胰岛素生化功能及作用机制ppt课件

胰岛素生化功能及其作用机制,目录,1胰岛素的化学结构,2胰岛素的特性,3胰岛素的生化功能,4胰岛素的作用机制,胰岛素的化学结构,胰岛素是由胰腺-细胞所分泌的一种蛋白质激素。它是由A、B两条肽链连接组成，A链含21个氨基酸，B链含30个氨基酸。人胰岛素（HI）的一级结构如下：,胰岛素二级结构,胰岛素的化学结构,胰岛素A、B链中共有3个二硫键桥，若二硫键受碱或还原剂作用而破坏，则胰岛素活性丧失。不同动物来源的胰岛素结构稍有差异。人与猪的胰岛素(PI)结构差别在于C-端第30位氨基酸不同，猪为丙氨酸，人为苏氨酸。但患者长期应用猪胰岛素，仍可产生抗体。可用酶的特异性催化作用置换此氨基酸，将PI转化为HI。反应原理如下：胰岛素的最小分子量为6000左右，常以二聚体形式存在。在胰岛内含锌胰岛素可形成六聚体，较为稳定，在血液循环中也可以单体形式存在。,胰岛素的特性,胰岛素在体内的作用时间一般为68小时，当等电点为5.3的胰岛素与等电点为12.4的鱼精蛋白在同一pH条件下，因带电不同而二者相互结合为鱼精蛋白锌胰岛素络合物时，此络合物的等电点为7.3，在人体pH条件下，溶解度降低，人体对它的吸收减慢，因而可延长胰岛素的作用时间达2428小时。在制剂上，把含锌胰岛素与鱼精蛋白结合成为鱼精蛋白胰岛素，称为长效胰岛素（精蛋白锌胰岛素）。用于轻型和中型糖尿病。,胰岛素的种类和作用特点,胰岛素的体内合成,胰岛素原与胰岛素的一级结构,胰岛素的体内合成,胰岛素的生化功能,促进葡萄糖通过心肌、骨骼肌和脂肪细胞等细胞膜；促进葡萄糖的氧化作用；促进糖原合成；抑制糖异生作用。,抑制脂肪动员；促进脂肪酸和脂肪的合成。,促进蛋白质的合成,促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内；促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。,胰岛素的生化功能,胰岛素对肝脏糖异生的抑制作用,胰岛素的作用机制,产生信号传导的最终生物学效应。包括葡萄糖运，糖原、脂质及蛋白质合成酶的活，DNA合成及一些基因的转录。,通过一系列蛋白质磷酸化-去磷酸化的过程，引起细胞内与代谢和生长有关的关键酶的激活,胰岛素与其受体结合，激活受体络氨酸激酶，引起胰岛素受体底物的磷酸化,胰岛素的作用机制,胰岛素的作用机制,胰岛素受体磷酸化后，激活靶细胞细胞膜载体蛋白，使血液中的葡萄糖转运到细胞中,络氨酸磷酸化受体与信号分子通过共价修饰，增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度,通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料，抑制糖异生,通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加快糖的有氧氧化,糖的代谢,胰岛素的作用机制,脂肪代谢络氨酸磷酸化胰岛素受体抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减缓脂肪动员，从而促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂肪酸减少，同时抑制脂肪的分解氧化。蛋白质代谢络氨酸磷酸化胰岛素受体激活腺垂体生长激素，促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成；转氨酶使氨基酸脱氮变成酮酸，再变成酮体，从而使蛋白质分解增强。胰岛素与受体结合后，抑制转氨酶的活性，能够抑制蛋白质的分解。,展望,目前胰岛素作用的确切机制尚有许多具体细节有待弄清