Инсулины синтез: үйлдвэрлэл, бүтэц, үйл ажиллагааны механизм, биед үзүүлэх нөлөө, эмнэлгийн болон хиймэл аргаар шаардлагатай тохируулга

Агуулгын хүснэгт:

Инсулины синтез: үйлдвэрлэл, бүтэц, үйл ажиллагааны механизм, биед үзүүлэх нөлөө, эмнэлгийн болон хиймэл аргаар шаардлагатай тохируулга
Инсулины синтез: үйлдвэрлэл, бүтэц, үйл ажиллагааны механизм, биед үзүүлэх нөлөө, эмнэлгийн болон хиймэл аргаар шаардлагатай тохируулга

Видео: Инсулины синтез: үйлдвэрлэл, бүтэц, үйл ажиллагааны механизм, биед үзүүлэх нөлөө, эмнэлгийн болон хиймэл аргаар шаардлагатай тохируулга

Видео: Инсулины синтез: үйлдвэрлэл, бүтэц, үйл ажиллагааны механизм, биед үзүүлэх нөлөө, эмнэлгийн болон хиймэл аргаар шаардлагатай тохируулга
Видео: Инсулины синтез ба үйл ажиллагааны механизм - 3D хөдөлгөөнт дүрс 2024, Долдугаар сарын
Anonim

Инсулин (Латин insula "арал" гэсэн үг) нь нойр булчирхайн полипептидийн даавар бөгөөд биеийн эсийг эрчим хүчээр хангах үүрэгтэй. Инсулины нийлэгжилтийн газар нь нойр булчирхайн Лангерхансын арлууд, тэдгээрийн бета эсүүд юм. Инсулин нь бүх эд эсийн бодисын солилцоонд оролцдог боловч өрхийн түвшинд зөвхөн чихрийн шижинтэй холбоотой байдаг.

Ерөнхий мэдээлэл

инсулины синтезийн зохицуулалт
инсулины синтезийн зохицуулалт

Өнөөдөр инсулиныг бүтцээр нь хангалттай судалсан. Чихрийн шижин өвчтэй хүмүүст хангалтгүй хэмжээгээр үйлдвэрлэгддэг уургийн солилцоотой дааврын холбоо тогтоогдсон бөгөөд энэ нь эсийн эрт элэгдэлд хүргэдэг. Уургийн нийлэгжилтэнд инсулины үүрэг нь цусан дахь амин хүчлийг эсүүдэд шингээж, улмаар тэдгээрээс уураг үүсгэх явдал юм.

Үүнээс гадна эс дэх уургийн задралыг дарангуйлдаг инсулин юм. Инсулин нь липидүүдэд нөлөөлдөг тул түүний дутагдалтай үед ацидоз, атеросклероз үүсдэг. Яагаад холбох вээсийн энергитэй инсулин уу? Учир нь сайхан хоол идсэнээр инсулины нийлэгжилт мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, элсэн чихэр эсэд орж, энерги хуримтлагддаг. Үүний зэрэгцээ цусан дахь глюкозын түвшин буурдаг - энэ нь инсулины гол өмч юм. Илүүдэл глюкозын үед инсулин нь элэг, булчинд хуримтлагддаг гликоген болгон хувиргадаг. Энэ нь бусад эрчим хүчний эх үүсвэрүүд шавхагдах үед шаардлагатай байдаг. Инсулин ба гликоген нийлэгжилтийн хооронд шууд холбоо байдаг. Мөн гликоген ихтэй үед элсэн чихэр өөхөнд хувирдаг (1 молекул элсэн чихэрээс 4 молекул өөх тос гаргаж авдаг) - хажуу талдаа хуримтлагддаг.

Нээлтийн түүх

инсулины нийлэгжилтийн дутагдалд хүргэдэг
инсулины нийлэгжилтийн дутагдалд хүргэдэг

1869 онд Берлинд маш залуу, 22 настай анагаахын оюутан Пол Лангерханс нойр булчирхайг микроскопоор судалж байхдаа булчирхайд тархсан эсүүдийн бүлгүүдийг анзаарчээ.

Тэдний үүрэг эхэндээ тодорхойгүй байсан. Хожим нь Э. Лагус эдгээр эсүүд хоол боловсруулахад оролцдог гэж мэдэгджээ. 1889 онд Германы физиологич Оскар Минковски үүнтэй санал нийлэхгүй байгаа бөгөөд нотлох баримт болгон туршилтын нохойноос нойр булчирхайг гаргаж авсан.

Лабораторийн туслах Минковски мэс засал хийлгэсэн нохойны шээсэнд ялаа ихээр татагддаг болохыг анзаарчээ. Судалгааны явцад элсэн чихэр илэрсэн. Энэ нь нойр булчирхайг чихрийн шижинтэй холбосон анхны туршлага байлаа.

1900 онд Оросын эрдэмтэн Леонид Васильевич Соболев (1876-1919) И. П. Павловын лаборатори Лангергансын арлууд нүүрс усны солилцоонд оролцдог болохыг туршилтаар нотолсон.

Дааврын бүтэц

Хүний инсулин нь 5808 молекул жинтэй уураг юм.2 пептидийн гинжин хэлхээнд холбогдсон 51 амин хүчлийн: A - 21, В гинжин - 30 амин хүчлийг агуулдаг.

Тэдний холбоо нь 2 дисульфидын холбоогоор бэхлэгддэг. Эдгээр гүүрийг устгах үед гормон идэвхгүй болно. Энэ нь ямар ч энгийн уургийн нэгэн адил В эсэд тогтдог.

Зарим амьтад хүнийхтэй төстэй бүтэцтэй инсулинтай байдаг. Энэ нь чихрийн шижин өвчнийг эмчлэх синтетик инсулиныг бий болгох боломжийг олгосон. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг нь гахайн инсулин бөгөөд хүний инсулинаас зөвхөн нэг амин хүчлээр ялгаатай байдаг.

Үхэр - 3 амин хүчлээр ялгаатай. Инсулины найрлага дахь бүх амин хүчлүүдийн яг дарааллыг английн микробиологич Фредерик Сэнгер тодорхойлжээ. 1958 онд энэ кодыг тайлснаар тэрээр химийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ.

Бага зэрэг түүх

Практикт хэрэглэх инсулиныг 1923 онд Торонтогийн их сургуулийн эрдэмтэн Ф. Бантинг, Бест нар хийсэн бөгөөд тэд мөн Нобелийн шагнал хүртжээ. Бантинг Соболевын онолтой бүрэн санал нийлж байсан нь мэдэгдэж байна.

Бага зэрэг анатоми

инсулины уургийн нийлэгжилт
инсулины уургийн нийлэгжилт

Нойр булчирхай нь бүтцийн хувьд өвөрмөц юм. Энэ нь дотоод шүүрлийн булчирхай, гадаад шүүрлийн булчирхай гэсэн үг юм. Түүний экзофункц нь хоол боловсруулах үйл явцад оролцдог. Энэ нь хоол боловсруулах эрхтний үнэ цэнэтэй ферментүүд - протеаз, амилаза, липаза үүсгэдэг бөгөөд энэ нь сувгаар дамжин түүний хөндийд ялгардаг. Гадаад шүүрлийн хэсэг нь булчирхайн нийт талбайн 95%-ийг эзэлдэг.

Зөвхөн 5% нь Лангерхансын арлууд дээр унадаг. Энэ нь булчирхайн хүч чадал, бие махбод дахь асар их ажлыг илтгэнэ. Арлууд нь бүх периметрийн дагуу нутагшсан байдаг. 5% нь сая сая арлууд боловч нийт масс нь ердөө 2 гр.

Арлууд бүр A, B, D, PP эсүүдийг агуулдаг. Тэд бүгд ирж буй хоол хүнснээс BJU солилцоонд оролцдог нэгдлүүдийг үйлдвэрлэдэг. Инсулины нийлэгжилт нь В эсүүдэд явагддаг.

Энэ нь яаж болдог вэ

Инсулин үйлдвэрлэх нарийвчилсан үйл явц өнөөдөр яг тогтоогдоогүй байна. Энэ шалтгааны улмаас чихрийн шижин өвчнийг эдгэршгүй эмгэг гэж ангилдаг. Инсулин үүсэх механизмыг бий болгосноор инсулины синтезийн үйл явцад анх нөлөөлж чихрийн шижин өвчнийг хянах боломжтой болно.

Олон үе шаттай үйл явцын нарийн төвөгтэй байдал. Үүний тусламжтайгаар бодисын хэд хэдэн өөрчлөлт явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд идэвхгүй инсулин идэвхтэй болдог. Хялбаршуулсан схем: прекурсор - препроинсулин - проинсулин - идэвхтэй инсулин.

Синтез

эс дэх инсулины синтез
эс дэх инсулины синтез

Хялбаршуулсан схемээр эс дэх инсулины нийлэгжилт дараах байдалтай байна:

  1. Бета эсүүд нь инсулины бодис үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эсийн Гольджи аппарат руу илгээгддэг. Энд цаашид боловсруулагдана.
  2. Голги цогцолбор нь эсийн мембраны ийм бүтэц бөгөөд мембранаар дамжуулан шаардлагатай нэгдлүүдийг хуримтлуулж, нийлэгжүүлж, улмаар гадагшлуулдаг.
  3. Бүх үе шатны өөрчлөлт нь чадвартай даавар гарч ирэхэд хүргэдэг.
  4. Инсулиныг тусгай шүүрлийн мөхлөгт савласан. Эрэлт болон боловсорч гүйцэх хүртэл хадгална. Мөн мөхлөгт C-пептид, цайрын ион, амилин, проинсулины үлдэгдлийг хадгалдаг. Инсулины нийлэгжилт, шүүрэл нь хоолны үеэр эхэлдэг.хоол боловсруулах ферментүүд орж, бүрэн бэлтгэгдсэн мөхлөг нь эсийн мембрантай нийлж, түүний агууламж эсээс бүрэн шахагдаж цусанд ордог.
  5. Гипергликеми үүсэх үед инсулин аль хэдийн замдаа орсон байдаг - энэ нь ялгарч, ажиллаж эхэлдэг. Энэ нь нойр булчирхайн хялгасан судас руу нэвчдэг бөгөөд тэдгээр нь маш их байдаг, тэдгээр нь булчирхайг дамжин, дамжин нэвтэрдэг.

Инсулины нийлэгжилтийг бета эсийн глюкоз мэдрэгч системээр зохицуулдаг. Энэ нь чихрийн хэрэглээ болон инсулины үйлдвэрлэл хоорондын тэнцвэрийг бүрэн зохицуулдаг.

Дүгнэлт: Гипергликемийн үед бие дэх инсулины нийлэгжилт идэвхждэг. Гэхдээ инсулин зөвхөн хоол идсэний дараа л нэмэгддэг ч өдөр бүр үйлдвэрлэгддэг.

Зөвхөн глюкоз нь инсулины нийлэгжилт, шүүрлийг зохицуулдаггүй. Хоолны үеэр нэмэлт өдөөлтүүд гарч ирдэг: хоол хүнсэнд агуулагдах уураг (амин хүчлүүд лейцин ба аргинин), эстроген ба холецистокинин, K, Ca ионууд, өөх тос дахь өөх тосны хүчил. Цусан дахь инсулины антагонист глюкагон ихэссэнээр инсулины шүүрэл буурч байгааг тэмдэглэж байна. Энэ нь нойр булчирхайн ижил арлуудад үүсдэг боловч альфа эсүүдэд үүсдэг. Гликогенийг задлах, хэрэглэхэд глюкагоны үүрэг. Дараа нь сүүлийнх нь глюкоз болж хувирдаг. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам (нас ахих тусам) нойр булчирхайн арлуудын хүч чадал, идэвхжил буурч, 40 жилийн дараа мэдэгдэхүйц болдог.

Инсулины нийлэгжилтийн дутагдал нь олон эрхтэн, тогтолцоонд эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Насанд хүрэгчдийн цусан дахь инсулины хэмжээ 3-25 мкУ / мл, 58-60 жилийн дараа 7-36 мкУ / мл байна. Мөн жирэмсэн эмэгтэйчүүдэд инсулин байнга нэмэгддэг.

Зохицуулалтаас гаднагипергликеми, инсулин нь анаболик ба катаболикийн эсрэг үйлчилгээтэй. Өөрөөр хэлбэл, эдгээр үйл явц хоёулаа бодисын солилцоонд оролцдог. Тэдний нэг нь идэвхжиж, нөгөө нь бодисын солилцооны үйл явцыг саатуулдаг. Тэдгээрийн тууштай байдал нь биеийн гомеостазын тогтвортой байдлыг хадгалах боломжийг олгодог.

Инсулины үүрэг

инсулины синтез ба шүүрэл
инсулины синтез ба шүүрэл

Инсулин нь эсэд исгэх зарим механизмыг бүрдүүлж, бодисын солилцоог дэмждэг. Гарвал эдэд глюкозын хэрэглээ, хэрэглээг нэмэгдүүлж, булчин, элэг, өөхөн эдэд хадгалалтыг нэмэгдүүлнэ.

Үүний гол зорилго нь нормогликеми үүсэх явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд глюкозыг хаа нэг газар тараах шаардлагатай байдаг тул инсулин нь эсийн глюкозыг шингээх чадварыг нэмэгдүүлж, гликолизийн ферментийг идэвхжүүлж, элэг, булчинд ордог гликогенийн синтезийн эрчмийг нэмэгдүүлж, элэг дэх глюконеогенезийг бууруулдаг. элгэнд агуулагдах глюкоз багасдаг.

Анаболик функцууд

Анаболик функцууд нь:

  1. Эсийн амин хүчлийг (лейцин ба валин) авах чадварыг нэмэгдүүлнэ.
  2. Эсийн эрдэс бодисын хангамжийг нэмэгдүүлэх - K, Ca, Mg, P.
  3. Уургийн нийлэгжилт болон ДНХ-ийн хуулбарыг идэвхжүүлэх.
  4. Триглицерид үүсэхэд шаардлагатай тосны хүчлээс эфир (эфиржилт) үүсэхэд оролцох. Катаболикийн эсрэг функц.
  5. Уургийн задралыг бууруулж, амин хүчлүүд (гидролиз) болж задрах процессыг зогсооно.
  6. Липидийн задралыг багасгах (цусан дахь өөх тосны хүчлийг ихэвчлэн ялгаруулдаг липолиз).

Инсулиныг устгах (устгах)

инсулин гликоген нийлэгжилт
инсулин гликоген нийлэгжилт

Энэ үйл явц элэг, бөөрөнд явагддаг. Үүний талаас илүү хувь нь элэгээр ялгардаг. Энд тусгай фермент байдаг - инсулиназа нь амин хүчлүүдтэй бүтцийн холбоог устгаснаар инсулиныг идэвхгүй болгодог. Инсулины 35% нь бөөрөнд задардаг. Энэ үйл явц нь бөөрний гуурсан хоолойн хучуур эдийн лизосомд тохиолддог.

Инсулин нь үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлж, бууруулж болно. Энэ нь янз бүрийн эмгэгийн үед тохиолддог. Хэрэв ийм зөрчил удаан үргэлжилбэл бие махбодийн амин чухал системд эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтүүд үүсдэг.

Глюкоз ба инсулины харилцан үйлчлэл

Глюкоз нь биеийн эд эсэд хаа сайгүй байдаг нэгдэл юм. Хоол хүнсээр ирдэг бараг бүх нүүрс ус үүн болж хувирдаг. Глюкозын хамгийн чухал шинж чанар нь эрчим хүчний эх үүсвэр болдог, ялангуяа булчин, тархи түүний дутагдлыг шууд анзаардаг.

Эс дэх глюкозын дутагдалд орохгүйн тулд инсулин шаардлагатай. Энэ нь эсийн гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнгүйгээр та хэр их элсэн чихэр идсэн ч глюкоз эсэд нэвтэрч чадахгүй. Эсийн гадаргуу дээр инсулинтай холбогдох тусгай уургийн рецепторууд байдаг.

Даавар нь ялангуяа миоцит ба өөхний эсүүд (өөхний эс)-д дуртай байдаг ба тэдгээрийг инсулинээс хамааралтай гэж нэрлэдэг. Тэд бүх эсийн бараг 70% -ийг бүрдүүлдэг. Амьсгал, цусны эргэлт, хөдөлгөөний үйл явц нь тэдгээрээр хангадаг. Жишээлбэл, инсулингүй булчин ажиллахгүй.

Глюкозыг инсулин саармагжуулах биохими

биед инсулины нийлэгжилт
биед инсулины нийлэгжилт

Мөн олон талт үйл явц, үе шаттайгаар хөгждөг. Уургууд нь хамгийн түрүүнд нэн даруй идэвхжиж, глюкозын молекулуудыг барьж, мембранаар дамжуулах үүрэгтэй тээвэрлэгчид юм.

Эс нь элсэн чихэрээр ханасан. Глюкозын нэг хэсэг нь гепатоцитууд руу илгээгдэж, гликоген болж хувирдаг. Түүний молекулууд аль хэдийн бусад эдэд очдог. Хүний биед инсулин дутагдах шалтгаан юу вэ.

Инсулины нийлэгжилтийн дутагдал нь 1-р хэлбэрийн чихрийн шижин өвчнийг үүсгэдэг. Хэрэв гормоны үйлдвэрлэл хангалттай боловч эсүүд инсулины эсэргүүцэлтэй тулгарвал хариу үйлдэл үзүүлэхгүй бол 2-р хэлбэрийн чихрийн шижин үүсдэг.

Инсулины бэлдмэлийн ангилал

Эдгээр нь хосолсон ба нэг төрөл зүйл юм. Сүүлийнх нь нэг амьтны нойр булчирхайн хандыг агуулдаг.

Хосолсон - хэд хэдэн төрлийн амьтны булчирхайн хандыг нэгтгэнэ. Өнөөдөр бараг ашиглаагүй.

Гарал үүсэл, төрлөөр нь инсулиныг хүн, гахай, үхэр, халим хэрэглэдэг. Тэдгээр нь зарим амин хүчлээр ялгаатай байдаг. Хүний дараа илүүд үздэг нь гахайн мах бөгөөд зөвхөн нэг амин хүчлээр ялгаатай.

Орос улсад үхрийн инсулиныг хэрэглэдэггүй (энэ нь 3 амин хүчлээр ялгаатай).

Цэвэршүүлэх зэрэглэлийн дагуу инсулин нь уламжлалт (нойр булчирхайн бусад дааврын хольц агуулсан), монопеак (MP) - гель дээр нэмэлт шүүж, доторх хольц нь 1•10−3-аас ихгүй, монокомпонент байж болно. (MK) - өсөх дарааллаар. Сүүлийнх нь хамгийн цэвэр - 99% цэвэршүүлэх (1•10−6 хольц).

Инсулин нь үйл ажиллагааны эхлэл, оргил үе, үргэлжлэх хугацаагаараа ялгаатай байдаг - хэт богино, богино, дунд зэрэг байж болно.уртасгасан - урт ба нэмэлт урт. Сонголт нь эмчээс хамаарна.

Инсулиныг хэрхэн нөхөх вэ

инсулины синтезийн газар
инсулины синтезийн газар

Мэс заслын болон биеийн нөхөн сэргээх аргыг өнөөг хүртэл бүтээгээгүй байна. Инсулиныг зөвхөн тарилгын хэлбэрээр хэрэглэх боломжтой. PSSP нь ядарсан нойр булчирхайг дэмжиж чаддаг - тэд гипергликемийг бууруулдаг. Заримдаа инсулины эмчилгээг HRT-ээр нэмж болно - эдгээр нь эмийн аргууд юм.

Гэхдээ инсулины үйлдвэрлэлд нөлөөлөх хангалттай зохиомол арга замууд байдаг: нүүрс ус багатай хоолны дэглэм нь хоол тэжээл, хооллолтыг нэгэн зэрэг хувааж, хэрэглэх давтамж нь өдөрт 5-6 дахин их байдаг. өдөр. Халуун ногоо хэрэглэх, энгийн нүүрс ус хэрэглэхээс зайлсхийх, GI багатай нарийн төвөгтэй зүйл рүү шилжих, хоолны дэглэм дэх эслэгийг нэмэгдүүлэх, ногоон цай, далайн хоол, зөв уураг, ургамлын гаралтай эм хэрэглэх нь ашигтай байдаг. Аэробик дасгал болон бусад дунд зэргийн биеийн тамирын дасгал хийхийг зөвлөдөг бөгөөд энэ нь гиподинами, таргалалтаас ангижрах явдал юм, учир нь та бүхний мэдэж байгаагаар биеийн тамирын дасгал нь олон асуудлаас зайлсхийхэд тусалдаг.

Зөвлөмж болгож буй: