胰岛素的生理作用

1 胰岛素的生理作用

1.1 对血糖代谢的调节

促进细胞摄取葡萄糖。血糖浓度升高时,迅速引起胰岛素的分泌,使全身各个组织加速摄取与储存葡萄糖,尤其能加速肝细胞与肌细胞摄取葡萄糖,并且促进它们对葡萄糖的贮存与利用。肌肉组织在无胰岛素作用时,几乎不能摄取葡萄糖。

肝细胞与肌细胞大量吸收葡萄糖后,一方面将其转化为糖原贮存起来,或在肝细胞内将葡萄糖转变成脂肪酸,转运到脂肪组织贮存;在肝脏,胰岛素使进食后吸收的葡萄糖大量转化成糖原,并促进葡萄糖转变成脂肪酸,转运到脂肪组织贮存。此外胰岛素还抑制糖原异生。胰岛素不但可使葡萄糖迅速转运入肌细胞,而且可加速葡萄糖的利用与肌糖原的合成,从而使血糖浓度降低。胰岛素缺乏时糖不能被贮存利用。另一方面促进葡萄糖氧化生成高能磷酸化合物作为能量来源,结果使血糖水平下降。

1.2 对脂肪代谢的调节

胰岛素对脂肪合成与贮存起着非常重要的作用,不但在肝脏能加速葡萄糖合成脂肪酸,然后贮存到脂肪细胞中,而且脂肪细胞本身在胰岛素作用下也可合成少量脂肪酸。胰岛素还能促进葡萄糖进入脂肪细胞,使其转化成a-磷酸甘油,并与脂肪酸形成甘油三酯贮存于脂肪细胞中。胰岛素还抑制对激素敏感的脂解酶的活性,进而抑制脂肪分解。胰岛素缺乏不仅引起糖尿病,而且还可造成脂类代谢的严重紊乱、血脂升高、引起动脉硬化,并常常导致心血管与脑血管系统的严重疾

病。

1.3 对蛋白质代谢的调节

胰岛素能促进氨基酸进入细胞,然后直接作用于核糖体,促进蛋白质的合成。它还能抑制蛋白质分解。

2 胰岛素降低血糖的生理机制

2.1 胰岛素与组织细胞膜上的胰岛素受体结合

在人体内许多组织的细胞膜上都存在着胰岛素受体。胰岛素在细胞水平发挥生理作用,首先必须与靶细胞膜上的胰岛素受体结合后,才能开始发挥其生物效应,这就是胰岛素发挥正常生理作用的先决条件。不同种类的细胞,其膜上胰岛素受体的数量亦不相同,每个脂肪细胞与肝细胞膜上大约有300 000个受体,而每个红细胞膜上大约有40个受体。胰岛素受体具有高度的特异性。胰岛素作用的靶细胞主要有肝细胞、脂肪细胞、肌肉细胞、血细胞、肺脏与肾脏的细胞、睾丸细胞等。

2.2 安排糖分的贮藏与使用

当血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加,与靶细胞的胰岛素受体结合后,可以“命令”从食物中吸收进血液的糖分加速进入肝脏、肌肉等组织,并以糖原的形式贮藏起来备用;同时又约束贮存在这些组织里的糖原不能轻易溜回血液里,免得引起血糖过高。

2.3 帮助脂肪的合成与贮存

胰岛素可以促进肝脏合成脂肪酸,使三酰甘油合成增多,极低密度脂蛋白合成增快。它还可以抑制脂解酶的活性,从而抑制脂肪的分

解。在这一作用下,胰岛素可以把体内一部分多余的糖分赶入到脂肪组织里,并将这些糖分转化成脂肪贮藏起来。同时,胰岛素也不让脂肪组织随便分解成葡萄糖。

可见,胰岛素的主要功能就是通过调节外周组织对葡萄糖的摄取与代谢,促进组织细胞吸收葡萄糖的能力,尤其能加速肝细胞与肌细胞对葡萄糖的摄取,以维持体内葡萄糖的平衡。此外,胰岛素对脂肪、蛋白质的代谢、核酸的合成与某些基因的表达也具有调节作用。所以,高中生物选修全一册所论述的关于胰岛素的生理作用更具有说服力。