Как инсулин сигнализирует клетку, чтобы принимать глюкозу из крови?

Биологические сигналы

Так же, как мы получаем сигналы от нашей среды и действуем на них, наши клетки также получают сигналы от их среды, наших тел и действуют на них. Это необходимое биологическое явление, которое удерживает клетки живыми и функционирующими. Инсулин - это гормон, выделяемый нашей поджелудочной железой, который сигнализирует клетки определенным образом, чтобы стимулировать их принимать, использовать и хранить глюкозу.

Функция инсулина

После проглатывания пищи, ваша еда разбивается и переваривается. В результате глюкоза выделяется в ваш кровоток. Высокие концентрации глюкозы в крови являются сигналом для бета-клеток поджелудочной железы для высвобождения инсулина. Этот гормон работает как ключ к разблокированию защитных клеточных мембран и позволяет прохождение глюкозы в клетку, которая будет использоваться для энергии.

Механизм инсулина

Инсулин работает, чтобы уменьшить концентрацию глюкозы в крови и облегчить перенос в клетки путем связывания с особыми рецепторами, встроенными в их мембраны. Хотя есть некоторые ткани, такие как мозг и печень, которые не требуют инсулина для поглощения глюкозы, большинство наших клеток не смогут получить доступ к глюкозе крови без нее. Глюкоза является источником энергии для всех клеток и необходима для их и, в конечном счете, нашего выживания.

Путь сигнализации инсулина включает в себя рецептор инсулина, который состоит из двух рецепторных субъединиц, которые расположены снаружи клеточной мембраны и двух субъединиц, которые проникают через мембрану. Эти субъединицы соединены химически вместе. Внеклеточные (вне клетки) субъединицы содержат сайт связывания для инсулина. Когда инсулин связывается с внеклеточными субъединицами, он активирует химическую реакцию, которая проходит через связанные субъединицы в клетку. Этот механизм посылает химические сигналы белкам внутри клетки и заставляет их изменять их активность, что, в свою очередь, инициирует движение переносчиков глюкозы в клеточную мембрану.

Транспортеры глюкозы - это метод клеток для переноса глюкозы через клеточную мембрану из крови и в клетку. Транспортеры глюкозы когда-либо присутствуют внутри органелл, называемых везикулами в цитоплазме клеток. Однако они бесполезны для транспортировки глюкозы без активации из инсулина. Связывание инсулина с клеткой приводит к быстрому перемещению везикул к клеточной мембране, где они сливаются с ней и вставляют переносчики глюкозы. Это дает клетке возможность открыть себя для переноса глюкозы из крови. Когда уровень глюкозы в крови снижается, инсулин перестает связываться с рецепторами клеток, а переносчики глюкозы возвращаются в цитоплазму клетки.