Что такое инсулин (гормон поджелудочной железы) структура, разновидности

Презентация по анатомии и физиологии человека «Инсулин»

Международные дистанционные “ШКОЛЬНЫЕ ИНФОКОНКУРСЫ”

для дошкольников и учеников 1–11 классов

Оргвзнос: от 15 руб.

Идет приём заявок

VI Международный дистанционный конкурс «Старт»

Идет приём заявок

  • 16 предметов
  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Наградные и подарки

Описание презентации по отдельным слайдам:

Содержание Откуда берется инсулин? Структурная формула инулина. Действие инсулина. Глобулярные белки. Структура инсулина. Функция инсулина. Эффекты от инсулина. Сахарный диабет. Заболевания, связанные с действием инсулина.

Откуда берется инсулин? Инсулин вырабатывается в поджелудочной железе. Она находится слева за желудком, в верхней части живота, и доходит до селезенки; ее положение можно представить, если провести ладонью от левого бока под ребрами к пупку.

Структурная формула инулина.

Действие инсулина. Так или иначе инсулин затрагивает все виды обмена веществ во всём организме. Однако в первую очередь действие инсулина касается именно обмена углеводов. Основное влияние инсулина на углеводный обмен связано с усилением транспорта глюкозы через клеточные мембраны. Активация инсулинового рецептора запускает внутриклеточный механизм, который напрямую влияет на поступление глюкозы в клетку путём регуляции количества и работы мембранных белков, переносящих глюкозу в клетку.

В наибольшей степени от инсулина зависит транспорт глюкозы в двух типах тканей: мышечная ткань и жировая ткань — это инсулинозависимые ткани. Составляя вместе почти 2/3 всей клеточной массы человеческого тела, они выполняют в организме такие важные функции как движение, дыхание , кровообращение , осуществляют запасание выделенной из пищи энергии.

Глобулярные белки В отличие от нерастворимых фибриллярных белков растворимые белки имеют почти сферическую форму. Глобулярным белкам свойственна высокоупорядоченная пространственная структура , которая способствует выполнению специфических биологических функций. В данном разделе разбираются особенности строения глобулярных белков на примере небольшого белка инсулина .

Инсулин: Первичная структура Под первичной структурой понимают аминокислотную последовательность полипептидной цепи. Молекула функционально активного инсулина состоит их двух полипептидных цепей (А- и В-цепи), соединенных дисульфидными мостиками (на схеме А-цепь окрашена в светло-коричневый цвет, B-цепь — в темно-коричневый, дисульфидные мостики — в желтый). Дополнительный дисульфидный мостик локализован в пределах А-цепи. В поджелудочной железе, где происходит биосинтез инсулина, вначале синтезируется белок-предшественник — проинсулин, в котором С-концевой аминокислотный остаток В-цепи связан c Ν — концевым остатком А-цепи 33-членным фрагментом (на схеме не окрашен). После образования в проинсулине правильно замкнутых дисульфидных мостиков С-пептид отщепляется протеолитическими ферментами .

Инсулин: Вторичная структура Вторичными структурами называются участки полипептидной цепи с упорядоченной конформацией, стабилизированной водородными связями . В большинстве глобулярных белков присутствуют одновременно как α — спирали, так и β-складчатые листы. Кроме того, имеются участки с неупорядоченной структурой. Распространенным структурным элементом глобулярных белков является β-петля. В молекуле инсулина участки, имеющие форму α-спирали, составляют 57%, 6% приходится на β — складчатую структуру, 10% построено в виде β-петли, оставшиеся 27% не имеют упорядоченной структуры.

Инсулин: Третичная структура Анализ третичной структуры инсулина показал , что в Α-цепи имеются два коротких участка, а в В-цепи — один длинный участок, построенные в виде α-спирали. При этом N-конец А-цепи и С-конец В-цепи располагаются в непосредственной близости друг от друга. Единственная структура типа складчатого листа образуется в димере инсулина . Третичная структура проинсулина еще не установлена.

Читайте также:  Диета при дискинезии желчевыводящих путей что можно, что нельзя при ДЖВП

Инсулин : Четвертичная структура Белковые молекулы часто образуют симметрично построенные комплексы, стабилизированные за счет нековалентных взаимодействий. Такие комплексы называются олигомерами, а составные единицы комплексов (от 2 до 12) — субъединицами или мономерами. Инсулин также образует четвертичные структуры. В крови инсулин присутствует частично в виде димера (1). Димер имеет ось симметрии второго порядка. Кроме того, в поджелудочной железе в качестве запасной формы содержится гексамер инсулина (из 6 мономеров), стабилизированный ионами Zn2+. В образовании двух комплексов с катионом Zn2+ принимают участие остатки гистидина в положении B-10 всех шести субъединиц. Каждый октаэдрический комплекс включает один катион Zn2+, три остатка гистидина и три молекулы.

Функции инсулина. Инсулин — важнейший регулятор промежуточного обмена веществ. Главное его действие заключается в снижении уровня сахара в крови: он облегчает поглощение и использование глюкозы мышечными и жировыми клетками и тормозит образование новых молекул глюкозы в печени. Кроме того, он способствует запасанию глюкозы в клетках в форме гликогена, а также накоплению других веществ — потенциальных источников энергии (жира, белка), тормозят их распад и утилизацию организмом.

Функции инсулина: 1. Повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и способствует интенсивному окислению её в ткани. 2. Вызывает гипогликемию-то, есть снижение уровня глюкозы в крови и как вследствие этого недостаточное поступление глюкозы в клетки ЦНС, на проницаемость которых инсулин не действует. 3. Нормализуют жировой обмен и уменьшают кетонурию. 4. Снижает катаболизм белков и стимулирует синтез белков из аминокислот. 5. Понижает содержание сахара в крови, задерживая распад гликогена в печени и увеличивая использование глюкозы мышечными и другими клетками.

Физиологические эффекты инсулина. Инсулин — единственный гормон, снижающий содержание глюкозы в крови, это реализуется через: усиление поглощения клетками глюкозы и других веществ; активацию ключевых ферментов гликолиза; увеличение интенсивности синтеза гликогена — инсулин форсирует запасание глюкозы клетками печени и мышц путём полимеризации её в гликоген; уменьшение интенсивности глюконеогенеза — снижается образование в печени глюкозы из различных веществ.

Антикатаболические эффекты инсулина. подавляет гидролиз белков — уменьшает деградацию белков; уменьшает липолиз — снижает поступление жирных кислот в кровь.

Анаболические эффекты инсулина. усиливает поглощение клетками аминокислот (особенно лейцина и валина); усиливает транспорт в клетку ионов калия, а также магния и фосфата; усиливает репликацию ДНК и биосинтез белка; усиливает синтез жирных кислот и последующую их этерификацию — в жировой ткани и в печени инсулин способствует превращению глюкозы в триглицериды; при недостатке инсулина происходит обратное — мобилизация жиров.

Заболевания, связанные с действием инсулина. Инсулинома — доброкачественная опухоль из бета-клеток поджелудочной железы, вырабатывающая избыточное количество инсулина. Клиническая картина характеризуется эпизодически возникающими гипогликемическими состояниями. Инсулиновый шок — симптомокомплекс развивающийся при однократно введенной избыточной дозе инсулина. Наиболее полное описание можно встретить в учебниках по психиатрии, т.к. инсулиновые шоки применяли для лечения шизофрении. Синдром хронической передозировки инсулина (синдром Сомоджи) — симптомокомплекс, развивающийся при длительном избыточном введении препаратов инсулина.

Сахарный диабет Сахарный диабет — это эндокринное заболевание, характеризующееся хроническим повышением уровня сахара в крови вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина — гормона поджелудочной железы. Заболевание приводит к нарушению всех видов обмена веществ, поражению сосудов, нервной системы, а также других органов и систем.

Читайте также:  Что нужно сделать перед посещением проктолога и чего ожидать от врача - «СМ-Клиника» Санкт-Петербург

VI Международный дистанционный конкурс «Старт»

Идет приём заявок

  • 16 предметов
  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Наградные и подарки
  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Пономарева Татьяна ВячеславовнаНаписать 4692 20.01.2016

Номер материала: ДВ-358907

  • Другое
  • Презентации

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

    20.01.2016 668
    20.01.2016 486
    20.01.2016 477
    20.01.2016 523
    20.01.2016 453
    20.01.2016 2898
    20.01.2016 572

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

ИНСУЛИН

ИНСУЛИН, белковый гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и регулирующий уровень сахара (глюкозы) в крови; препараты инсулина применяются для лечения сахарного диабета. Гормон синтезируется в бета-клетках, которые входят в отдельные гормон-секретирующие группы клеток поджелудочной железы, называемые островками Лангерганса. Слово «инсулин» (от лат. insula – остров) указывает на «островковое» происхождение гормона.

Инсулин был впервые выделен из поджелудочной железы в Канаде в 1921 Ф.Бантингом и Ч.Бестом, сотрудниками Дж. Маклеода. Признанием их работы явилась Нобелевская премия по физиологии и медицине, присужденная Бантингу и Маклеоду в 1923.

Строение.

Молекула инсулина состоит из двух аминокислотных цепей; А-цепь содержит 21 аминокислоту, В-цепь – 30. Цепи соединены друг с другом двумя дисульфидными мостиками (т.е. каждый образован двумя атомами серы), а третий дисульфидный мостик связывает отдаленные друг от друга аминокислоты А-цепи. Соединенные цепи частично изгибаются и сворачиваются в глобулярную структуру, и такая конфигурация молекулы гормона важна для проявления его биологической активности.

Инсулин обнаружен не только у млекопитающих, но и у рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц. Для лечения сахарного диабета – заболевания, характеризующегося высоким уровнем глюкозы в крови, – часто применяют свиной инсулин. Он отличается от инсулина человека лишь одной аминокислотой.

Функция.

Инсулин – важнейший регулятор промежуточного обмена веществ. Главное его действие заключается в снижении уровня сахара в крови: он облегчает поглощение и использование глюкозы мышечными и жировыми клетками и тормозит образование новых молекул глюкозы в печени. Кроме того, он способствует запасанию глюкозы в клетках в форме гликогена, а также накоплению других веществ – потенциальных источников энергии (жира, белка), тормозят их распад и утилизацию организмом.

Читайте также:  Согревающие недорогие мази для мышц и суставов ног и спины сколько стоят

Синтезируемый островковыми клетками инсулин частично накапливается в поджелудочной железе, и основной стимул для его высвобождения и синтеза в дополнительном количестве – это повышение уровня глюкозы в крови. Инсулин вырабатывается непрерывно, но скорость его секреции меняется, а само действие строго координировано с эффектами других гормонов (глюкагона, катехоламинов), повышающих уровень глюкозы в крови, что и обеспечивает поддержание этого уровня в узких пределах нормы (ок. 80–100 мг глюкозы на 100 мл крови). Циркулируюций инсулин быстро инактивируется, главным образом в печени и почках; период его полужизни в организме составляет всего несколько минут.

Лечебное применение.

Для лечения диабета обычно используют инсулин, выделенный из поджелудочных желез крупного рогатого скота и свиней. Однако в настоящее время стал доступен столь же активный человеческий инсулин, продуцируемый бактериями в результате генно-инженерных манипуляций (см. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ), а также получаемый путем ферментативного превращения свиного инсулина. Поскольку в желудочно-кишечном тракте инсулин переваривается и теряет активность, его не назначают для приема внутрь, а вводят путем инъекций или вливаний.
См. также ДИАБЕТ САХАРНЫЙ.

Инсулин структурная формула

Инсулин является белком. Его структурная формула, предложенная Sanger, представлена ниже. В инсулине различают две полипептидные цепи: большую, состоящую из 30 аминокислотных остатков, содержащих два дисульфмдных мостика, и другую, более короткую, состоящую из 21 аминокислотного остатка, содержащую третий дисульфидный мостик.

Молекулярная структура инсулина, выделенного из поджелудочных желез животных разных видов, различна. Так, в инсулине свиней и китов последовательность аминокислотных остатков Тре-Сер-Илей замещает Ала-Сер-Вал между дисульфидным мостиком малой цепи в инсулине крупного рогатого скота или Ала-Гли-Вал в инсулине овец.

Инсулин человека отличается от инсулина свиней тем, что концевым аминокислотным остатком длинной цепи является не аланин, а треонин. В инсулине кроликов в этом положении находится остаток серина. Хотя указанные различия молекулярной структуры инсулина не отражаются на его биологической активности, они обусловливают видовую и иммунологическую специфичность гормона.

Инсулин почти нерастворим в воде при рН 5,3—5,4, соответствующем его изоэлектрической точке. Он имеет молекулярный вес 5734. Инсулин реагирует с двухвалентными катионами, особенно с ионами цинка, а также с такими основными белками, как протамины и гистоны. Молекулы инсулина реагируют друг с другом, образуя при этом более крупные агрегаты, молекулярный вес которых является кратным 5734.

Эти реакции, являющиеся обратимыми, сопровождаются изменением растворимости инсулина. Так, в присутствии ионов цинка инсулин теряет растворимость и осаждается из раствора в кристаллической форме. Цинк является обязательной составной частью молекулы инсулина; каждая молекула гормона содержит 3 атома этого металла.

Щелочи вызывают необратимую инактивацию инсулина, сопровождающуюся освобождением аммиака. Необратимая инактивация инсулина наступает и при реакциях, разрушающих дисульфидные связи в молекуле гормона. Подобно другим полипепгидам, инсулин расщепляется в желудочно-кишечном тракте на составляющие его аминокислоты.

Потеря аланина, стоящего у концевого углеродного атома длинной цепи, не влияет на биологическую активность гормона. Однако если одновременно отщепить и аспарагиновую кислоту, расположенную у концевого углеродного атома короткой цепочки, то остаток молекулы инсулина оказывается лишенным активности. Гормон утрачивает свою активность также при ацетилировании фенольных или карбоксильных групп и при йодировании тирозиновых остатков.

Ссылка на основную публикацию
Что приготовить ребенку на ужин 1
Детские блюда на ужин: рецепты с фото 04Вне зависимости от возраста, ужин ребенка должен быть легким – это обязательное условие...
Что мы знаем о педофилах и правила защиты от них — Аргументы Недели
Педофилы множат других педофилов Внеклассные занятия: как защитить ребёнка от домогательств в школе? Что делать, если педагог оказался педофилом? Об...
Что наблюдается при запоре О Здоровье кишечника
Продукты- слабительные для кишечника Чтобы избавится от запора, не обязательно идти к врачу. Всегда под рукой легкодоступные овощи, фрукты, ягоды,...
Что принять при боли в желудке Эффективные лекарства на СпросиВрача
Острая боль в животе Причиной возникновения острой боли в животе чаще всего являются воспалительные заболевания органов брюшной полости, в том...
Adblock detector