胰島素是促進(jìn)合成代謝、調(diào)節(jié)血糖穩(wěn)定的主要激素。
1.對(duì)糖代謝的調(diào)節(jié)
胰島素促進(jìn)組織、細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和利用,加速葡萄糖合成為糖原,貯存于肝和肌肉中,并抑制糖異生,促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅,貯存于脂肪組織,導(dǎo)致血糖水平下降。
胰島素缺乏時(shí),血糖濃度升高,如超過(guò)腎糖閾,尿中將出現(xiàn)糖,引起糖尿病。
2.對(duì)脂肪代謝的調(diào)節(jié)
胰島素促進(jìn)肝合成脂肪酸,然后轉(zhuǎn)運(yùn)到脂肪細(xì)胞貯存。在胰島素的作用下,脂肪細(xì)胞也能合成少量的脂肪酸。胰島素還促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入脂肪細(xì)胞,除了用于合成脂肪酸外,還可轉(zhuǎn)化為α-磷酸甘油,脂肪酸與α-磷酸甘油形成甘油三酯,貯存于脂肪細(xì)胞中,同時(shí),胰島素還抑制脂肪酶的活性,減少脂肪的分解。
胰島素缺乏時(shí),出現(xiàn)脂肪代謝紊亂,脂肪分解增強(qiáng),血脂升高,加速脂肪酸在肝內(nèi)氧化,生成大量酮體,由于糖氧化過(guò)程發(fā)和障礙,不能很好處理酮體,以致引起酮血癥與酸中毒。
3.對(duì)蛋白質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)
胰島素促進(jìn)蛋白質(zhì)合成過(guò)程,其作用可在蛋白質(zhì)合成的各個(gè)環(huán)節(jié)上:①促進(jìn)氨基酸通過(guò)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞;②可使細(xì)胞核的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程加快,增加DNA和RNA的生成;③作用于核糖體,加速翻譯過(guò)程,促進(jìn)蛋白質(zhì)合成;另外,胰島素還可抑制蛋白質(zhì)分解和肝糖異生。
由于胰島素能增強(qiáng)蛋白質(zhì)的合成過(guò)程,所以,它對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)也有促進(jìn)作用,但胰島素單獨(dú)作用時(shí),對(duì)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用并不很強(qiáng),只有與生長(zhǎng)素共同作用時(shí),才能發(fā)揮明顯的效應(yīng)。
近年的研究表明,幾乎體內(nèi)所有細(xì)胞的膜上都有胰島素受體。胰島素受體已純化成功,并闡明了其化學(xué)結(jié)構(gòu)。胰島素受體是由兩個(gè)α亞單位和兩個(gè)β亞單位構(gòu)成的四聚體,α亞單位由719個(gè)氨基酸組成,完全裸露在細(xì)胞膜外,是受體結(jié)合胰島素的主要部位。α與α亞單位、α與β亞單位之間靠二硫鍵結(jié)合。β亞單位由620個(gè)氨基酸殘基組成,分為三個(gè)結(jié)構(gòu)域:N端194個(gè)氨基酸殘基伸出膜外;中間是含有23個(gè)氨基酸殘基的跨膜結(jié)構(gòu)域;C端伸向膜內(nèi)側(cè)為蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。胰島素受體本身具有酪氨酸蛋白激酶活性,胰島素與受體結(jié)合可激活該酶,使受體內(nèi)的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化,這對(duì)跨膜信息傳遞、調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能起著十分重要的作用。關(guān)于胰島素與受體結(jié)合啟動(dòng)的一系列反應(yīng),相當(dāng)復(fù)雜,尚不十分清楚。
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