Поджелудочная железа инсулин презентация
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Инсулин гормон жизни
2 слайд
Описание слайда:
История открытия В 1900 году Л.В. Соболев доказал, что островки Лангерганса поджелудочной железы являются местом образования вещества , регулирующего углеводный обмен в организме. В 1921 году Ф.Батинг и Бест получили экстракт из островковой ткани поджелудочной железы, содержащей инсулин . В 1955 году Сенгер изучил аминокислотную последовательность и установил структуру инсулина крупного рогатого скота и свиней.
3 слайд
Описание слайда:
Строение молекулы Относительная молекулярная масса мономера инсулина-ок.6000. Молекула инсулина содержит 51 аминокислоту и состоит из двух цепей; цепь с N-концевым глицином называется A-цепью и состоит из 21 аминокислоты, вторая-B-цепь – состоит из 30 аминокислот.
4 слайд
Описание слайда:
Биосинтез инсулина Инсулин синтезируется в базофильных инссулоцитах островков Лангерганса поджелудочной железы из своего предшественника – проинсулина . Проинсулин-одноцепочный полипептид с относительной молекулярной массой около 10000, содержит более 80 аминокислот.
5 слайд
Описание слайда:
Метаболизм инсулина При выходе в русло крови часть инсулина образует комплексы с белками плазмы крови- так называемый связанный инсулин, другая часть остается в форме свободного инсулина. Свободный инсулин реагирует с антителами к кристаллическому инсулину, стимулирует поглощение глюкозы мышечной и в какой-то степени жировой тканью. Благодаря процессам связывания инсулина с белками сыворотки крови обеспечивается его доставка к тканям. Кроме того, связанный инсулин является как бы формой хранения гормона в крови и создает резерв активного инсулина в русле крови. Существует несколько инсулининактивирующих и инсулиндеградирующих ферментных систем, участвующих в метаболизме инсулина. К ним относятся инсулининактивирующая ферментная система( протеиндисульфидная редуктаза ) и инсулиндеградирующая ферментная система, которая представлена тремя типами протеолитических ферментов. В результате действия протеиндисульфидной редуктазы происходит восстановление S-S-мостиков и образование A- и B-цепей инсулина с последующим протеолизом их до отдельных пептидов и аминокислот. Помимо печени, метаболизм инсулина происходит в мышечной и жировой тканях, почках, в плаценте. Скорость процессов метаболизма может служить контролем за уровнем активного инсулина и играет большую роль в патогенезе сахарного диабета. Период биологического полураспада инсулина человека – около 30 минут.
6 слайд
Описание слайда:
Биологическое действие Инсулин является универсальным анаболическим гормоном. Один из наиболее ярких эффектов инсулина- его гипогликемическое действие. Инсулин оказывает влияние на все виды обмена веществ: стимулирует транспорт веществ через клеточные мембраны, способствует утилизации глюкозы и образованию гликогена, ингибирует глюконеогенез , тормозит липолиз и активирует липогенез, повышает интенсивность синтеза белка. Инсулин необходим для роста и развития организма (действует в синергизме с соматотропным гормоном гипофиза).
7 слайд
Описание слайда:
Показания к применению инсулина Инсулин является специфическим противодиабетическим средством и применяется в основном при сахарном диабете; абсолютным показанием является наличие кетоацидоза и диабетической комы. Выбор препарата и его дозировка зависят от формы и тяжести течения болезни, возраста и общего состояния больного. Подбор доз и лечение инсулином проводится под контролем содержания сахара в крови и в моче и наблюдением за состоянием больного. Передозировка инсулина грозит резким падением содержания сахара в крови, гипогликемической комой.
8 слайд
Описание слайда:
Инсулин Инсули́н (от лат. insula — остров) — гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Основные мишени – мышцы, печень, жировая ткань, фибробласты, лимфоциты Секрецию инсулина усиливают: Повышение содержания глюкозы в крови Глюкагон, секретин, холецистокинин, СТГ Пища, богатая белками Инсулин (м.м. 5,7 кДа) образован двумя полипептидными цепями, содержащими 51 аминокислотный остаток: A-цепь состоит из 21 аминокислоты, B-цепь образована 30 аминокислотами. Полипептидные цепи соединяются двумя дисульфидными мостиками через цистеин, третья дисульфидная связь расположена в A-цепи. Образуется из проинсулина путем удаления внутреннего пептидного сегмента.
9 слайд
Описание слайда:
Механизм действия инсулина
10 слайд
Описание слайда:
Биологические эффекты инсулина Все эффекты инсулина по скорости их реализации подразделяют на 4 группы: очень быстрые (через несколько секунд) — гиперполяризация мембран клеток (за исключением гепатоцитов), повышение проницаемости для глюкозы, активация Na-K-АТФазы, входа К+ и откачивания Na+, подавление Са-насоса и задержка Са2+; быстрые эффекты (в течение нес кольких минут) — активация и торможение различных ферментов, подавляющих катаболизм и усиливающих анаболические процессы; медленные процессы (в течение нескольких часов) — повышенное поглощение аминокислот, изменение синтеза РНК и белков-ферментов; очень медленные эффекты (от часов до суток) — активация митогенеза и размножения клеток.
11 слайд
Описание слайда:
Важнейший эффект инсулина Увеличение в 20—50 раз транспорта глюкозы через мембраны мышечных и жировых клеток путем облегченной диффузии по градиенту концентрации с помощью чувствительных к гормону мембранных белковых переносчиков (ГЛЮТ). В мембранах разных видов клеток выявлены 6 типов ГЛЮТ, но только один из них — ГЛЮТ-4 является инсулинозависимым и находится в мембранах клеток скелетных мышц, миокарда, жировой ткани.
12 слайд
Описание слайда:
Действие инсулина на белковый и углеводный обмены Белковый обмен: повышение проницаемости мембран для аминокислот; усиление синтеза мРНК; активация в печени синтеза аминокислот; повышение синтеза и подавление распада белка. Углеводный обмен: активация утилизации глюкозы клетками, усиление процессов фосфорилирования; подавление распада и стимуляция синтеза гликогена; угнетение глюконеогенеза; активация процессов гликолиза; гипогликемия
13 слайд
Описание слайда:
Действие инсулина на липидный обмен Стимуляция синтеза свободных жирных кислот из глюкозы Стимуляция синтеза липопротеиновой липазы в клетках эндотелия сосудов и благодаря этому активация гидролиза связанных с липопротеинами крови триглицеридов и поступления жирных кислот в клетки жировой ткани Стимуляция синтеза триглицеридов Подавление распада жира Активация окисления кетоновых тел в печени.
14 слайд
Описание слайда:
Препараты инсулина Для медицинских целей инсулин получают из поджелудочной железы крупного рогатого скота, свиней и китов. Активность инсулина определяют биологическим путем (по способности понижать содержание сахара в крови у здоровых кроликов).
15 слайд
16 слайд
Описание слайда:
Показания к применению инсулина Инсулин является специфическим противодиабетическим средством и применяется в основном при сахарном диабете; абсолютным показанием является наличие кетоацидоза и диабетической комы. Выбор препарата и его дозировка зависят от формы и тяжести течения болезни, возраста и общего состояния больного. Подбор доз и лечение инсулином проводится под контролем содержания сахара в крови и в моче и наблюдением за состоянием больного. Передозировка инсулина грозит резким падением содержания сахара в крови, гипогликемической комой.
17 слайд
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка – книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Учитель биологии
Курс профессиональной переподготовки
Учитель биологии и химии
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала:
ДБ-503666
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Источник
Инфоурок
›
Биология
›Презентации›Презентация на тему: “Гормоны поджелудочной железы”
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Гормоны поджелудочной железы
2 слайд
Описание слайда:
История открытия В 1900 году Л.В. Соболев доказал, что островки Лангерганса поджелудочной железы являются местом образования вещества , регулирующего углеводный обмен в организме. В 1921 году Ф.Батинг и Бест получили экстракт из островковой ткани поджелудочной железы, содержащей инсулин . В 1955 году Сенгер изучил аминокислотную последовательность и установил структуру инсулина крупного рогатого скота и свиней.
3 слайд
4 слайд
Описание слайда:
проинсулин Пропреин сулин инсулин
5 слайд
6 слайд
7 слайд
8 слайд
9 слайд
Описание слайда:
Механизм действия инсулина.
10 слайд
Описание слайда:
Действие инсулина и глюкагона на метаболизм глюкозы в печени
11 слайд
Описание слайда:
Инсулин активирует ацетил-КоА-карбоксилазу.
12 слайд
13 слайд
14 слайд
Описание слайда:
Сахарный диабет 1.Врожденный(Связан он с тем, что гормон инсулин, который участвует в переработке сахара в крови, отсутствует в организме, поджелудочная железа его не вырабатывает) 2.Приобретенный(Этот тип диабета называют «болезнью цивилизации», так как он возникает из-за ухудшения работы поджелудочной железы, у людей, обладающих повышенной массой тела, ведущих сидячий образ жизни, предпочитающих жирную пищу)
15 слайд
Описание слайда:
Симптомы сахарного диабета – слабость, – усталость, – потливость, – резкую потерю веса – обильное мочеиспускание и жажду, – периодические боли в грудине и в икроножных мышцах.
16 слайд
Описание слайда:
Биохимические нарушения при НЕДОСТАТОЧНОСТИ инсулина включают: 1. Гипергликемию, вызванную нарушением транспорта глюкозы в клетки и компенса- торно ускоренным распадом гликогена. 2. Глюкозурию и полиурию, сопровождающиеся нарушением способности почечных канальцев к реабсорбции глюкозы (транспортная глюкозурия), вместе с которой выделяется много воды. Больной испытывает чувство жажды и голода. 3. Кетонемию и кетонурию обусловленную тем, что дефицит глюкозы в клетках приводит к более интенсивному использованию в качестве источника энергии липидов. 4. Нарушение кислотно-щелочного равновесия объясняется накоплением кислых продуктов – кетоацидозом. 5. Отрицательный азотистый баланс. Усиление глюконеогенеза с использованием гликопластических аминокислот приводит, с одной стороны, к потере аминокислот и нарушению синтеза белков, с другой – к повышению синтеза мочевины. 6. Гиперосмотическую дегидратацию в связи с выделением с мочой большого количества глюкозы, кетоновых тел, азотсодержащих продуктов и натрия. Клеточная дегидратация с поражением функции мозга ведет к развитию диабетической комы.
17 слайд
18 слайд
19 слайд
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка – книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Учитель биологии
Курс профессиональной переподготовки
Учитель биологии и химии
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала:
ДБ-503686
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Источник
1. ГОРМОНЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
2.
Поджелудочная железа (pancreas) – орган
пищеварительной и эндокринной систем.
1. Экзокринная (внешнесекреторная) функция. В
клетках ацинусов железы синтезируется панкреатический сок, который по панкреатическому протоку выделяется в просвет duodenum. Компоненты сока:
• проферменты (зимогены): трипсиноген, химотрипсиноген, эластаза, карбоксипептидаза, панкреатические липазы (липаза, ФЛазаА2, лизоФЛаза и ХС-эстераза), амилаза и нуклеазы. Зимогены активируются
с участием энтеропептидаз (выделяются клетками
duodenum).
• ионы бикарбоната – нейтрализует кислую реакцию
пищевого комка, поступающего в duodenum из
желудка.
3.
2. Эндокринная функция. Реализуется благодаря
клеткам, лежащим между ацинусами, в виде островков
– островков Лангерганса. Клетки островков:
a – клетки, выделяют глюкагон
– клетки, выделяют инсулин
– клетки, выделяют соматостатин
D – клетки, выделяют вазоактивный интестинальный
пептид
Островок Лангерганса
Островки окружены клетками ацинусов (окрашены розовым цветом). На долю островков
приходится 1-2% от объема pancreas. -клетки
составляют 65-80% от общего числа клеток
островка.
Флуоресцентные антитела против глюкагона дают красное окрашивание (периферия
островков). Флуоресцентные антитела про-тив
инсулина – синее окрашивание (централь-ная
часть островков).
4.
ИНСУЛИН
1889 г. – Минковски и Меринг: устновили, что отсутствие некоего продукта в соке pancreas («диабетический фактор») является причиной сахарного диабета
(СД).
1921 г. – Бантинг и Бест: впервые получили экстракт
из pancreas, который снимал симптомы СД в эксперименте. Доказано, что «диабетический фактор» синтезируется в -клетках островков Лангерганса, его назвали «инсулин» (лат. Insula – островок).
1922 г. – Бантинг и Бест получили препарат очищенного инсулина из pancreas свиньи и впервые в мире
успешно применили инсулин для лечения СД.
1923 г. – Бантинг, Бест и двое их коллег получили
Нобелевскую премию за выделение инсулина. С 1923
года начался выпуск инсулина, как фармпрепарата (из
pancreas свиньи).
5.
ИНСУЛИН
Синтезируется и секретируется -клетками островков Лангерганса.
Инсулин – полипептид (51 аминокислота, m.m. = 5800), состоит
из 2-х пептидных цепей:
А-цепь 21 аминокислота
В-цепь 30 аминокислот
Три дисульфидные (-S-S-) связи: две связи соединяют А- и Вцепи; одна связь находится внутри А-цепи.
Первичная структура инсулина человека и свиньи отличается по единственной а.к. В-цепи в
положении-30: Tre (человек), Ala (свинья).
6.
СИНТЕЗ И ОБРАЗОВАНИЕ
БИОАКТИВНОГО (ЗРЕЛОГО) ИНСУЛИНА
Зрелый (биологически активный) инсулин образуется из молекулы-предшественника – препроинсулина путём поэтапного
протеолиза, катализиремого специфическими эндопептидазами.
1. Из препроинcулина (110
а.к.) протеолитически удаляется фрагмент (23 а.к.) с N-конца
(сигнальная последовательность).
2. В проинсулине образуются три -S-S- связи.
3. Из проинсулина протеолитически удаляется С-пептид.
Образуется зрелый (биоактивный) инсулин.
Зрелый инсулин запасается
в цитоплазме -клеток в секреторных гранулах (гексамеры,
стабилизированные Zn2+).
7.
КОМПАРТМЕНТЫ СОЗРЕВАНИЯ ИНСУЛИНА
Мембрана шероховатого ЭПР: Сигнальная последовательность
связывается с мембраной ЭПР, что позволяет растущей на рибосомах пептидной цепи препроинсулина постепенно проникать во
внутренне пространство ЭПР.
Внутреннее пространство ЭПР: По завершении синтеза препроинсулина происходит протеолитическое отделение сигнальной
последовательности, которая остается связана с мембраной ЭПР.
В пространстве ЭПР выделяется проинсулин. Он подвергается
фолдингу (оптимальная конформация) и образуются все дисульфидные мостики.
Аппарат Гольджи: Проинсулин покидает ЭПР и доставляется в
аппарат Гольджи, где формируются секреторные гранулы. Тут
завершается созревание инсулина: действующие в двух точках
внутриклеточные эндопептидазы «вырезают» фрагмент «Спептид». Зрелый (биоактивный) инсулин: А- и В-полипептидные
цепи, соединённые двумя дисульфидными мостиками. Молекулы
инсулина через атом Zn формируют гексамеры и в таком виде
ожидают метаболического сигнала к экзоцитозу и выходу в кровь.
8.
СИГНАЛИЗАЦИЯ К ОСВОБОЖДЕНИЮ
ИНСУЛИНА В КРОВЬ
Ведущий метаболический сигнал для выделения инсулина –
повышение [глюкозы] в крови.
• Глюкоза проникает в -клетки с помощью ГЛЮТ 2 – вдоль градиента её концентрации (облегчённая диффузия глюкозы).
• Интенсификация окисления глюкозы приводит к повышению
отношения АТФ/АДФ в клетке. Под влиянием этого в клеточной
мембране закрываются АТФ-чувствительные К+ каналы. К+ перестает выходить из клетки и [K+] повышается. В итоге – электроотрицательность цитозольной поверхности мембраны уменьшается, что приводит к её деполяризации. В ответ на это открываются вольтаж-зависимые Са2+ каналы и внеклеточный Са2+ начинает поступать в клетку и активирует рианодиновые Са2+ каналы
мембраны ЭПР: [Ca2+] в цитоплазме повышается.
• Высокая [Ca2+] активирует ФЛазуС, что запускает образование ДАГ и
И3Ф из ФИ-4,5-диФ.
• И3Ф связывается с рецептором мембраны ЭПР, сопряженным с Са2+
каналом, что приводит к резкому повышению [Са2+]. Скачёк [Са2+] запускает экзоцитоз секреторных гранул и выход инсулина в кровь.
9.
Помимо глюкозы, синтез и секрецию инсулина стимулируют:
• аргинин
• лизин
• гормоны ЖКТ: желудочный ингибиторный полипептид (инсулин), секретин (бикарбонат), гастрин (HCl и пепсин) и холецистокинин (панкреатическая амилаза)
• соматотропный гормон
• кортизол
• эстрогены
Снижает секрецию: адреналин
Основные органы-мишени: печень, мышцы (скелетные и миокард) и жировая ткань.
10.
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ СИГНАЛЬНЫЙ ПУТЬ ИНСУЛИНА
Рецептор инсулина относится к классу рецепторов клеточной
поверхности, обладающих тирозинкиназной активностью. В
отличие от других рецепторов этого класса, рецептор инсулина
изначально существует как гомодимер.
При связывании инсулина с рецептором в его цитозольных доменах
активируется тирозинкиназа.
В результате перекрестного аутофосфорилирования на обоих доменах появляются фосфотирозины.
Они становятся точками связывания для белка: субстрата инсулинового рецептора (IRS), содержащий
SН2-домен.
Рецепторная тирозиновая киназа
фосфорилирует IRS, что придает
ему способность связываться и активировать внутриклеточную фосфатидилинозитол-3-киназу (содержит SН2-домен).
11.
Схема
активации гликогенсинтетазы инсулином
ФИ-3К содержит SH2-домен. С её
помощью образуется мембранный
ФИ-3,4,5-трифосфат (ФИФ3). Эта
молекула становится начальным
пунктом собственного каскада
киназ. Сначала активируется киназа
PDK-1 (3-phosphoinositide dependent
protein kinase-1), которая далее
активирует ПКВ. ПКВ фосфорилирует
GSK3 (glycogen synthase kinase-3),
чем инактивирует её. В результате
гликогенсинтаза остаётся в активном
(нефосфорилированном) состоянии.
Инсулин активирует РР1
12.
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИНСУЛИНА
ПЕЧЕНЬ:
• Активация гликолиза (окисление глюкозы)
• Активация синтеза гликогена: посредством активации ПКВ
(фосфорилирует и инактивирует киназу ГС, параллельно активирует РР1) большая часть ГС переводится в активную (нефосфорилированную) форму синтез гликогена.
• Ингибирование глюконеогенеза:
а). метаболическая регуляция – подавление уже имеющегося
ключевого фермента глюконеогенеза – ф-1,6-биФазы. ПКВ активирует РР1 активация БФБ, который синтезирует аллостерический регулятор ф-2,6-биФ: активатор ФФК (гликолиз) и ингибитор ф-1,6-биФазы (глюконеогенез).
б). влияние на геном – подавление синтеза ключевых ферментов
глюконеогенеза. ПКВ фосфорилирует транскрипционный фактор FOXO1, который в фосфорилированной форме диссоциирует с инсулин-респонсивных сайтов генов, кодирующих
ключевые ферменты глюконеогенеза.
13.
• Активация синтеза липидов: усиление окисления глюкозы
даёт избыток цитрата в ЦТК. Цитрат переносится в цитозоль, где
с участием цитратлиазы превращается в эквимолярное ко-во
ацетил-КоА. ПКВ активирует РР1, которая дефосфорилирует
ацетил-КоА-карбоксилазу и этим активирует её. Это ключевой
фермент синтеза ЖК: ацетил-КоА малонил-КоА (ключевой
метаболит для синтеза ЖК, ТАГ и ХС). Малонил-КоА – аллостерический ингибитор МХ фермента карнитинацилтрансферазы I,
ответственного за перенос длинноцепочечных ЖК в матрикс для
-окисления. Т.о., подавление окисления ЖК в этих условиях
способствует усилению синтеза липидов.
14.
МЫШЦЫ:
Транспорт глюкозы в гепатоциты обеспечивает ГЛЮТ 2. Мембраны адипоцитов и сарколемма миоцитов исходно непроницаемы
для глюкозы. Для транспорта глюкозы необходим ГЛЮТ 4.Инсулин
активирует ПКВ стимуляция специфического белка, ответственнго за экзоцитоз. Под его влиянием цитозольные везикулы, содержащие ГЛЮТ 4, встраиваются в плазматическую мембрану и приносят туда ГЛЮТ 4, что обеспечивает транспорт глюкозы внутрь
адипоциов и миоцитов.
• Активация гликолиза и синтеза гликогена происходит
согласно механизмам, аналогичным для печени. В мышцах есть
дополнительный механизм, трансформации ГС в активную форму.
Глюкозо-6-Ф (не может выходить из миоцитов т.к. нет Г6Фазы)
является аллостерическим активатором РР1.
15.
ЖИРОВАЯ ТКАНЬ:
• Активация синтеза липидов: происходит согласно механизмам, аналогичным для печени.
• Активация гликолиза: служит источником энергии (АТФ) и
глицерол-3-Ф для синтеза ТАГ а адипоцитах. В жировой ткани
гликолиз единственный источник глицерол-3-Ф.
• Ингибирование липолиза:
а). ПКВ активирует РР1, которая дефосфорилирует и ингибирует гормончувствительную липазу (ГЧЛ) (ответственна за
пуск липолитического каскад в адипоитах).
б). ПКВ активирует фосфодиэстеразу цАМФ, которая быстро
разрушает цАМФ – активатор ГЧЛ.
16.
ГЛЮКАГОН
Синтезируется и секретируется a-клетками островков
Лангерганса.
Глюкагон – полипептид (29 аминокислот, m.m. = 3500), состоит из
единственной пептидной цепи.
Метаболическим сигналом для усиления секреции глюкагона снижение [глюкозы] в крови. Орган-мишень – печень.
В процессе регуляции обмена веществ инсулин и глюкагон являются гормонами – антагонистами. Их концентрация в крови изменяется всегда реципрокно: увеличение концентрации инсулина
одновременно сопровождается снижением концентрации глюкагона и наоборот.
Регуляция метаболизма глюкагном осуществляется в теснейшей
связи с гормоном адреналином (мозговое в-во надпочечников).
Секреция адреналина усиливается также в ответ на снижение
[глюкозы] в крови. Органы-мишени адреналина – жировая ткань и
мышцы. Т.о., глюкагон и адреналин – гормоны – синерги