рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СЕКРЕЦИИ ИНСУЛИНА И ЕГО ДЕЙСТВИЯ НА КЛЕТКИ

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СЕКРЕЦИИ ИНСУЛИНА И ЕГО ДЕЙСТВИЯ НА КЛЕТКИ - раздел Медицина, Молекулярные Механизмы Секреции Инсулина И Его Действия На Клетки Вступление...

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СЕКРЕЦИИ ИНСУЛИНА И ЕГО ДЕЙСТВИЯ НА КЛЕТКИ Вступление Инсулин - полипептидный гормон, образованный 51 аминокислотами. Он секретируется в кровь b -клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Главная функция инсулина - регуляция метаболизма белков, жиров, углеводов. Это анаболический гормон.Его эффекты на мышцы, печень и адипозную ткань: стимуляция захвата клетками глюкозы, аминокислот, жирных кислот; усиление синтеза гликогена, белков, триглицеридов; стимуляция гликолиза; а также торможение глюконеогенеза и распада гликогена, белков и триглицеридов.

Секреция инсулина минимальна при голодании, мышечной и нервной нагрузке, а также других формах стресса, когда возрастает потребность в использовании углеводов и жиров, и максимальна после приема пищи. Секреция инсулина Секреция инсулина контролируется изменениями концентраций циркулирующих в крови нутриентов (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), гормонами желудочно-кишечного тракта, секретируемыми в нервно-гуморальную фазу сокоотделения (например, ГИП, гастрин, секретин) и различными нейромедиаторами (помимо классического ацетилхолина можно назвать такие пептидные медиаторы, как ВИП и холецистокинин). Перечисленные гормоны и медиаторы обуславливают так называемые энтероинсулярные стимулы секреции инсулина.

Следует отметить, что их значение второстепенно; т. е. главными стимулами служат "пищевые" стимулы.По мере того, как концентрация, например, глюкозы в крови увеличивается [обычно достигая уровня 6-9 ммоль/л (норма: 5 ммоль/л)], стимулируется секреция инсулина, и этот эффект усиливается гормонами желудочно-кишечного тракта.

Показано, что эффекты нутриентов на секреторную активность b -клеток поджелудочной железы являются результатом их прямого взаимодействия с клеточными мембранами железистых клеток.Глюкоза и другие подвергающиеся метаболизму питательные вещества (включая некоторые аминокислоты и жирные кислоты) транспортируются в b -клетки островков Лангерганса, где в процессе их метаболизма образуется АТФ. Считается, что продукция АТФ обеспечивает стимул для начала секреции инсулина изменением мембранного потенциала, в конечном итоге обеспечивающим поток ионов Са 2+ в цитоплазму.

В состоянии покоя мембранный потенциал (ПП) на внутренней поверхности мембраны равен -50-70мВ. Как известно, изменения ПП в большей степени контролируются изменением мембранной проницаемости для калия.В мембранах b -клеток существуют 2 типа калиевых каналов (АТФ-чувствительные и Са-чувствительные), оба из которых участвуют в секреции инсулина.

Образовавшийся АТФ вызывает закрытие АТФ-чувствительных калиевых каналов. Это предотвращает выход К + из клетки, что является результатом накопления в ней положительных зарядов и, соответственно, деполяризации мембраны. По достижении порога (снижение потенциала на 15 мВ) открываются потенциал-чувствительные Са каналы, обеспечивая поток ионов Са 2+ в клетки.Са-чувствительные калиевые каналы открываются по мере того, как Са 2+ поступает в клетку, благодаря чему К + выходит из нее, восстанавливая ПП. Ионы Са 2+ обеспечивают секрецию инсулина из секреторных гранул несколькими путями: 1) Положительно заряженные ионы Са 2+ облегчают экзоцитоз (инсулин секретируется из клеток именно таким путем), уменьшая электростатическое отталкивание между отрицательно заряженными поверхностями плазматической мембраны и мембран секреторных гранул. 2) Са 2+ облегчает передвижение гранул внутри клеток, т. к. влияет на функцию сократительных белков, содержащих актин и тубулин (микротрубочек и микрофиламентов). 3) Са 2+ связывается с калмодулином; это активирует фермент аденилатциклазу, катализирующую превращение АТФ в цАМФ. Этот вторичный посредник также образуется в результате прямой активации АЦ гормонами желудочно-кишечного тракта.

Циклический АМФ потенциирует секрецию инсулина путем увеличения чувствительности b -клеток к стимулирующему действию кальция.

О клеточных процессах, лежащих в основе увеличения чувствительности b -клеток к Са 2+ , известно мало. Предполагается, что активируются ферменты (такие как протеинкиназы), влияющие на функционирование митротрубочек и микрофиламентов. 4) Чувствительность b -клеток к Са 2+ увеличивается и другими вторичными мессенджерами (инозитолтрифосфатом и диацилглицеролом) предположительно таким же путем.

Эти вторичные посредники образуются при взаимодействии нейромедиаторов энтероинсулярной оси (асh, холецистокинин) с фосфолипазой С, встроенной в плазматическую мембрану. Еще раз следует подчеркнуть, что вышеперечисленные вторичные мессенджеры служат для увеличения секреции инсулина; тогда как главным стимулом служит увеличение концентрации глюкозы.

Действие инсулина на клетки После секреции инсулина в межклеточное пространство он проходит через эндотелиальный барьер и попадает в кровь. Недавно стал известен механизм захвата глюкозы клетками.В этих клетках имеются небольшие везикулы, содержащие специфические белковые макромолекулы, которые называются транспортерами глюкозы.

Инсулин стимулирует сплавление мембран везикул с плазматической мембраной и активирует транспортеры глюкозы, которые переносят глюкозу в клетку. Инсулин отвечает за синтез фермента гексокиназы, который фосфорилирует глюкозу, как только она проникает в клетку.Эффекты гормона на клеточном уровне достигаются путем активации или, наоборот, торможения активности ферментов или же изменением скорости синтеза ферментов на уровне транскрипции и трансляции. Путь трансмембранного проведения гормонального сигнала - тирозинкиназный.

Инициация действия инсулина обуславливается взаимодействием гормон-рецептор. Рецепторы инсулина относятся к семейству гетеротетрамерных рецепторов тирозинкиназы. Они образованы двумя парами a и b субъединиц, скрепленными дисульфидными мостиками.Две a субъединицы формируют один связывающий центр для лиганда. Образование Г-Р комплекса обуславливает аутофосфорилирование ферментов, "вмонтированных" в b субъединицы, по остаткам тирозина; в результате чего повышается ферментативная (тирозинкиназная) активность рецептора.

Сигнал передается дальше посредством каскадных реакций: 1) Каскад ферментов (киназ и фосфатаз) приводит к усилению или торможению активности ферментов, обуславливающих эффекты инсулина, путем фосфорилирования или дефосфорилирования. Например, инсулин оказывает стимулирующий эффект на гликогенобразование, повышая активность гликогенсинтетазы (дефосфорилированием) и ингибируя гликогенфосфорилазу. 2) Эффекты инсулина, как уже упоминалось, могут также модулироваться изменением скорости синтеза ферментов на уровне транскрипции и трансляции.

Этот путь включает в себя: фосфорилирование каскада МАР-киназ ® фосфорилирование с-myc (или c-fos) ® взаимодействие с-myc (или с-fos) с с-myc(с-fos)-зависимыми элементами ДНК ® изменение скорости синтеза ферментов.Патологические процессы, связанные с нарушением молекулярных механизмов секреции инсулина и его действия на клетки С глубокими нарушениями углеводного и жирового обмена у человека связана тяжелейшая эндокринная болезнь - сахарный диабет.

В настоящее время считают, что в основе патогенеза диабета лежит сочетанное нарушение регулирующего действия инсулина и, возможно, ряда других гормонов на ткани; в результате чего в организме возникает абсолютная или относительная недостаточность инсулина, сочетающаяся с абсолютным или относительным избытком глюкагона или других "диабетогенных" гормонов.Дисбаланс действия гормонов приводит соответственно к развитию устойчивой гипергликемии (концентрация сахара в крови выше 130 мг%), глюкозурии и полиурии.

Последние два симптома и дали название заболеванию - сахарное мочеизнурение, или сахарный диабет. Наряду с нарушением утилизации и депонирования углеводов при диабете возникают различные расстройства жирового обмена, приводящие к гиперлипацидемии и, соответственно, повышенному образованию кетоновых тел (это обуславливает снижение рН - ацидоз). Выделяют следующие формы диабета: o При недостаточной секреции инсулина развивается инсулин-зависимая (инсулин-чувствительная) форма диабета. o При резко сниженной чувствительности тканей-мишеней к инсулину развивается неинсулин-зависимая (инсулинрезистентная) форма.

Для лечения сахарного диабета применяют различные препараты инсулина (лишь при первой форме заболевания); малоуглеводную диету; сахароснижающие синтетические препараты - сульфанилмочевинные и бигуанидные (эти лекарства стимулируют секрецию инсулина и/или повышают чувствительность клеток-мишеней к гормону). Таким образом, знание молекулярных механизмов секреции инсулина и действия его на клетки необходимо для выяснения, на каком уровне возник патологический процесс и какой путь лечения диабета будет эффективным. Использованная литература: • Peter R. Flatt and Clifford J. Bailey. “Molecular mechanisms of insulin secretion and insulin action”. Journal of Biological Education (1991) 25 (1) • В. Б. Розен. Основы эндокринологии (1994).

– Конец работы –

Используемые теги: Молекулярные, Механизмы, секреции, инсулина, действия, клетки0.095

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СЕКРЕЦИИ ИНСУЛИНА И ЕГО ДЕЙСТВИЯ НА КЛЕТКИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Молекулярные механизмы секреции инсулина и его действия на клетки
Секреция инсулинаминимальна при голодании, мышечной и нервной нагрузке, а также других формахстресса, когда возрастает потребность в использовании… Следует отметить, что их значение второстепенно т. е. главными стимулами… Показано, чтоэффекты нутриентов на секреторную активность b-клеток поджелудочной железы являются результатомих прямого…

Действия над числами. Действия с действительными числами
Действия с действительными числами... Вычислить... а б...

Гормоны. Механизм действия
Принадлежность к какому-то из этих классов обуславливает их механизм действия. Это объясняется тем, что жирорастворимые гормоны могут спокойно… Комплекс цитоплазматического Р и гормона может воздействовать на ядерные… В связи с этим генетический материал клетки можно разделить на ДНК 3-х видов 1.транскрипционно неактивная 2.постоянно…

Молекулярные механизмы генетической изоляции
Лишь через 2000 лет, в 1693 г английский натуралист Дж.Рей придал понятию вид биологический смысл. Согласно Рею, биологический вид это совокупность… Генетики склоняются ко второму критерию, исходя из которого следует, что… Это утверждение справедливо, однако существуют разные механизмы, препятствующие межвидовому скрещиванию в природе.…

Основные коренные вопросы сущность, тип, формы, функции, структура, механизм действия ГП, правовая система
Объект ТГП ГП государственно правовые явления... Характерные черты предмета ТГП... общие специфические закономерности ТГП изучает ГП в целом в наиболее общем виде...

Однофазные параллельные регистры двухтактного действия и однотактного действия. Парафазные параллельные регистры, сдвигающие регистры
На схемах регистры обозначаются буквами RG. В отечественных сериях микросхем регистрам соответствуют буквы ИР. Итак, регистрами называются… На регистрах могут осуществляться операции преобразования информации из одного… По этому признаку можно выделить регистры трех типов: параллельные (статические); последовательные (сдвигающие);…

Основные действия операционной системы при управлении заданиями – программы функций, характеристика действий, конечный результат. 2. Способы реализации управления данными – подпрограммы ввода-вывода
Оглавление... Содержание... Основные действия операционной системы при управлении заданиями программы функций характеристика действий...

Набор хромосом: соматические клетки имеют диплоидный, половые клетки – гаплоидный набор хромосом
Эмбриогенезу человека предшествует прогенез процессы развития половых клеток т е овогенез и сперматогенез Первые стадии развития половых... В результате гаметогенеза образуются половые мужские женские клетки которые... Яйцеклетка человека имеет диаметр около мкм окружена первичной оолеммa или собственная оболочка и вторичной...

Механизмы действия и режимы электростимуляции
При прохождении стимулирующего электрического тока вдоль нервных стволов повышается проводимость по ним нервного возбуждения, ускоряется регенерация… Активизация крово - и лимфообращения происходит и в более глубоких тканях… Наряду с улучшением кровообращения стимулируемой области активизируются процессы синтеза нуклеиновых кислот, в том…

Биологический эффект действия звука и вибрации на клетки и ткани организма
К сожалению, природа различий в действии этих двух физически родственных факторов во многом еще не изучена. Для эффективного действия вибрации… Но ближе эти различия до сих пор не установлены. Для сравнения эффективности… Мерой оценки эффективности действия звука служила величина связываемого красителя нитями. Оказалось, что и в этом…

0.033
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Антидепрессанты: нейрохимические аспекты механизма действия Таким образом, в распоряжении психиатров оказалось сразу два химически несходных между собой психотропных препарата с антидепрессивным… Было также показано, что резерпин способен вызывать седативный эффект,… Имипрамин стал рассматриваться как ингибитор обратного захвата моноаминовых нейромедиаторов, ипрониазид и его аналоги…
  • Молекулярные механизмы программируемой клеточной гибели Это приводит к разрушению органелл, высвобождению лизосомальных ферментов и выходу цитоплазмы в межклеточное пространство. Начинается воспалительный процесс, исходом которого может быть как… При электронно-микроскопическом исследовании в развитии апоптоза выделяют четыре последовательные стадии.Для первой…
  • Механизм действия закона спроса и предложения, рыночное равновесие Но они сыграли свою роль не только в теоретическом плане, их роль весьма и весьма велика и в практическом применении на практике.В условиях рыночных… Именно на этом уровне создается вся необходимая обществу продукция,… Ведь в условиях рыночной экономики выживет лишь тот, кто наиболее грамотно и компетентно определит требования рынка,…
  • Ионные механизмы потенциала действия Этот метод позволяет определить, какой вклад вносят ионы того или иного типа в мембранный ток, а также вычислить величину и временной ход изменений… Именно зависимость натриевой и калиевой проводимостей от мембранного… Наблюдаемые при этом принципы работы отдельных каналов соответствуют результатам, полученным ранее в экспериментах с…
  • Анализ механизма действия переливания крови В этот период могут выявляться фазовые явления или гипнотическое состояние коры головного мозга. Все это дает основание говорить о развитии… Дифференцировочное торможение усиливается (М. Л. Гарфункель, Б. И. Ходоров, Р.… У реципиентов после переливания крови резко изменяется обмен веществ и функции отдельных органов и физиологических…