сделайте вывод:
- •48. Укажите ион, снижение концентрации в крови которого препятствует нормальной секреции инсулина:
- •Приложение
Регуляция синтеза и секреции инсулина
Синтез и секрецию инсулина в поджелудочной железе индуцируют
- глюкоза (главный регулятор)
-аминокислоты (особенно лейцин и аргинин )
-гормоны желудочно-кишечного тракта(секретин, холецистокинин, гастрин)
- глюкагон
-длительно высокие концентрации соматотропного гормона, адренокортикотропного
гормона, кортизола, эстрогенов, плацентарного лактогена, тиреотропного гормона .
Репрессируют синтез и секрецию инсулина
- жирные кислоты
- соматостатин.
Секреция инсулина в ответ на стимуляцию глюкозой представляет собой двухфазную реакцию, состоящую из стадии быстрого, раннего высвобождения инсулина, называемую первой фазой секреции (начинается через 1 мин, продолжается 5-10 мин), и второй фазы (продолжительность ее до 25-30 мин).
Секреция инсулина осуществляется с участием нескольких систем, в которых основная роль принадлежит Са2+ и цАМФ. Гипокальциемия препятствует выделению инсулина.
Транспорт инсулина.
Инсулин водорастворим, не имеет специфического белка-переносчика в плазме, транспортируется альбумином крови. Есть данные, что мембрана эритроцита также способна частично связывать инсулин. Т1/2 инсулина в плазме крови составляет 3—10 мин, проинсулина -20-23 мин, С-пептида — около 30 мин..
Разрушение инсулина
Происходит под действием инсулинзависимой протеиназы в тканях- мишенях: в основном, в печени (за 1 проход через печень разрушается около 50% инсулина), в почках и плаценте.
Биологические функции инсулина
Действие инсулина на молекулярном уровне – изменение активности ферментов и регуляции синтеза ферментов. Эффекты действия инсулина, вызывающие увеличение активности ферментов, проявляются очень быстро, в течение нескольких секунд и минут.
Увеличивает в печени, жировой ткани, скелетных мышцах и сердце скорость транскрипции более чем 100 специфических мРНК, кодирующих ключевые ферменты углеводного, белкового, обменов, липогенеза и синтеза других клеточных белков, эффект реализуется в течение несколько часов.
Инсулин в печени и жировой ткани тормозит липолиз, в печени и мышцах - глюконеогенез.
4.5.5 Действие инсулина на метаболизм.
Инсулин — главный анаболический гормон, он направляет и интегрирует все виды обмена - углеводный, липидный, белковый- во всех тканях организма. В первую очередь действие инсулина касается обмена углеводов.
Метаболизм глюкозы
Инсулин направляет обмен глюкозы в трех аспектах : примерно 50% глюкозы используется в процессе гликолиза, 30—40% превращается в липиды в печени и жировых клетках адипоцитах и 10% превращается в гликоген. Общий итог этих процессов — снижение концентрации глюкозы в крови.
Метаболизм липидов
В печени и жировой ткани инсулин стимулирует липогенез - синтез липидов,. В жировой ткани инсулин тормозит липолиз - мобилизацию липидов, концентрация жирных кислот, циркулирующих в крови. снижается.
Метаболизм белков
Оказывает анаболическое действие: стимулирует потребление нейтральных аминокислот мышцами и синтез белков в печени, мышцах и сердце.
Регулирует клеточную дифференцировку, пролиферацию и трансформацию большого количества клеток. Поддерживает рост и репликацию многих клеток эпителиального происхождения: гепатоцитов, опухолевых. Способствует синтезу простагландина (ПГF2a), и различных факторов роста: фибробластов, тромбоцитарного, эпидермиса.
Транспорт веществ
Стимулирует транспорт в клетку глюкозы, аминокислот, нуклеозидов, органического фосфата, ионов К+ и Са2+.
Транспорт глюкозы в ткани с участием инсулина всегда сопровождается поступлением в клетку ионов калия. При гипергликемии и высокой продукции инсулина в крови формируется гипокалиемия. Снижение секреции инсулина сопровождается увеличением калия в крови и развитием гиперкалиемии. |
Гипо- и гиперкалиемия изменяют активность скелетных мышц, активность миокарда, частоту сердечных сокращений.
Действие инсулина на клетки и ткани имеет определенную последовательность в проявлении эффектов.
1. Выделение инсулина при кратковременной гипергликемии( несколько часов) вызывает изменение активности клеточных ферментов, связанных с обменом углеводов.
2. Гипергликемия на протяжении примерно 16 часов способствует активации процессов транскрипции и трансляции тех белков- ферментов, которые участвуют в утилизации глюкозы в тканях. На этом этапе активируется липогенез (синтезы холестерина и жирных кислот из АцКоА и триглицеридов на основе синтезированных жирных кислот ), в крови повышается содержание липопротеидных фракций.
3. Длительная гипергликемия на протяжении 18-24 часов и более активирует процессы пролиферации , клеточного деления. В условиях жизнедеятельности здорового организма эти процессы нежелательны, ибо провоцируют злокачественный рост.
В клинической практике используют внутривенное введение глюкозы и инсулина для восстановления и поддержания анаболических процессов в организме |
Внимание! Чтобы лучше запомнить и понять эффекты действия инсулина, вернитесь к схеме «Пути обмена глюкозы в клетках организма человека». Инсулин обеспечивает реализацию всех направлений обмена гл-6-ф.