1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

النبات

مواضيع عامة في علم النبات

الجذور - السيقان - الأوراق

النباتات الوعائية واللاوعائية

البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)

الطحالب

النباتات الطبية

الحيوان

مواضيع عامة في علم الحيوان

علم التشريح

التنوع الإحيائي

البايلوجيا الخلوية

الأحياء المجهرية

البكتيريا

الفطريات

الطفيليات

الفايروسات

علم الأمراض

الاورام

الامراض الوراثية

الامراض المناعية

الامراض المدارية

اضطرابات الدورة الدموية

مواضيع عامة في علم الامراض

الحشرات

التقانة الإحيائية

مواضيع عامة في التقانة الإحيائية

التقنية الحيوية المكروبية

التقنية الحيوية والميكروبات

الفعاليات الحيوية

وراثة الاحياء المجهرية

تصنيف الاحياء المجهرية

الاحياء المجهرية في الطبيعة

أيض الاجهاد

التقنية الحيوية والبيئة

التقنية الحيوية والطب

التقنية الحيوية والزراعة

التقنية الحيوية والصناعة

التقنية الحيوية والطاقة

البحار والطحالب الصغيرة

عزل البروتين

هندسة الجينات

التقنية الحياتية النانوية

مفاهيم التقنية الحيوية النانوية

التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها

تصنيع وتخليق المواد النانوية

تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية

الرقائق والمتحسسات الحيوية

المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا

اللقاحات

البيئة والتلوث

علم الأجنة

اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس

الاخصاب

التشطر

العصيبة وتشكل الجسيدات

تشكل اللواحق الجنينية

تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية

مقدمة لعلم الاجنة

الأحياء الجزيئي

مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي

علم وظائف الأعضاء

الغدد

مواضيع عامة في الغدد

الغدد الصم و هرموناتها

الجسم تحت السريري

الغدة النخامية

الغدة الكظرية

الغدة التناسلية

الغدة الدرقية والجار الدرقية

الغدة البنكرياسية

الغدة الصنوبرية

مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء

الخلية الحيوانية

الجهاز العصبي

أعضاء الحس

الجهاز العضلي

السوائل الجسمية

الجهاز الدوري والليمف

الجهاز التنفسي

الجهاز الهضمي

الجهاز البولي

المضادات الحيوية

مواضيع عامة في المضادات الحيوية

مضادات البكتيريا

مضادات الفطريات

مضادات الطفيليات

مضادات الفايروسات

علم الخلية

الوراثة

الأحياء العامة

المناعة

التحليلات المرضية

الكيمياء الحيوية

مواضيع متنوعة أخرى

الانزيمات

علم الاحياء : الكيمياء الحيوية :

Secretion Regulation of Insulin

المؤلف:  Denise R. Ferrier

المصدر:  Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry

الجزء والصفحة: 

19-11-2021

1193

Secretion Regulation of Insulin


Secretion of insulin is regulated by bloodborne fuels and hormones.
1. Increased secretion: Insulin secretion by the pancreatic β cells is closely coordinated with the secretion of glucagon by pancreatic α cells (Fig. 1). The relative amounts of glucagon and insulin released are normally regulated such that the rate of hepatic glucose production is kept equal to the use of glucose by peripheral tissues. This maintains blood glucose between 70 and 140 mg/dl. In view of its coordinating role, it is not surprising that the β cell responds to a variety of stimuli. In particular, insulin secretion is increased by glucose, amino acids, and gastrointestinal peptide hormones.

Figure 1:  Changes in blood levels of glucose, insulin, and glucagon after ingestion of a carbohydrate-rich meal.
a. Glucose: Ingestion of a carbohydrate-rich meal leads to a rise in blood glucose, the primary stimulus for insulin secretion (see Fig. 1). The β cells are the most important glucose-sensing cells in the body. Like the liver, β cells contain GLUT-2 transporters and express glucokinase (hexokinase IV). At blood glucose levels >45 mg/dl, glucokinase phosphorylates glucose in amounts proportional to the glucose concentration. Proportionality results from the lack of direct inhibition of glucokinase by glucose 6-phosphate, its product.

Additionally, the sigmoidal relationship between the velocity of the reaction and substrate concentration  maximizes the enzyme’s responsiveness to changes in blood glucose level.
Metabolism of glucose 6-phosphate generates ATP, leading to insulin secretion .
b. Amino acids: Ingestion of protein causes a transient rise in plasma amino acid levels (for example, arginine) that enhances the glucosestimulated secretion of insulin. [Note: Fatty acids have a similar effect.]
c. Gastrointestinal peptide hormones: The intestinal peptides glucagonlike peptide-1 (GLP-1) and gastric inhibitory polypeptide ([GIP] also called glucose-dependent insulinotropic peptide) increase the sensitivity of β cells to glucose. They are released from the small intestine after the ingestion of food, causing an anticipatory rise in insulin levels and, thus, are referred to as incretins. Their action may account for the fact that the same amount of glucose given orally induces a much greater secretion of insulin than if given intravenously (IV).
Glucose-dependent release of insulin into blood is mediated through a rise in calcium (Ca2+) concentration in the β cell. Glucose taken into β cells by GLUT-2 is phosphorylated and metabolized, with subsequent production of ATP. ATP-sensitive potassium (K+) channels close, causing depolarization of the plasma membrane, opening of voltage-gated Ca2+ channels, and influx of Ca2+ into the cell. Ca2+ causes vesicles containing insulin to be exocytosed from the β cell. Sulfonylureas, oral agents used to treat type 2 diabetes, increase insulin secretion by closing ATP-sensitive K+ channels.
2. Decreased secretion: The synthesis and release of insulin are decreased when there is a scarcity of dietary fuels and also during periods of physiologic stress (for example, infection, hypoxia, and vigorous exercise), thereby preventing hypoglycemia. These effects are mediated primarily by the catecholamines norepinephrine and epinephrine, which are made from tyrosine in the sympathetic nervous system (SNS) and the adrenal medulla and then secreted. Secretion is largely controlled by neural signals. The catecholamines (primarily epinephrine) have a direct effect on energy metabolism, causing a rapid mobilization of energyyielding fuels, including glucose from the liver (produced by glycogenolysis or gluconeogenesis) and fatty acids (FA) from adipose tissue (produced by lipolysis). In addition, these biogenic amines can override the normal glucose-stimulated release of insulin. Thus, in emergency situations, the SNS largely replaces the plasma glucose concentration as the controlling influence over β-cell secretion. The regulation of insulin secretion is summarized in Figure 2.


Figure 2:  Regulation of insulin release from pancreatic β cells. [Note: Gastrointestinal peptide hormones also stimulate insulin release.]

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي