W jaki sposób insulina sygnalizuje komórkę, która pobiera glukozę z krwi?

Sygnały Biologiczne

Tak jak odbieramy sygnały z naszego otoczenia i reagujemy na nie, nasze komórki również odbierają i działają na sygnały z ich otoczenia, z naszych ciał. Jest to konieczne wydarzenie biologiczne, które utrzymuje komórki przy życiu i funkcjonuje. Insulina jest hormonem uwalnianym przez trzustkę, która sygnalizuje komórki w określony sposób, aby pobudzić je do przyjmowania, używania i przechowywania glukozy.

Funkcja insuliny

Po spożyciu posiłku posiłek jest rozkładany i trawiony. W rezultacie glukoza jest uwalniana do krwioobiegu. Wysokie stężenia glukozy we krwi są sygnałem dla komórek beta trzustki do uwalniania insuliny. Hormon ten działa jak klucz do odblokowania ochronnych błon komórkowych i umożliwia przejście glukozy do komórki w celu wykorzystania energii.

Mechanizm insuliny

Insulina działa zmniejszając stężenie glukozy we krwi i ułatwiając transport do komórek poprzez wiązanie ze specjalnymi receptorami osadzonymi w ich błonach. Chociaż istnieją pewne tkanki, takie jak mózg i wątroba, które nie wymagają insuliny do wychwytu glukozy, większość naszych komórek nie byłaby w stanie uzyskać bez niej glukozy we krwi. Glukoza jest źródłem energii dla wszystkich komórek i jest potrzebna dla ich, a ostatecznie dla naszego przetrwania.

Szlak sygnalizacji insuliny obejmuje receptor insuliny, który składa się z dwóch podjednostek receptora, które znajdują się na zewnątrz błony komórkowej i dwóch podjednostek, które przenikają przez błonę. Podjednostki te są chemicznie związane razem. Pozakomórkowe (poza komórką) podjednostki zawierają miejsce wiązania insuliny. Kiedy insulina wiąże się z podjednostkami zewnątrzkomórkowymi, aktywuje reakcję chemiczną, która przechodzi przez połączone podjednostki do komórki. Mechanizm ten wysyła sygnały chemiczne do białek w komórce i powoduje zmianę ich aktywności, co z kolei inicjuje ruch transporterów glukozy do błony komórkowej.

Transportery glukozy są komórkową metodą przenoszenia glukozy przez błonę komórkową z krwi do komórki. Transportery glukozy są zawsze obecne w organellach zwanych pęcherzykami w cytoplazmie komórek. Jednak są one bezużyteczne do transportu glukozy bez aktywacji z insuliny. Wiązanie insuliny z komórką prowadzi do szybkiego przemieszczania się pęcherzyków do błony komórkowej, gdzie łączą się z nią i wstawiają transportery glukozy. Daje to komórce możliwość otwarcia się na transfer glukozy z krwi. Gdy poziom glukozy we krwi spada, insulina przestaje wiązać się z receptorami komórkowymi, a transportery glukozy są przenoszone z powrotem do cytoplazmy komórki.