- عضویت
- 28/5/23
- ارسال ها
- 4,347
- امتیاز واکنش
- 15,931
- امتیاز
- 373
- زمان حضور
- 73 روز 18 ساعت 46 دقیقه
انسولین هورمونی است که در سلول‌های پانکراس (لوزالمعده) بدن انسان ساخته می‌شود، اندامی که زیر معده قرار گرفته است. انسولین به جذب قند توسط سلول‌ها و استفاده از انرژی آن کمک می‌کند. بعد از مصرف غذا، سیستم گوارشی بدن با استفاده از آنزیم‌ها، کربوهیدرات‌ها (قندهای پیچیده) به واحدهای سازنده خود که ساده‌ترین آن‌ها گلوکز است، تبدیل می‌شوند و سپس این مولکول‌ها از طریق دیواره روده کوچک، وارد خون خواهند شد. در این مطلب به ساختار، عملکرد و انواع هورمون انسولین و بیماری‌های مرتبط با اختلال تولید و متابولیسم آن در بدن می‌پردازیم.
توضیح و تعریف برخی اصطلاحات استفاده شده در این مطلب در ادامه آورده شده‌اند:
• «گلیکوژنز» (Glycogenesis): فرایند تولید گلیکوژن که فرم ذخیره‌ای گلوکز است و در بافت‌ها ماهیچه و کبد ذخیره می‌شود. تشکیل گلیکوژن، میزان گلوکز آزاد در خون را کم می‌کند.
• «گلیکوژنولیز» (Glycogenolysis): تجزیه ماکرومولکول گلیکوژن به واحدهای سازنده آن، گلیکوژنولیز نام دارد و حاصل آن ورود گلوکز به خون است.
• «لیپولیز» (Lipolysis): تجزیه چربی‌ها به واحدهای سازنده خود را لیپولیز می‌نامند.
• «لیپوژنز» (Lipogenesis): به فرایند تولید اسیدهای چرب از پروتئین یا گلوکز گفته می‌شود.
• شاخص گلیسمی (Glycemic Index): معیاری برای اندازه‌گیری ظرفیت غذاهای مختلف در افزایش قند خون است.
فرمول مولکولی انسولین چیست؟
فرمول مولکولی هورمون انسولین C257H383N65O77S6
و وزن مولکولی آن 5808 دالتون است. این پروتئین دو زنجیره پپتیدی دارد:
• زنجیره A
• زنجیره B
این زنجیره‌ها با دو پیوند دی‌سولفیدی به یکدیگر متصل شده‌اند. یک پیوند دی‌سولفیدی دیگر نیز بین دو اسیدآمینه در درون خود زنجیره A وجود دارد. در بیشتر گونه‌ها، زنجیره A دارای ۲۱ اسیدآمینه و زنجیره B دارای ۳۰ اسیدآمینه هستند. اگرچه توالی آمینواسیدی در گونه‌های مختلف جانوران تفاوت دارد، برخی از قسمت‌های این هورمون در طول تکامل تغییری نکرده‌اند. قسمت‌های حفاظت شده انسولین عبارتند از:
• محل سه پیوند دی‌سولفیدی
• انتهای هر دو زنجیره A و B
• رزیدوهای آمینواسیدی انتهای کربوکسیلی زنجیره
به دلیل شباهت توالی آمینواسیدی انسولین در بین گونه‌های مختلف، ساختار سه‌بعدی ایجاد شده از آن نیز بین تمام جانداران شباهت فراوانی دارد. بنابراین انسولین موجود در بدن یک گونه جانور با احتمال قوی در بدن موجودات دیگر نیز فعال خواهد بود. به همین دلیل است که به طور مثال از انسولین حیوانی، در درمان دیابت انسان‌ها استفاده می‌شود.
وجود پیوندهای هیدروژنی بین انتهای کربوکسیلی زنجیره‌های B، عامل تمایل مولکول‌های انسولین برای تشکیل دیمر (مولکول دوتایی) در محلول‌ها است. در حضور یون‌های زینک (روی) دایمرهای انسولین به هگزامر تبدیل می‌شوند (ترکیب سه دایمر انسولین). این میان‌کنش‌ها اهمیت بالینی فراوانی دارند. مونومرها و دیمرها درون خون منتشر می‌شوند، در حالی‌که هگزامرهای انسولین، انتشار کمی در خون دارند. بنابراین جذب انسولین آماده شده که مقادیر بالایی هگزامر دارد به کندی انجام می‌شود.
این پدیده در اثر تکاملِ تعدادی از آنالوگ‌های انسولینی نوترکیب به وجود آمده است. اولین نوع تجاری این مولکول‌های نوترکیب، انسولین لیسپرو است. در طراحی این انسولین، آمینو اسیدهای لایزین و پرولین موجود در انتهای کربوکسیلی زنجیره B، حفاظت شده هستند. این تغییر، تأثیری بر اتصال به لیگاند یا گیرنده ندارد اما تمایل مولکول به تشکیل دایمر یا هگزامر را کم کرده است.
ساخت انسولین
انسولین، در سلول‌های بتای جزایر لانگرهانس پانکراس ساخته می‌شود. ابتدا mRNA یا رونوشت ژن انسولین، به یک زنجیره پیش‌ساز به نام «پره‌پروانسولین» (Preproinsulin) ترجمه می‌شود. این زنجیره در انتهای آمینی خود دارای یک توالی سیگنال است که طی تولید در شبکه آندوپلاسمی زبر ساخته می‌شود. حذف این قطعه «پروانسولین» (Proinsulin) را می‌سازد.
در شبکه آندوپلاسمی، آنزیم اندوپپتیداز، یک پپتید اتصالی به نام «C پپتید» (C-peptid) را برش می‌دهد که زنجیره‌های A و B را به هم متصل می‌کرد. این برش، زنجیره را به دو قطعه A و B تبدیل می‌کند که با دو پل دی-سولفیدیِ بین زنجیره‌ای به یکدیگر متصل می‌مانند. این مراحل انسولین بالغ را به وجود می‌آورد. سپس مقادیر یکسانی انسولین و پپتید C در دستگاه گلژی درون وزیکول‌ها بسته‌بندی و در سیتوپلاسم ذخیره می‌شوند.
ترشح انسولین
افزایش غلظت گلوکز در مایع خارج سلولی (ECF)، محرک ترشح هورمون انسولین است. گلوکز با انتشار تسهیل شده از طریق کانال‌های GLUT2 وارد سلول‌های بتا می‌شود و کانال‌های پتاسیمی حساس به ATP را در غشای سلولی، دپلاریزه می‌کند. در نهایت کانال‌های کلسیمی فعال می‌شوند و غلظت این یون در داخل سلول افزایش می‌یابد. ترشح انسولین، با افزایش غلظت داخل سلولی یون کلسیم و از طریق دو مرحله علاقه‌مند می‌شود:
مهاجرت: فرایندی که طی آن وزیکول‌های حاوی انسولین، به سطح سلول می‌روند.
اگزوسیتوز: اتصال غشای وزیکول حاوی انسولین به غشای پلاسمایی، به رهاسازی این هورمون‌ها در فضای خارج سلول منجر می شود.
ترشح انسولین، فرایندی با دوفاز است:
ترشح منقطع (ناگهانی): برای کنترل گلوکز خون در مدت زمانی کوتاه که پس از خوردن غذا برای جذب قند اضافی از خون اتفاق می‌افتد.
ترشح متوالی (طولانی مدت): ترشح بلند مدت انسولین، برای ذخیره گلوکز طی مدت زمانی طولانی است که صرف رشد و تقسیم سلول، تولید پروتئین و رونویسی از DNA می‌شود.
توضیح و تعریف برخی اصطلاحات استفاده شده در این مطلب در ادامه آورده شده‌اند:
• «گلیکوژنز» (Glycogenesis): فرایند تولید گلیکوژن که فرم ذخیره‌ای گلوکز است و در بافت‌ها ماهیچه و کبد ذخیره می‌شود. تشکیل گلیکوژن، میزان گلوکز آزاد در خون را کم می‌کند.
• «گلیکوژنولیز» (Glycogenolysis): تجزیه ماکرومولکول گلیکوژن به واحدهای سازنده آن، گلیکوژنولیز نام دارد و حاصل آن ورود گلوکز به خون است.
• «لیپولیز» (Lipolysis): تجزیه چربی‌ها به واحدهای سازنده خود را لیپولیز می‌نامند.
• «لیپوژنز» (Lipogenesis): به فرایند تولید اسیدهای چرب از پروتئین یا گلوکز گفته می‌شود.
• شاخص گلیسمی (Glycemic Index): معیاری برای اندازه‌گیری ظرفیت غذاهای مختلف در افزایش قند خون است.
فرمول مولکولی انسولین چیست؟
فرمول مولکولی هورمون انسولین C257H383N65O77S6
و وزن مولکولی آن 5808 دالتون است. این پروتئین دو زنجیره پپتیدی دارد:
• زنجیره A
• زنجیره B
این زنجیره‌ها با دو پیوند دی‌سولفیدی به یکدیگر متصل شده‌اند. یک پیوند دی‌سولفیدی دیگر نیز بین دو اسیدآمینه در درون خود زنجیره A وجود دارد. در بیشتر گونه‌ها، زنجیره A دارای ۲۱ اسیدآمینه و زنجیره B دارای ۳۰ اسیدآمینه هستند. اگرچه توالی آمینواسیدی در گونه‌های مختلف جانوران تفاوت دارد، برخی از قسمت‌های این هورمون در طول تکامل تغییری نکرده‌اند. قسمت‌های حفاظت شده انسولین عبارتند از:
• محل سه پیوند دی‌سولفیدی
• انتهای هر دو زنجیره A و B
• رزیدوهای آمینواسیدی انتهای کربوکسیلی زنجیره
به دلیل شباهت توالی آمینواسیدی انسولین در بین گونه‌های مختلف، ساختار سه‌بعدی ایجاد شده از آن نیز بین تمام جانداران شباهت فراوانی دارد. بنابراین انسولین موجود در بدن یک گونه جانور با احتمال قوی در بدن موجودات دیگر نیز فعال خواهد بود. به همین دلیل است که به طور مثال از انسولین حیوانی، در درمان دیابت انسان‌ها استفاده می‌شود.
وجود پیوندهای هیدروژنی بین انتهای کربوکسیلی زنجیره‌های B، عامل تمایل مولکول‌های انسولین برای تشکیل دیمر (مولکول دوتایی) در محلول‌ها است. در حضور یون‌های زینک (روی) دایمرهای انسولین به هگزامر تبدیل می‌شوند (ترکیب سه دایمر انسولین). این میان‌کنش‌ها اهمیت بالینی فراوانی دارند. مونومرها و دیمرها درون خون منتشر می‌شوند، در حالی‌که هگزامرهای انسولین، انتشار کمی در خون دارند. بنابراین جذب انسولین آماده شده که مقادیر بالایی هگزامر دارد به کندی انجام می‌شود.
این پدیده در اثر تکاملِ تعدادی از آنالوگ‌های انسولینی نوترکیب به وجود آمده است. اولین نوع تجاری این مولکول‌های نوترکیب، انسولین لیسپرو است. در طراحی این انسولین، آمینو اسیدهای لایزین و پرولین موجود در انتهای کربوکسیلی زنجیره B، حفاظت شده هستند. این تغییر، تأثیری بر اتصال به لیگاند یا گیرنده ندارد اما تمایل مولکول به تشکیل دایمر یا هگزامر را کم کرده است.
ساخت انسولین
انسولین، در سلول‌های بتای جزایر لانگرهانس پانکراس ساخته می‌شود. ابتدا mRNA یا رونوشت ژن انسولین، به یک زنجیره پیش‌ساز به نام «پره‌پروانسولین» (Preproinsulin) ترجمه می‌شود. این زنجیره در انتهای آمینی خود دارای یک توالی سیگنال است که طی تولید در شبکه آندوپلاسمی زبر ساخته می‌شود. حذف این قطعه «پروانسولین» (Proinsulin) را می‌سازد.
در شبکه آندوپلاسمی، آنزیم اندوپپتیداز، یک پپتید اتصالی به نام «C پپتید» (C-peptid) را برش می‌دهد که زنجیره‌های A و B را به هم متصل می‌کرد. این برش، زنجیره را به دو قطعه A و B تبدیل می‌کند که با دو پل دی-سولفیدیِ بین زنجیره‌ای به یکدیگر متصل می‌مانند. این مراحل انسولین بالغ را به وجود می‌آورد. سپس مقادیر یکسانی انسولین و پپتید C در دستگاه گلژی درون وزیکول‌ها بسته‌بندی و در سیتوپلاسم ذخیره می‌شوند.
ترشح انسولین
افزایش غلظت گلوکز در مایع خارج سلولی (ECF)، محرک ترشح هورمون انسولین است. گلوکز با انتشار تسهیل شده از طریق کانال‌های GLUT2 وارد سلول‌های بتا می‌شود و کانال‌های پتاسیمی حساس به ATP را در غشای سلولی، دپلاریزه می‌کند. در نهایت کانال‌های کلسیمی فعال می‌شوند و غلظت این یون در داخل سلول افزایش می‌یابد. ترشح انسولین، با افزایش غلظت داخل سلولی یون کلسیم و از طریق دو مرحله علاقه‌مند می‌شود:
مهاجرت: فرایندی که طی آن وزیکول‌های حاوی انسولین، به سطح سلول می‌روند.
اگزوسیتوز: اتصال غشای وزیکول حاوی انسولین به غشای پلاسمایی، به رهاسازی این هورمون‌ها در فضای خارج سلول منجر می شود.
ترشح انسولین، فرایندی با دوفاز است:
ترشح منقطع (ناگهانی): برای کنترل گلوکز خون در مدت زمانی کوتاه که پس از خوردن غذا برای جذب قند اضافی از خون اتفاق می‌افتد.
ترشح متوالی (طولانی مدت): ترشح بلند مدت انسولین، برای ذخیره گلوکز طی مدت زمانی طولانی است که صرف رشد و تقسیم سلول، تولید پروتئین و رونویسی از DNA می‌شود.
انسولین چیست؟ همه چیز درباره هورمون انسولین
رمان ۹۸ | دانلود رمان
نودهشتیا,بزرگترین مرجع تایپ رمان, دانلود رمان جدید,دانلود رمان عاشقانه, رمان خارجی, رمان ایرانی, دانلود رمان بدون سانسور,دانلود رمان اربابی,
roman98.com
آخرین ویرایش:
