胰岛素作用的分子机理

胰岛素科技名词定义中文名称：胰岛素英文名称：insulin定义：胰腺朗格汉斯小岛所分泌的蛋白质激素。

由A、B链组成，共含51个氨基酸残基。

能增强细胞对葡萄糖的摄取利用，对蛋白质及脂质代谢有促进合成的作用。

应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；激素与维生素（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。

胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。

外源性胰岛素主要用来糖尿病治疗，糖尿病患者早期使用胰岛素和超强抗氧化剂如（注射用硫辛酸、口服虾青素等）有望出现较长时间的蜜月期，胰岛素注射不会有成瘾和依赖性。

目录简介显微镜下的胰岛 beta 细胞〖化学本质〗蛋白质〖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〖英文缩写〗INS.发现过程胰岛素于1921年由加拿大人F.G.班廷和C.H.贝斯特首先发现。

1922年开始用于临床，使过去不治的糖尿病患者得到挽救。

中国科学院肾病检测研究所主治直至80年代初，用于临床的胰岛素几乎都是从猪、牛胰脏中提取的。

不同动物的胰岛素组成均有所差异，猪的与人的胰岛素结构最为相似，只有B链羧基端的一个氨基酸不同。

80年代初已成功地运用遗传工程技术由微生物大量生产人的胰岛素，并已用于临床。

1955年英国F.桑格小组测定了牛胰岛素的全部氨基酸序列，开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路。

1965年9月17日，中国科学家人工合成了具有全部生物活力的结晶牛胰岛素，它是第一个在实验室中用人工方法合成的蛋白质。

胰岛素分泌原理
胰岛素是由胰岛素细胞分泌的一种激素，它在调节血糖水平和能量代谢方面起着重要作用。

胰岛素的分泌受到多个因素的调控，主要包括血糖水平、胃肠道激素、运动和神经调节等。

当血糖水平升高时，特别是在进食后，胰岛素细胞会受到刺激，促使胰岛素的分泌。

这是通过血液中的葡萄糖刺激胰岛素细胞表面的受体，导致细胞内钙离子浓度增加，进而促进胰岛素合成和分泌的过程。

此外，胃肠道激素也能够间接地刺激胰岛素的分泌。

在进食过程中，胃肠道分泌的一些激素（如胃抑素、胰高血糖素等）能够刺激胰岛β-细胞合成和分泌胰岛素。

运动对胰岛素的分泌也有一定的影响。

运动能够增加肌肉组织对葡萄糖的摄取和利用，刺激胰岛β-细胞合成和分泌胰岛素。

神经调节也对胰岛素的分泌起着一定的调控作用。

交感神经活动的增加会促进胰岛素的分泌，而副交感神经活动则抑制胰岛素的分泌。

总体而言，胰岛素的分泌受到多种因素的综合调控，这种调节使得血糖水平保持在一个相对稳定的范围内，维持机体的能量代谢和生理功能的正常进行。

糖尿病的胰岛素合成机制糖尿病是一种常见的代谢性疾病，其特征是血糖调节紊乱导致高血糖。

胰岛素是维持血糖平衡的关键激素，它的合成机制对了解糖尿病的发病机理至关重要。

本文将详细介绍糖尿病的胰岛素合成机制。

一、前胰岛素的合成与转运胰岛细胞合成胰岛素的前体分子称为前胰岛素。

前胰岛素由信号肽C钙调素和胰岛素A、B链组成。

胰岛细胞的内质网（ER）是前胰岛素的合成和折叠的主要场所。

合成前胰岛素的mRNA被转录出来，然后进入细胞质，并通过核糖体翻译为多肽链。

这些多肽链在ER中折叠和成熟为前胰岛素。

在合成完成后，前胰岛素需要通过转运进入高尔基体，并进一步经过泡泡转运到成熟泡泡（secretory vesicle)中。

这个过程主要依赖于ER、高尔基体和泡泡间的融合和运输通路，必要的蛋白质运输通路对胰岛素合成起着重要的作用。

二、前胰岛素的基础处理与成熟前胰岛素在成熟前需要经过一系列的基础处理步骤，以最终转变为活性的胰岛素形式。

这一过程主要涉及到信号肽的去除以及亚硫酰化的发生。

在高尔基体的内腔中，前胰岛素受到专门的糖基转移酶的作用，将其信号肽去除，并将其亚硫酰化。

信号肽的去除是为了确保最终合成的胰岛素分子具有成熟的结构和功能。

亚硫酰化则是为了增强胰岛素的稳定性和活性。

亚硫酰化的发生需要葡萄糖酸化酶、异地二硫键形成酶等多种酶的参与，在泡泡腔中进行。

三、胰岛素的分泌和信号转导成熟的胰岛素分子被储存于胰岛细胞中的泡泡中，等待体内需要时进行释放。

胰岛素的分泌是一个复杂的过程，并受到内、外源性刺激的调控。

当血糖浓度升高时，胰岛B细胞受到刺激，胰岛素泡泡受到真核钙蛋白的驱动，并融入胰岛B细胞膜，最终释放胰岛素到血液中。

而低血糖时，B细胞停止胰岛素的分泌。

胰岛B细胞表面的GLUT2葡萄糖转运蛋白负责胰岛B细胞对葡萄糖的摄取。

摄取的葡萄糖经过糖酵解生成ATP，ATP闭合细胞膜上的钾通道，细胞内钾浓度升高。

细胞膜上的ATP敏感钠通道被激活，使得钙离子内流，最终促进胰岛素泡泡融合和胰岛素的释放。

葡萄糖调控胰岛素分泌机制的研究胰岛素是由胰腺β细胞分泌的一种激素，能够促进细胞对葡萄糖的吸收和利用，是体内主要的降血糖激素。

而胰岛素的分泌又是由什么机制控制的呢？其中一个最重要的机制就是葡萄糖调控。

下面我将逐一介绍这种调控机制和相关的研究进展。

1.葡萄糖是如何调控胰岛素分泌的？在正常的生理状态下，血液中葡萄糖浓度的变化对胰岛素的分泌起到了至关重要的调节作用。

当血糖上升时，胰岛β细胞的电位将变得更为正向，导致钙离子内流，从而促进脱氮酸磷酸化作用的发生，从而使得储存在细胞囊泡中的胰岛素释放。

反之，当血糖浓度下降时，胰岛β细胞电位的变化会相应降低，阻止了脱氮酸磷酸化作用的发生，并阻止了胰岛素的释放。

2.胰岛素分泌调控相关蛋白的研究进展在过去的几十年中，科学家们不断探索胰岛素分泌的调控机制，从而揭示了许多重要的蛋白质和信号通路。

下面列举其中的几个：（1）KATP通道KATP通道是由集合了两种多肽建成的复合蛋白，由于其特殊的结构和作用机理，因此对胰岛素的分泌调控起到了至关重要的作用。

在胰岛β细胞细胞膜上，KATP通道是通过为ATP分子提供一个通道来维持胰岛静息状态的。

当葡萄糖被摄取以后，KATP通道会自动关闭，从而促进了膜动作电位的产生，同时增加了细胞内钙离子浓度，从而促进胰岛素的释放。

（2）SNARE蛋白SNARE蛋白是由融合抑制蛋白（SNAP）、融合蛋白（VAMP）和靶位点融合蛋白（Syntaxin）等组成的复合蛋白。

在胰岛素的分泌过程中，SNARE蛋白通过调控胰岛β细胞内囊泡与细胞膜之间的融合，从而促进了胰岛素的释放，起到了至关重要的作用。

（3）肠素肽肠素肽是一种由皮质类固醇释放激素（CRH）衍生出来的多肽激素。

在胰岛β细胞中，肠素肽能够调节细胞内的cAMP水平和KATP通道的活性，从而起到了调控胰岛素分泌的作用。

3.结论总体而言，葡萄糖调控是胰岛素分泌最重要的机制之一。

通过对胰岛β细胞内KATP通道、SNARE蛋白、肠素肽等关键因素的研究，我们能够更好地理解胰岛素分泌的机制。

生物学中的激素与酶的作用机理生物学是探究生命的科学，其中涉及到许多分子及其机制。

其中，激素和酶是生物学研究的重点之一。

它们的作用机理是维持生命体的正常运转，进而影响生物体的生长、发育和代谢等方面。

本文将从激素和酶的作用机理、影响效应、应用前景和未来发展等方面进行探讨。

一、激素的作用机理激素是一种分泌于内分泌系统中的生物活性物质，它们对生物体生长、发育、代谢、免疫和生殖等方面都有着广泛的影响。

激素的作用机理主要有以下几种：1. 直接作用于靶组织细胞激素会通过血液循环到达靶组织细胞，与靶细胞的受体结合，从而发挥其生物学效应。

以胰岛素为例，胰岛素受体激活后，可以促进机体对葡萄糖的吸收和利用，降低血糖水平，维持血糖的平稳。

2. 通过影响细胞内信号通路激素可以作用于细胞膜上的受体，使其发生构象变化，从而导致细胞内信号通路的激活，最终影响细胞的生理功能。

雌激素就是这样一种作用于细胞内信号通路的激素，它们通过对女性生殖系统的影响，调节女性月经生理周期。

3. 调节其他激素的分泌激素之间存在复杂的相互作用关系，有些激素通过调节其他激素的分泌而产生生理效应。

例如下丘脑和垂体释放素可以影响促卵泡生成素和黄体生成素的分泌，从而控制生殖周期。

二、酶的作用机理酶是生命体内最为活跃的催化剂，它们参与生物体的大量代谢过程。

酶的作用机理主要是通过分子结构和催化过程的控制，加速反应速率，达到催化生物反应的功效。

1. 分子结构酶的分子结构决定了它们的催化效率和特异性。

酶分子通常由一个或多个蛋白质多肽链组成，由一系列氨基酸残基构成。

这些氨基酸残基可以根据不同的生理反应互相作用，并形成复杂的三维结构，使酶具有区分底物和产物的特性。

2. 催化过程酶的催化过程可以分为两个阶段：酶与底物的结合和酶与底物形成产物。

在酶与底物的结合过程中，酶分子通过亲和力与底物分子结合，形成酶底物复合物。

随后，底物分子在酶的催化下，发生生物化学反应，形成产物。

最后，产物离开酶分子，还原为底物或进入下一步反应。

2020 版高考生物一轮复习刷题练24 通过激素的调节一、选择题1.根据下图中人体器官模型，判断下列说法错误的是( )A.如果器官为肝脏，则饭后血糖浓度甲处高于乙处B.如果器官为肝脏，则饥饿时血糖浓度甲处低于乙处C.如果器官为肾脏，则尿素的浓度甲处高于乙处D.如果器官为胰脏，则饭后胰岛素浓度甲处高于乙处2.下列关于动物激素调节及其应用方面的叙述，正确的是( )A.饲喂添加甲状腺激素的饲料，可使蝌蚪快速发育成小青蛙B.激素与靶细胞结合并发挥作用后可以继续使用C.甲状腺激素分泌不足的哺乳动物，其耗氧量会增加D.长期服用性激素以提高成绩的运动员，其体内的促性腺激素水平较正常人高一些3.如图为人体激素作用于靶细胞的两种机理示意图，下列说法正确的是( )A.若激素B 是胰岛素，则其能与受体b 特异性结合，产生生理效应，这体现了细胞膜的流动性B.若激素B 是胰高血糖素，受体b 发生缺陷而不能与该激素结合，则可能引起血糖浓度升高C.若该图表示下丘脑细胞，则细胞膜上除了有与激素结合的受体外，还应具有与神经递质相结合的受体D.激素都是依赖与细胞膜上的受体结合从而发挥效应4.甲状腺激素会对机体的代谢产生影响。

若给实验小鼠每日注射适量甲状腺激素，连续注射多日后，不会出现的现象是( )A.机体产热增加B.体重快速增加C.进食量明显增加D.放入密闭室中更易窒息死亡5.研究人员为研究哺乳动物垂体对糖代谢的影响，首先切除动物的胰腺，使动物患糖尿病，之后摘除动物垂体，结果发现动物的糖尿病得到缓解，但再注射垂体提取液则又会引发糖尿病症状。

下列相关叙述正确的是( )A.胰腺切除动物血浆中胰高血糖素含量较高B.垂体中可能有与胰岛素相拮抗的调节糖代谢的激素C.胰腺切除动物会出现多尿、多饮和体重增加的现象D.保留胰腺但摘除垂体的动物会发生血糖水平过高的现象6.如图为人体内甲状腺激素分泌的调节过程，对该图分析正确的是( )A.器官甲除分泌激素a 外，还可以分泌抗利尿激素B.器官乙分泌的激素b 浓度高时，对器官甲和丙均有抑制作用C.器官丙分泌的激素c 浓度高时，对器官甲有抑制作用D.器官丙还可分泌生长激素与激素b 的关系为协同作用7.尿液检查是诊断泌尿系统疾病的重要依据，对于某些全身性病变以及身体其他脏器影响尿液改变的疾病，如糖尿病、血液病、肝胆病等的诊断也有重要的参考价值。

胰岛素科技名词定义中文名称：胰岛素英文名称：insulin定义：胰腺朗格汉斯小岛所分泌的蛋白质激素。

由A、B链组成，共含51个氨基酸残基。

能增强细胞对葡萄糖的摄取利用，对蛋白质及脂质代谢有促进合成的作用。

所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；激素与维生素（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。

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。

目录胰岛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。

编辑本段体内胰岛素的生物合成速度体内胰岛素的分泌主要受以下因素影响：刺激胰岛素分泌血浆葡萄糖浓度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。

进食含蛋白质较多的食物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。

进餐后胃肠道激素增加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。

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。

编辑本段胰岛素的结构不同种族动物（人、牛、羊、猪等）的胰岛素功能大体相同，成分稍有差异。

2023届河南省信阳高级中学高三二轮复习滚动测试2理综生物试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题A．①②③中均存在调节生命活动的信号分子B．若①表示甲状腺激素，其可通过体液运输影响②的分泌C．若③表示抗体，则其在A、B、C中均可被检测到D．C→A过程受阻，不会对B的量产生影响【答案】D【分析】分析题图：A表示血浆，B表示组织液，C表示淋巴液；①表示激素，②表示神经递质，③表示抗体、细胞因子、溶菌酶等。

【详解】A、①②③中均存在调节生命活动的信号分子，①中信号分子为激素，②中信号分子为神经递质，③中信号分子可为细胞因子等，A正确；B、甲状腺激素可提高神经系统的兴奋性，若①表示甲状腺激素，可通过体液运输影响②神经递质的分泌，B正确；C、抗体主要分布在血浆和淋巴液中，因为A血浆、B组织液和C淋巴液这三者之间可以相互转化，因此若③表示抗体，则在A、B、C中均可检测到，C正确；D、A表示血浆，C表示淋巴液，C→A过程受阻，淋巴液增加，会导致局部B组织液增多，D错误。

故选D。

4．下图1展示了胰岛素分泌和胰岛素促进靶细胞吸收葡萄糖的机制，包括图中①、②、③、④4个步骤。

现有4位病人甲、乙、丙、丁、分别在该机制中的①、②、③、④步有缺陷。

对病人进行了2项测试：测试1：分离每位病人的肌肉细胞，测定不同胰岛素浓度下胰岛素结合细胞比例，结果见图2；测试2：给每位病人注射同样体重比例的胰岛素，分别测量血浆中的血糖浓度，结果见图3。

下列相关叙述正确的是（）A．病人甲的测试的结果可用曲线a、c表示B．病人乙的测试的结果可用曲线b、c表示C．病人丙的测试的结果可用曲线a、d表示D．病人丁的测试的结果可用曲线b、d表示【答案】B【分析】据图1分析，胰岛素的作用机理包括：第①步是胰岛B细胞分泌胰岛素，第②步是胰岛素与靶细胞膜上的受体结合，第③步是靶细胞接受胰岛素传递信息后发生一系列信号传导，第④步是靶细胞膜上的葡萄糖转运蛋白将细胞外液中的葡萄糖运进细胞。

胰岛素的作用原理首先，当我们摄入食物后，食物中的碳水化合物被消化吸收后会转化成葡萄糖进入血液循环，导致血糖水平升高。

这时，胰腺中的β细胞就会释放胰岛素进入血液中。

胰岛素会通过血液传递到各个组织和器官，然后与这些组织和器官的细胞表面的胰岛素受体结合。

一旦胰岛素与受体结合，就会触发一系列的生物化学反应。

这些反应会导致细胞内葡萄糖转运蛋白的转位，使得细胞内的葡萄糖转运蛋白数量增加，从而增加葡萄糖的转运。

这样一来，细胞内的葡萄糖摄取量增加，从而降低了血液中的葡萄糖浓度。

除了促进细胞对葡萄糖的摄取外，胰岛素还能够促进肝脏、肌肉和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用。

在肝脏中，胰岛素可以促进糖原合成，将多余的葡萄糖转化成糖原储存起来。

在肌肉和脂肪组织中，胰岛素则可以促进葡萄糖的摄取和利用，从而降低血糖水平。

此外，胰岛素还能够抑制葡萄糖的生成，减少肝脏中葡萄糖的释放，从而进一步降低血糖水平。

而当血糖水平降低时，胰岛素的分泌也会随之减少，从而维持血糖在一个相对稳定的范围内。

总的来说，胰岛素的作用原理主要包括促进细胞对葡萄糖的摄取和利用、促进肝脏、肌肉和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用，以及抑制葡萄糖的生成和减少肝脏中葡萄糖的释放。

这些作用共同协调，使得血糖水平能够保持在一个相对稳定的范围内，保证了人体内部环境的稳定性。

综上所述，胰岛素在人体内起着非常重要的调节作用，它通过一系列复杂的生物化学反应来维持血糖水平的稳定。

了解胰岛素的作用原理有助于我们更好地理解胰岛素在人体内的重要作用，也有助于我们更好地预防和治疗与血糖调节相关的疾病。

胰岛素抵抗的分子机理与糖尿病发展胰岛素抵抗是指机体对胰岛素的生理作用减弱，导致胰岛素的生理效应下降。

随着现代生活方式的改变，胰岛素抵抗成为糖尿病发展的一个重要环节。

本文将探讨胰岛素抵抗的分子机理，以及胰岛素抵抗与糖尿病发展之间的关系。

一、胰岛素抵抗的分子机理胰岛素抵抗的分子机理非常复杂，涉及多个细胞和分子通路的相互作用。

以下是一些常见的胰岛素抵抗的分子机制。

1. 细胞膜上胰岛素受体胰岛素受体是胰岛素信号传递的关键分子。

胰岛素受体位于细胞膜上，当胰岛素结合到受体上时，会引起一系列信号转导。

胰岛素抵抗的一个重要机制是胰岛素受体的下调调节。

长期高脂饮食和肥胖可以使胰岛素受体的表达水平下降，导致胰岛素信号传递异常，造成胰岛素抵抗。

2. 炎症因子的作用炎症因子在胰岛素抵抗中扮演重要角色。

炎症反应可以激活多种细胞信号通路，导致组织细胞对胰岛素的反应下降。

例如，炎症细胞释放的细胞因子如肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等，可以抑制胰岛素受体的信号传递，导致胰岛素抵抗。

3. 脂肪组织激素的影响脂肪组织是一个重要的内分泌器官，产生多种激素调节能量代谢。

胰岛素抵抗的发生与脂肪组织激素的异常分泌密切相关。

例如，脂联素的分泌减少会导致胰岛素抵抗的发生。

4. 肝脏的胰岛素抵抗肝脏是胰岛素的主要代谢器官，胰岛素抵抗会导致肝脏对血糖的代谢异常。

正常情况下，胰岛素能够抑制肝糖原的分解和葡萄糖的释放，维持血糖稳定，但胰岛素抵抗时，肝脏对胰岛素的敏感性下降，糖原分解和葡萄糖释放增加，导致血糖升高。

二、胰岛素抵抗与糖尿病发展胰岛素抵抗是糖尿病发展的重要环节。

胰岛素抵抗使胰岛素的生理效应下降，导致血糖无法得到有效的控制，最终发展为糖尿病。

以下是胰岛素抵抗与糖尿病发展之间的关系。

1. 第二型糖尿病胰岛素抵抗是第二型糖尿病最主要的病理基础。

在第二型糖尿病患者中，胰岛素分泌相对正常或过高，但胰岛素的生理作用下降，主要是由于胰岛素抵抗导致的。

昆虫滞育是由遗传和环境因子共同作用，导致生长发育停滞的一种重要的生态适应策略；是一个复杂的多基因参与，受多条信号通路调控的独特的发育和生理过程。

作为进化上保守的信号通路，胰岛素信号对滞育昆虫的寿命、细胞周期、代谢、能量物质积累和抗逆性等方面具有重要的调控作用。

因此，研究胰岛素信号对滞育诱导、滞育维持以及滞育解除的调控作用将有利于揭示昆虫滞育多样化的分子机制，进而为农业害虫的防治提供新的解决思路。

本文通过总结胰岛素信号参与昆虫滞育调控的研究进展，为昆虫类胰岛素功能和昆虫滞育的分子调控机制研究提供参考。

滞育是昆虫抵御不良环境、延续种群生存的重要生态适应策略；其主要特征是个体发育极其缓慢、代谢活动显著降低、抗逆性明显增强等［１］。

研究表明昆虫滞育的行为和生理变化过程与特定基因的表达密切相关，是一个复杂的多基因参与、多信号通路调控的独特的发育和生理过程。

昆虫滞育受到的调控水平大致可分为：分子调控［２］、激素调控［３］、生物钟和光周期调控［４］和能量代谢调控［５］。

参与滞育调控的基因和信号通路多而复杂，它们通过或协同或抑制的方式发挥作用。

在进化上保守的胰岛素信号对多种昆虫的滞育调控研究已有一些积累［６－８］，其调控作用主要表现在：延长寿命，阻滞细胞周期，抑制代谢，促进能量物质积累，增强抗逆性等方面。

本文通过总结胰岛素信号参与滞育调控的研究进展，为昆虫类胰岛素研究及滞育的分子机制研究提供参考。

１胰岛素信号通路中主要分子组成胰岛素与膜受体结合后，激活下游信号，从而调控生长、发育、代谢、繁殖及免疫等生命活动（图１）。

在昆虫中，胰岛素／类胰岛素信号（ＩＩＳ）通路的主要成员有胰岛素／胰岛素样受体（ＩＮＳ／ＩＮＲ）及胰岛素受体底物（ＩＲＳ）、生长因子受体结合蛋白２（ＧＲＢ２）、鸟苷释放蛋白（ＳＯＳ）、ＲＡＳ蛋白、ＲＡＦ蛋白、激活丝裂原活化蛋白激酶（ＭＡＰＫ）、细胞外信号调节蛋白激酶（ＥＲＫ）、叉头转录因子Ｏ（ＦＯＸＯ）、结节硬化复合物（ＴＳＣ１／２）、ＲＡＳ同系物（Ｒｈｅｂ）、雷帕霉素靶蛋白（ＴＯＲ）、真核转录因子４Ｅ结合蛋白（ｅＩＦ４Ｅ）、磷脂酰肌醇３－激酶（ＰＩ３Ｋ）、磷脂酰肌－３，４，５－三磷酸（ＰＩＰ３）、磷酸酶与张力蛋白同源蛋白（ＰＴＥＮ）、３－磷酸肌醇依赖性蛋白激酶（ＰＤＫ）、丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶（ＡＫＴ）等［９－１１］。

葡萄糖代谢调控的机理及其在代谢性疾病中的应用葡萄糖代谢是人体内糖类和能量代谢的关键过程之一。

葡萄糖代谢调控是一个复杂的过程，需要多个组织和器官之间的协同作用。

在正常情况下，葡萄糖代谢是由胰岛素、葡萄糖和其他激素控制的，这种控制是高度复杂且非常精细的。

然而，当身体处于代谢性疾病状态时，例如糖尿病，这种调控机制可能会失去平衡，导致血糖水平的不稳定。

胰岛素是调节葡萄糖代谢的最重要的激素之一。

胰岛素通过体内的一系列复杂的生化反应调节葡萄糖的产生、转运和利用。

食物中的碳水化合物在进入肝脏之前被转换为葡萄糖，在肝脏中，葡萄糖被储存或转变为甘油三酯以供能量使用。

此外，胰岛素还能够促进骨骼肌、脂肪组织和肝脏中葡萄糖的摄取，从而达到调节血糖水平的效果。

胰岛素通过调节多个分子途径来发挥作用。

其中包括直接作用于葡萄糖转运蛋白、酶和代谢酶。

另外，胰岛素还能够影响包括骨骼肌、脂肪组织和肝脏等多个组织的转化和利用葡萄糖的反应。

这一切都需要胰岛素相关信号通路的正常运行。

胰岛素信号通路包含四个主要的步骤：受体激活、内部化、下游途径的激活以及基因表达调控。

在胰岛素的作用下，胰岛素受体被激活并通过内部化作用而产生信号，这些信号会引导下游途径的激活从而进一步调控基因表达。

这个过程是非常精细的，它受到多个调控因素的影响，包括葡萄糖本身、其他激素和脂质等。

调节葡萄糖代谢的信号通路在代谢性疾病的发病机制中扮演着非常重要的角色。

糖尿病是一种常见的代谢性疾病，其发病机制可以归结为胰岛素对葡萄糖的处理受到损害。

这种受损可能包括胰岛素受体和胰岛素信号通路的缺陷，导致胰岛素的作用变得不足或无法发挥作用。

这样，由于缺乏胰岛素信号通路的正常调节，代谢性疾病患者的葡萄糖代谢能力会显著下降。

治疗代谢性疾病的方法包括身体锻炼和饮食建议以及药理学干预等。

在药理学干预领域，目前有多个药物可供选择。

胰岛素和口服药物是两种常见的药物类型，它们的作用方式和靶位不同。

治疗代谢性疾病的方法应该是多种多样、个体化和持久的。

整合图示资源，优化高三生物学复习——以“胰岛素与血糖调节”为例韩翠翠（江苏省南京市金陵中学南京211100）摘要本文以“胰岛素与血糖调节”为例，在高三生物学复习中，整合图示资源,设置主线情境,促进学生学以致用,融会贯通,提升学生对知识的迁移与运用能力。

关键词图示资源二轮复习主线情境胰岛素血糖调节图示资源以逻辑的方式组织信息，运用文字结合图形的双重编码方式将知识以视觉的形式表征，展示知识的逻辑结构，使知识的存储和提取更加便捷、高效。

图示资源可以为基于语言的理解提供很好的辅助和补充，降低依赖语言通道的认知负荷，加速思维的发生，使思维向深度和广度拓展％在高考试卷中图示资源也占有很大比例，如2018年江苏卷有20道题含有图示资源，占比达60.6%；2019年江苏卷有19道题含有图示资源，占比达57.6%，高考试题是专家团队经过不断打磨出来的精品，相对于大量的复习资料试题质量要好，教师挖掘、整合这些重要的图示资源，编织成情境资料，应用于高三复习，不仅有利于学生构建知识体系，加深对核心概念的理解，还能加强知识间的融汇贯通，提升应用知识的能力，起到事半功倍的效果。

胰岛素和血糖调节相关的知识既是高中生物学学习重点，也是各类考试常考的考点。

下面以“胰岛素与血糖调节”为例，通过整合高考试题中的图示资源设置主线情境，探讨图示资源在二轮复习中的应用％1利用图示设置情境,促进学以致用随着人们生活水平的提高,糖尿病的发病率逐渐升高。

教师首先设置情境：甲、乙、丙三人在一次社区健康日活动中检测出尿糖超标，为进一步弄清是否患糖尿病,依据规范又进行了血液检测％图1a、b 所示为空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度％糖尿病血糖浓度标准为：空腹％7.0mmoiL，餐后2h% 11.1mmoiL。

请学生思考:“假如你是医生，请你据图初步判断谁是糖尿病患者?”患者说:“我经常饿、渴,尿的也多,但是体重下降了。

”这是什么原因？学生通过分析：发现从图1l可以看出甲和乙餐前和餐后的血糖浓度均高于正常值，符合糖尿病的血糖标准，故可能是糖尿病患者。

胰岛素的发展与结构性能胰岛素的发展与结构性能 Development and structural properties ofinsulin摘要:近年来, 研究发现胰岛素不仅对经典代谢具有调节作用, 而且对细胞增殖、损伤及凋亡, 心血管系统, 中枢神经系统等方面都具有一定的生理生化作用. 本文概述了胰岛素的研究发展及胰岛素的结构性能并叙述了胰岛素给药的近期发展, 如植物胰岛素和吸入式胰岛素系统。

胰岛素在糖尿病治疗中具有无可替代的作用和地位, 是最有效的治疗糖尿病药物之一, 对有效控制血糖, 保护胰岛β细胞功能, 预防、延缓糖尿病并发症的发生, 提高患者生活质量, 都具有极其重要的意义。

关键词:胰岛素发展结构作用性能展望1.什么是胰岛素在人体十二指肠旁边,有1条长形的器官,叫做胰腺(脏) 。

在胰腺中散布着叫做胰岛。

胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如许许多多的细胞群,葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸等的诱发而分泌的蛋白质激素。

胰岛素之功能为帮助我们食物中的糖分能够顺利进入身体内各组织细胞以提供能量,当我们身体不来自食再分泌胰岛素、胰岛素分泌不足或是胰岛素不能够被我们身体所利用时,物的糖分就只会在血液中流动,而无法进入细胞内,因此,细胞中的糖不足,血液中的糖过高,就会引起高血糖。

而当血糖超过160 mgPdL 后,就会导致肾脏机能恶化,糖就会从尿中流出,这就是糖尿病的由来。

正常人的胰脏是根据血中葡萄糖的浓度来分泌胰岛素,血糖上升会刺激胰岛素的分泌,相对的血糖下降会抑制胰岛素的分泌,经此调节机制,使血糖维持在正常的范围[1] 。

医学研究领域对胰岛素的认识仅限于它是与糖尿病有关的激素。

但实际上胰岛素有许多其它作用,胰岛素与细胞生长、寿命、营养、生殖及人类的多种疾病有关,胰岛素可促进蛋白质合成及脂肪储存,防止脂肪分解等。

2.胰岛素的结构胰岛素是一种蛋白质分子, 其化学结构于1955年由英国的科学家桑格测定、阐明: 胰岛素分子是一条由21个氨基酸组成的A链和另一条由30个氨基酸组成的B链, 通过两对二硫链连结而成的一个双链分子,而且A链本身还有一对二硫键。

胰岛素的分子结构与作用机理研究胰岛素是一种由胰腺分泌出来的激素，它在体内起着调节血糖和脂肪代谢的重要作用。

在胰岛素功能异常的情况下，人体的代谢功能将受到影响，最终导致糖尿病等疾病的发生。

因此，对胰岛素分子结构与作用机理的深入研究具有极其重要的意义。

胰岛素分子结构胰岛素分子的结构具有非常特殊的三维构型。

它是由两条多肽链组成的，分别称作A链和B链。

A链由21个氨基酸组成，B链由30个氨基酸组成。

这两条链通过两个硫化键连接在一起，构成了完整的胰岛素分子。

胰岛素分子的分子量为5808道，具有高度的稳定性和生物活性。

胰岛素分子结构的研究在很长一段时间内都被限制在X射线晶体学技术方面。

自从1969年Fred Sanger发明了气相自动测序仪（Edman脱氧分析仪）之后，科研工作者们才开始逐渐明确胰岛素的分子序列，并最终在1992年得到了完整的体外胰岛素分子的原子级结构。

胰岛素作用机理胰岛素主要的生理作用是调节血糖和脂肪代谢。

它通过与胰岛素受体结合，触发一系列的信号转导事件，从而促使细胞的葡萄糖摄取和代谢。

在胰岛素的作用下，肝脏和脂肪细胞的糖原形成会增加，同时葡萄糖在体内的利用率也会提高，从而维持了血糖浓度的稳定。

胰岛素受体的分子结构也非常独特。

它是一种跨膜蛋白，由两个α-亚基和两个β-亚基组成。

胰岛素分子通过与α-亚基结合，触发β-亚基的自发磷酸化，并激活多个细胞内底物的酶活性，包括胰岛素受体底物1（IRS1）、等等，从而引发一系列的下游信号转导事件。

最近的研究表明，胰岛素受体的激活过程可能还有别的复杂的机制。

例如，一些研究表明，糖原合成酶激酶（GSK3）的亚细胞定位可能与胰岛素信号传导机制有关。

在胰岛素的作用下，GSK3的磷酸化状态会受到调节，从而影响肌肉细胞的葡萄糖代谢。

结论胰岛素的分子结构和作用机理的研究是代谢学领域的研究热点之一。

它不仅可以为糖尿病等疾病的治疗提供指导，还可以为新型胰岛素受体激动剂的开发提供重要的依据。

胰岛素对钾离子起作用的机理进一步探究1. 引言胰岛素是一种由胰腺产生的激素，它在调控葡萄糖代谢方面起着重要的作用。

除了其主要任务是降低血糖水平之外，胰岛素还在维持身体内各种平衡中发挥作用。

其中，胰岛素对钾离子的调节在维持体内细胞功能和正常生理活动方面至关重要。

本文将进一步探讨胰岛素对钾离子起作用的机理。

2. 胰岛素的基本作用胰岛素是由胰腺中的β细胞产生的多肽激素。

其主要作用是促进葡萄糖的摄取和利用，并在肝脏、肌肉和脂肪组织中促进葡萄糖的储存和合成。

通过增加细胞对葡萄糖的摄取，胰岛素降低了血糖水平，并在维持能量平衡方面发挥了重要作用。

3. 胰岛素对钾离子的影响除了其主要作用之外，胰岛素对钾离子的调节在维持正常细胞功能中起着重要作用。

在胰岛素的作用下，细胞内钾离子的摄取和利用得到了调节。

3.1 细胞膜上的胰岛素受体胰岛素通过与细胞膜上的胰岛素受体结合，触发一系列的细胞信号传导机制。

这些信号通路的激活导致细胞膜上的钾离子通道的关闭，从而减少钾离子的外流。

3.2 胰岛素对钾离子通道的抑制作用胰岛素对细胞膜上的钾离子通道具有抑制作用，从而减少了钾离子的外流。

这种抑制作用，促使细胞内钾离子的浓度增加和细胞外钾离子的浓度降低。

胰岛素的作用导致了细胞内外钾离子浓度的不平衡。

4. 胰岛素对维持细胞功能的重要性由于胰岛素对钾离子的调节作用，它对维持细胞内外钾离子的平衡起着重要作用。

细胞内外的钾离子浓度差异维持了正常的细胞膜电位，并参与了细胞内外的电化学传递过程。

这种平衡对于细胞正常功能的维持至关重要，包括神经传导、心脏功能、肌肉收缩和酶活性等。

5. 结论在胰岛素的作用下，细胞内钾离子的水平发生改变，从而维持了正常的细胞功能和重要生理过程的进行。

胰岛素通过抑制细胞膜上的钾离子通道，减少了细胞内钾离子的外流，从而保持了细胞内外钾离子的平衡。

这种调节作用对维持正常的细胞功能具有重要意义。

在今后的研究中，我们仍需进一步深入探究胰岛素对钾离子起作用的机理，从分子层面解析这个过程，以便能更好地理解胰岛素的多样功能和其对整体生理活动的重要性。

胰岛素的作用机制Joe Espinal;李文伦【期刊名称】《生命的化学》【年(卷),期】1989(9)2【摘要】关于胰岛素作用的机制至今仍是个谜。

多数激素和其他胞外刺激通过以下三种机制中的一种传递其信号:cAMP 途径;磷脂酰肌醇 Ca^(2+)途径;或离子通道。

胰岛素的作用不可能与这些机制中的任何一种直接相关。

解释胰岛素如何作用,有许多理论,这一领域的最新进展在最近一次会议上所讨论的话题中是最令人兴奋的。

胰岛素是在60多年前发现的。

从那时以来它的生理效应已得到极充分的鉴定,但所涉及的分子机理尚不清楚。

这几十年的高速进展预示今后有可能解开这个谜。

胰岛素所结合的细胞表面受体是一种糖蛋白,系α_2β_2杂二聚体,细胞膜外为α亚基,膜内为β亚基。

胰岛素与α亚基结合,激活β亚基上酪氨酸激酶,使受体自身磷酸化,本次会议所提出的证据证实。

【总页数】3页(P26-28)【关键词】胰岛素;作用机制【作者】Joe Espinal;李文伦【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】Q578【相关文献】1.胰岛素受体与胰岛素样生长因子受体1在阿尔茨海默病中的作用机制 [J], 王文;滕燕;章梦琦;万莉红2.胰岛素信号通路在运动改善阿尔茨海默病中的作用机制 [J], 任鹏飞3.诺沙坦改善非胰岛素依赖型糖尿病大鼠胰岛素敏感性的作用机制(英文) [J], 吴勇;欧阳静萍;周云峰;吴柯;赵德海;文重远4.葛根素增强胰岛素抵抗-高血压大鼠胰岛素敏感性作用机制研究 [J], 庆方;潘竞锵;肖柳英;韩超5.小檗碱改善多囊卵巢综合征伴胰岛素抵抗大鼠子宫组织局部胰岛素抵抗的作用机制研究 [J], 李慕白;王婷婷;张多加;吴效科;张明明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。