وبلاگ تخصصی مهندسی علوم دامی

ارائه آخرین اطلاعات تخصصی برای دانشجویان محترم رشته مهندسی علوم دامی

 

مكانيسم عمل هورمون انسولين

مقدمه: براي اولين بار در سال1921 به وجودانسولين در عصاره جدا شده از جزاير لانگرهانس پي برده شد و به سرعت اثر آن در كاهش قند خون شناخته شد. پس از مدت كوتاهي انسولين گاو وخوك در درمان بيماري قند درانسان مورد استفاده قرار گرفت.انسولين نخستين پروتئيني بود كه نوع و رديف كامل اسيدآمينه هاي آن شناخته شد. واز راه مصنوعي سنتز شد.اولين پروتئيني بود كه به كمك روش هاي پيوند دوباره  DNA براي مصارف جهاني تهيه شد.با اين همه هنوز دانش امروزي در شناسايي نحوه عمل انسولين درسطح مولكولي توفيق چنداني نداشته وحتي دانستني هاي ما در خصوص طرزعمل انسولين از ديگر هورمون ها كمتر است.                                                                                                           
اثرات متابوليسمي هورمون انسولين:
1)    اثر انسولين در تبادلات غشاي سلولي 2)    اثر انسولين در مصرف گلوكز 3)    اثر انسولين در گلوكونئوژنز   4)    اثر انسولين در متابوليسم چربي ها  5)    اثر انسولين در متابوليسم پروتيئن ها

 اثر انسولين در تبادلات غشاي سلولي:  غلظت گلوكز در داخل سلول ها در مقايسه با غلظت گلوكزدر فصاي خارج سلولي بسيار كم است.بر مبناي تجربيات متعدد به نظر مي رسد سرعت واكنش هاي فسفريلاسيون گلوكز و نهايتا متابوليسم گلوكز در سلول هاي عضلاني  و بافت چربي با سرعت انتقال گلوكز  به داخل سلول متناسب باشد.D –گلوكز وساير گلوسيد هايي كه وضعيت فضايي سه كربن اول آنها مشابه گلوكز است همگي براي عبور از غشاي سلول به يك سيستم انتقال دهنده  يا حامل نيازمندند.در اغلب بافتها انسولين  نقش تقويت كننده اين سيستم حامل را بر عهده دارد.پژوهشهاي اخير نشان مي دهد كه تحت اثر تقويت كننده انسولين بر تعداد تركيبات حامل در سطح غشاي سلول افزوده مي شود بدون اينكه در ميل تركيبي آنها با گلوكز تغييري ايجادشود.نحوه اثر انسولين درسلولهاي كبدي با ساير بافت ها متفاوت است٬بدين معني كه در سلولهاي كبدي انسولين باعث فعال شدن سيستم حامل نميشود بلكه گلوكز بر مبناي قاعده انتشار ساده اجسام محلول درسراشيبي غلظتي به آساني وارد سلول هاي كبدي ميشود .اما در سلول هاي كبدي انسولين با فعال ساختن آنزيم گلوكوكينازباعث ميشود گلوكز فسفريله شود وبا كاهش سريع غلظت گلوكز آزاد در داخل سلول ها راه ورود گلوكز به داخل سلول را باز نگه داشته و به طور غير مستقيم در انتقال گلوكز شركت مي جويد.
2)اثر انسولين در مصرف گلوكز: انسولين از راه هاي مختلفي مصرف گلوكز در داخل سلول تاثير مي گذرد : 50%گلوكز جذب شده در مسير واكنش هاي گليكوليز به انرژي تبديل مي شود و 50%باقي به صورت چربي و گليكوژن  ذخيره ميشود .در صورت فقدان انسولين از سرعت واكنش هاي گليكوليز كاسته شده وواكنش سنتزچربي و گليكوژن نيز مختل ميشود.   
اثر انسولين در مسير گليكوليز: انسولين باافزايش كمّي و افزايش تعدادي از آنزيم هاي كليدي مثل گلوكوكيناز وفسفوانول پيرووات كينازمصرف گلوكز ومسير گليكوليز را افزايش داده و به طور غير مستقيم از رهاشدن گلوكز خون جلوگيري ميكندولي انسولين موجب كاهش آنزيم گلوكز 6-فسفاتاز كه در كبد است ميشود در نتيجه از آزاد شدن گلوكز جلوگيري ميكند.
اثر انسولين درساخت گليكوژن: اثر فعال كننده انسولين بر روي آنزيم گليكوژن سنتتاز به طورغير مستقيم  و از 2 راه صورت ميگيرد : 1)انسولين بافعال سازي آنزيم فسفو دي استرازكه بر روي cAMPاثر ميگذاردباعث كاهش غلظت cAMPميگردد وازآنجايي كه آنزيم گليكوژن سنتتازتحت تاثير واكنش هاي فسفريلاسيون وابسته به cAMPغير فعال مي گردد بنابراين در اثر كاهش پايين غلظت cAMPآنزيم گليكوژن سنتتاز براي مدت زمان بيشتري در حالت فعال خود باقي ميمانند. 2)آنزيم گليكوژن سنتتاز با از دست دادن يك ريشه فسفات به كمك آنزيم فسفاتاز به حالت فعال در مي آيد.انسولين با فعال ساختن آنزيم فسفاتاز مربوطه به طور غير مستقيم موجب فعال شدن گليكوژن سنتتاز ميشود.
اثر انسولين در بافت چربي به راه هاي مختلفي واكنش چربي سازي ميكند:   1)انسولين استيل COAو NADPH+موردنياز براي سنتز اسيد چرب را فراهم ميكند. 2) انسولين  غلظت طبيعي و كافي ازآنزيم استيلCOA كربوكسيلازرا تامين ميكند . 3 )انسولين گليسرول لازم  براي سنتز تري آسيل گليسرول را به مقدار كافي تهيه مي كند.
3)اثر انسولين درنوسازي گلوكز (گلوكونئوژنز): مهمترين آنزيم كليدي در واكنش هاي نو سازي گلوكز در كبد  آنزيم فسفو انول پيرووات كربوكسي كينازاست كه واكنش تبديل شدن اگزالواستات به فسفو انول پيرووات را كاتاليز مي كند. انسولين با ويژگي  اثر بازدارنگي در رو نويسي ژن PEPCK داشته و از سنتز mRNAمربوطه جلوگيري مي كند.
4)اثر انسولين در متابوليسم چربي ها  : در بافت هاي كبدي و چربي انسولين داراي اثر بازدارنده در واكنش هاي ليپوليز است كه از 2 طريق صورت ميگيرد: 1)در حاليكه هورمون محرك واكنش هاي ليپوليز يعني گلوكاگن و اپي نفرين عمل خود را از طريق افزايش غلظت cAMPبه انجام ميرسانند٬انسولين با اثري مخالف موجب كاهش غلظت cAMPميشود. 2)انسولين با فعال ساختن يك آنزيم فسفاتاز ويژه از فعاليت آنزيم ليپاز جلوگيري مي كند.اين آنزيم فسفاتاز با جدا كرددن ريشه فسفاتاز آنزيم ليپازويا احتمالا از يك پروتئين كيناز وابسته به cAMPباعث غير فعال شدن ليپاز مي شود.

5)اثر انسولين در متابوليسم پروتيئن ها : انسولين جذب اسيد هاي آمينه را توسط سلول هاي عضلاني افزايش مي دهد و تجربه نشان مي دهد كه اين اثر انسولين به طور مستقل وبدون نياز با اثر انسولين در انتقال گلوكز به داخل سلولها  و يا اثر انسولين در فعال كردن واكنش هاي سنتز پروتئين انجام مي گيرد.اثر اصلي انسولين در افزايش سنتز پروتئين هاي بدن احتمالا در طي مراحل واكنش هاي بيوسنتز پروتئين ها به ويژه در مرحله ترجمه mRNAبروز نمايد.پژوهش هاي اخير نشان ميدهد كه انسولين قادر است با تغييراتي كه در بعضي ازmRNAايجاد ميكند٬ در سنتز پروتئين ها نقش ايفا كند. عمل انسولين براي انتقال گلوكز از غشاي سلول ها: يكي از بهترين عمل هاي هورمون انسولين كنترل انتقال گلوكز ازطريق غشاي پلاسمايي در عضله هاي اسكلتي وسلول هاي چربي است.مولكولهايي به بزرگي گلوكز نميتوانند به آساني ازطريق غشاي پلاسماي عبور كنند.ناقل هاي پروتئيني گلوكز(4GLUT4)بر اثر تحريكات انسولين براي انتقال گلوكز از ذخاير غير فعال در دستگاه گلژي به سمت غشاي سلول براي انجام واكنش بين انسولين ورسپتورش منتقل ميشود و به صورت فعال در مي آيد. GLUT4تا زماني كه در غشاي سلول باشد فعال خواهد بود.كار عضلاني كه از گليكوژن به عنوان منبع انرژي استفاده ميكند باعث انتقالGLUT4به غشاي پلاسمايي ميشود.انتقال  GLUT4به سطح سلول نياز به مصرف ATPداردولي علاوه برATPحركت GLUT4بستگي سيستم ميكروتوبول دارد. Cholchicin دارويي كه براي درمان gout(تورم مفصل)استفاده ميشود٬ به پروتئين هاي ميكروتوبولي متصل ميشود و باعث دپليمرازسيون آنها مي شودپس عمل عمل انسولين براي انتقال گلوكز را در سلول هاي چربي و ماهيچه اي متوقف ميكند.
آزمايشي كه به وسيله kahnوهمكارش صورت گرفت اثر انسولين در حركت GLUT4در سلول هاي چربي جدا شده را ثابت كرد.آنها از يك آنتي بادي فلوروسنت دار  براي نشان داركردن GLUT4 استفاده كردندو و سلول ها را در معرض انسولين قرار دادند٬آشكار شد كه GLUT4در محيط فاقد انسولين به يك ناحيه در داخل سلول ها جمع و محدود مي شودولي در حضورانسولين كمپلكس آنتي بادي _GLUT4به سطح غشاي خارج سلولي حركت مي كند.

تهیه و تنظیم: رامین فرهادی-خرداد 1391
نوشته شده در یکشنبه چهاردهم خرداد 1391ساعت 13:59 توسط مهندس رامین فرهادی حدادان|


آخرين مطالب
» تأثیرات منفی ورم پستان بر شاخص های تولیدمثلی گاو شیری
» گلیسرول و نقش آن در انجماد منی
» ورم پستان
» اهمیت پرواربندی گوسفند و نکات مهم مدیریتی
» تأثیر آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی گیاه مریم گلی سهندی بر تحرک کلی، پیشرونده و زنده مانی اسپرم منجمد-
» اهمیت تلقیح مصنوعی و تکنیک انجماد منی
» شیر ارگانیک
» کشاورزی ارگانیک و اهمیت آن
» روشهای عمل آوری خوراک دام
» اسيدهاي چرب ضروري – امگا

Design By : Pichak