المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
مملكة «متني» في خطابات تل العمارنة.
2024-07-04
مملكة آشور وخطابات «تل العمارنة»
2024-07-04
آلاشيا «قبرص» في خطابات تل العمارنة.
2024-07-04
لمحة عن ممالك الشرق التي جاء ذكرها في خطابات تل العمارنة (بابل)
2024-07-04
معنى الازدراء
2024-07-04
معنى الخبت
2024-07-04

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Secretion Regulation of Insulin  
  
796   10:17 صباحاً   date: 19-11-2021
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :

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.]




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.