关于胰岛素的!

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胰岛素
【结构】
不同种族动物（人、牛、羊、猪等）的胰岛素功能大体相同,成分稍有差异.图中为人胰岛素化学结构.
胰岛素由A、B两个肽链组成.人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸,B链有15种30个氨基酸,共16种51个氨基酸组成.其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键,使A、B两链连接起来.此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键.
【性质】
〖分子式〗C257 H383 N65 O77 S6
〖分子量〗5807.69
〖性状〗白色或类白色的结晶粉末
〖熔点〗233℃（分解）
〖比旋度〗-64°±8°(C=2,0.003mol/L NaOH)
〖溶解性〗在水、乙醇、氯仿或乙醚中几乎不溶；在矿酸（无机酸）或氢氧化碱溶液中易溶
〖酸碱性〗两性,等电点pI5.35-5.45
【来源】
胰岛素是一种蛋白质类激素,体内胰岛素是由胰岛β细胞分泌的.在人体十二指肠旁边,有一条长形的器官,叫做胰腺.在胰腺中散布着许许多多的细胞群,叫做胰岛.胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的激动而分泌的一种蛋白质激素.
胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上.基因正常则生成的胰岛素结构是正常的；若基因突变则生成的胰岛素结构是不正常的,为变异胰岛素.在β细胞的细胞核中,第11对染色体短臂上胰岛素基因区DNA向mRNA转录,mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网,转译成由105个氨基酸残基构成的前胰岛素原.前胰岛素原经过蛋白水解作用除其前肽,生成86个氨基酸组成的长肽链——胰岛素原（Proinsulin）.胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体,经蛋白水解酶的作用,切去31、32、60三个精氨酸连接的链,断链生成没有作用的C肽,同时生成胰岛素,分泌到B细胞外,进入血液循环中.未经过蛋白酶水解的胰岛素原,一小部分随着胰岛素进入血液循环,胰岛素原的生物活性仅有胰岛素的5%.
胰岛素半衰期为5－15分钟.在肝脏,先将胰岛素分子中的二硫键还原,产生游离的AB链,再在胰岛素酶作用下水解成为氨基酸而灭活.
胰岛β细胞中储备胰岛素约200U,每天分泌约40U.空腹时,血浆胰岛素浓度是5～15μU/mL.进餐后血浆胰岛素水平可增加5～10倍.体内胰岛素的生物合成速度主要受以下因素影响：
（一）血浆葡萄糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素.口服或静脉注射葡萄糖后,胰岛素释放呈两相反应.早期快速相,门静脉血浆中胰岛素在2分钟内即达到最高值,随即迅速下降；延迟缓慢相,10分钟后血浆胰岛素水平又逐渐上升,一直延续1小时以上.早期快速相显示葡萄糖促使储存的胰岛素释放,延迟缓慢相显示胰岛素的合成和胰岛素原转变的胰岛素.
（二）进食含蛋白质较多的食物后,血液中氨基酸浓度升高,胰岛素分泌也增加.精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有较强的刺激胰岛素分泌的作用.
（三）进餐后胃肠道激素增加,可促进胰岛素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽都刺激胰岛素分泌.
（四）自由神经功能状态可影响胰岛素分泌.迷走神经兴奋时促进胰岛素分泌；交感神经兴奋时则抑制胰岛素分泌.
胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的.临床上使用胰岛素治疗的病人,血清中存在胰岛素抗体,影响放射免疫方法测定血胰岛素水平,在这种情况下可通过测定血浆C肽水平,来了解内源性胰岛素分泌状态.
【作用】
〖生理作用〗
胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素.作用机理属于受体酪氨酸激酶机制.
（一）调节糖代谢
胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原的分解和糖原异生,因此,胰岛素有降低血糖的作用.胰岛素分泌过多时,血糖下降迅速,脑组织受影响最大,可出现惊厥、昏迷,甚至引起胰岛素休克.相反,胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏常导致血糖升高；若超过肾糖阈,则糖从尿中排出,引起糖尿；同时由于血液成份中改变(含有过量的葡萄糖), 亦导致高血压、冠心病和视网膜血管病等病变.胰岛素降血糖是多方面作用的结果：
（1）促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞.
（2）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,从而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低,加速糖原合成、抑制糖原分解.
（3）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.
（4）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.
（5）抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶,减缓脂肪动员,使组织利用葡萄糖增加.
（二）调节脂肪代谢
胰岛素能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.胰岛素缺乏可造成脂肪代谢紊乱,脂肪贮存减少,分解加强,血脂升高,久之可引起动脉硬化,进而导致心脑血管的严重疾患；与此同时,由于脂肪分解加强,生成大量酮体,出现酮症酸中毒.
（三）调节蛋白质代谢
胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成,一方面抑制蛋白质的分解,因而有利于生长.腺垂体生长激素的促蛋白质合成作用,必须有胰岛素的存在才能表现出来.因此,对于生长来说,胰岛素也是不可缺少的激素之一.
（四）其它功能
胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内；可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成.
【影响胰岛素分泌的因素】
体内胰岛素的分泌主要受以下因素影响：
(1)血糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素.口服或静脉注射葡萄糖后,胰岛素释放呈两相反应.早期快速相,门静脉血浆中胰岛素在2分钟内即达到最高值,随即迅速下降；延迟缓慢相,10分钟后血浆胰岛素水平又逐渐上升,一直延续1小时以上.早期快速相显示葡萄糖促使储存的胰岛素释放,延迟缓慢相显示胰岛素的合成和胰岛素原转变的胰岛素.
(2)进食含蛋白质较多的食物后,血液中氨基酸浓度升高,胰岛素分泌也增加.精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有较强的刺激胰岛素分泌的作用.
(3)进餐后胃肠道激素增加,可促进胰岛素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽都刺激胰岛素分泌.
(4)自由神经功能状态可影响胰岛素分泌.迷走神经兴奋时促进胰岛素分泌；交感神经兴奋时则抑制胰岛素分泌.
〖药理作用〗
治疗糖尿病、消耗性疾病
【发现】
〖1926年〗首次从动物胰脏中提取到胰岛素结晶
〖1955年〗阐明胰岛素序列的一级结构
〖1965年〗9月17日,中国首次完整人工合成了结晶牛胰岛素.这是当时人工合成的具有生物活性的最大的天然有机高分子化合物,实验的成功使中国成为第一个合成蛋白质的国家.这是科学工作者将人工合成的产物注入小白鼠体内,测验它的生物活力.小白鼠因体内胰岛素增多而发生了惊厥反应,证明这种人工合成的产物就是具有生物活性的人工合成胰岛素.

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