胰島素生化功能及作用機(jī)制ppt課件

胰島素生化功能及其作用機(jī)制,目錄,1胰島素的化學(xué)結(jié)構(gòu),2胰島素的特性,3胰島素的生化功能,4胰島素的作用機(jī)制,胰島素的化學(xué)結(jié)構(gòu),胰島素是由胰腺-細(xì)胞所分泌的一種蛋白質(zhì)激素。它是由A、B兩條肽鏈連接組成，A鏈含21個(gè)氨基酸，B鏈含30個(gè)氨基酸。人胰島素（HI）的一級(jí)結(jié)構(gòu)如下：,胰島素二級(jí)結(jié)構(gòu),胰島素的化學(xué)結(jié)構(gòu),胰島素A、B鏈中共有3個(gè)二硫鍵橋，若二硫鍵受堿或還原劑作用而破壞，則胰島素活性喪失。不同動(dòng)物來(lái)源的胰島素結(jié)構(gòu)稍有差異。人與豬的胰島素(PI)結(jié)構(gòu)差別在于C-端第30位氨基酸不同，豬為丙氨酸，人為蘇氨酸。但患者長(zhǎng)期應(yīng)用豬胰島素，仍可產(chǎn)生抗體?？捎妹傅奶禺愋源呋饔弥脫Q此氨基酸，將PI轉(zhuǎn)化為HI。反應(yīng)原理如下：胰島素的最小分子量為6000左右，常以二聚體形式存在。在胰島內(nèi)含鋅胰島素可形成六聚體，較為穩(wěn)定，在血液循環(huán)中也可以單體形式存在。,胰島素的特性,胰島素在體內(nèi)的作用時(shí)間一般為68小時(shí)，當(dāng)?shù)入婞c(diǎn)為5.3的胰島素與等電點(diǎn)為12.4的魚精蛋白在同一pH條件下，因帶電不同而二者相互結(jié)合為魚精蛋白鋅胰島素絡(luò)合物時(shí)，此絡(luò)合物的等電點(diǎn)為7.3，在人體pH條件下，溶解度降低，人體對(duì)它的吸收減慢，因而可延長(zhǎng)胰島素的作用時(shí)間達(dá)2428小時(shí)。在制劑上，把含鋅胰島素與魚精蛋白結(jié)合成為魚精蛋白胰島素，稱為長(zhǎng)效胰島素（精蛋白鋅胰島素）。用于輕型和中型糖尿病。,胰島素的種類和作用特點(diǎn),胰島素的體內(nèi)合成,胰島素原與胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu),胰島素的體內(nèi)合成,胰島素的生化功能,促進(jìn)葡萄糖通過(guò)心肌、骨骼肌和脂肪細(xì)胞等細(xì)胞膜；促進(jìn)葡萄糖的氧化作用；促進(jìn)糖原合成；抑制糖異生作用。,抑制脂肪動(dòng)員；促進(jìn)脂肪酸和脂肪的合成。,促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成,促進(jìn)鉀離子和鎂離子穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；促進(jìn)脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。,胰島素的生化功能,胰島素對(duì)肝臟糖異生的抑制作用,胰島素的作用機(jī)制,產(chǎn)生信號(hào)傳導(dǎo)的最終生物學(xué)效應(yīng)。包括葡萄糖運(yùn)，糖原、脂質(zhì)及蛋白質(zhì)合成酶的活，DNA合成及一些基因的轉(zhuǎn)錄。,通過(guò)一系列蛋白質(zhì)磷酸化-去磷酸化的過(guò)程，引起細(xì)胞內(nèi)與代謝和生長(zhǎng)有關(guān)的關(guān)鍵酶的激活,胰島素與其受體結(jié)合，激活受體絡(luò)氨酸激酶，引起胰島素受體底物的磷酸化,胰島素的作用機(jī)制,胰島素的作用機(jī)制,胰島素受體磷酸化后，激活靶細(xì)胞細(xì)胞膜載體蛋白，使血液中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞中,絡(luò)氨酸磷酸化受體與信號(hào)分子通過(guò)共價(jià)修飾，增強(qiáng)磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP濃度,通過(guò)抑制PEP羧激酶的合成以及減少糖異生的原料，抑制糖異生,通過(guò)激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶激活，加速丙酮酸氧化為乙酰輔酶A，加快糖的有氧氧化,糖的代謝,胰島素的作用機(jī)制,脂肪代謝絡(luò)氨酸磷酸化胰島素受體抑制脂肪組織內(nèi)的激素敏感性脂肪酶，減緩脂肪動(dòng)員，從而促進(jìn)脂肪的合成與貯存，使血中游離脂肪酸減少，同時(shí)抑制脂肪的分解氧化。蛋白質(zhì)代謝絡(luò)氨酸磷酸化胰島素受體激活腺垂體生長(zhǎng)激素，促進(jìn)細(xì)胞對(duì)氨基酸的攝取和蛋白質(zhì)的合成；轉(zhuǎn)氨酶使氨基酸脫氮變成酮酸，再變成酮體，從而使蛋白質(zhì)分解增強(qiáng)。胰島素與受體結(jié)合后，抑制轉(zhuǎn)氨酶的活性，能夠抑制蛋白質(zhì)的分解。,展望,目前胰島素作用的確切機(jī)制尚有許多具體細(xì)節(jié)有待弄清