Wanneer we suikerhoudende voedingsmiddelen en koolhydraten eten, worden die disachariden en polysachariden afgebroken tot glucose. Wanneer de glucose in het bloed zich bindt aan de glucosereceptor, wordt een signaalcascade in de alvleesklier in gang gezet die ertoe leidt dat insuline in de bloedbaan vrijkomt. Het hormoon circuleert vervolgens in het bloed en bindt zich uiteindelijk aan insulinereceptoren op andere cellen.

Deze glycoproteïne-receptor is ingebed in het celmembraan en heeft een extracellulair receptordomein, dat bestaat uit twee α-subeenheden, en een intracellulair katalytisch domein, dat bestaat uit twee β-subeenheden. De α-subeenheden fungeren als insulinereceptoren en de insulinemolecule fungeert als ligand. Zodra insuline aan de receptor bindt, vindt fosforylering plaats en wordt het signaaltransductieproces in de cel in gang gezet.

In de cel slaan blaasjes een transmembraaneiwit op, GLUT-4 genaamd. Aan het einde van de signaalcascade wordt het opgenomen in het plasmamembraan van de cel. De GLUT-4-transporter vormt dan een kanaal voor glucose om de cel binnen te komen, waar het kan worden gebruikt in de glycolyse en de celademhaling. Overgebleven glucose wordt verpakt in glycogeen en opgeslagen in de lever of omgezet in vetzuren en opgeslagen als vet in weefsels.

Voor elk van de volgende condities, geef aan of de bloedglucosespiegels zullen VERHOOGEN of VERLAGEN.

___ 1. Er is geen insuline geproduceerd door de alvleesklier.

___ 2. Glut-4 eiwit bereikt het celmembraan niet.

___ 3. Insuline wordt overgeproduceerd door de alvleesklier.

___ 4. Een antagonist molecuul bindt zich aan de α-subunits en blokkeert de binding door insuline.
___ 5. Mitochondriën produceren niet genoeg ATP.
___ 6. Alpha helix en beta sheet eiwitten zijn gedenatureerd.
___ 7. Glut-4 transport proteïne is gedenatureerd.
___ 8. Aantal Glut-4 transporteiwitten is toegenomen.

Type 1 Diabetes ontstaat wanneer het immuunsysteem van het lichaam de bètacellen in de alvleesklier aanvalt. Dit zijn de cellen die verantwoordelijk zijn voor de productie van insuline. Mensen met type 1 diabetes krijgen insuline-injecties als behandeling voor deze ziekte. Zonder deze injecties kunnen de cellen geen glucose binnenkrijgen. Glucose blijft zich ophopen in de bloedbaan omdat het niet wordt opgenomen. Enkele van de eerste symptomen van diabetes zijn toegenomen dorst en urineren omdat de nieren proberen het teveel aan suiker uit het lichaam te verwijderen. Suiker in de urine is een klassiek symptoom van de ziekte, en artsen proefden vroeger de urine als diagnostisch hulpmiddel. Helaas was er, totdat in 1921 insuline werd ontdekt, geen manier om kinderen voor diabetes te behandelen, en zij stierven meestal.

Diabetes type 2 ontstaat wanneer celreceptoren resistent worden tegen insuline. Het celsignaal komt niet aan bij de doelcel. Als reactie maakt de alvleesklier meer insuline aan, maar in sommige gevallen is dat nog steeds niet genoeg om glucose uit het bloed op te nemen. Obesitas wordt in verband gebracht met insulineresistentie, en veel patiënten met type 2-diabetes kunnen worden behandeld met een dieetverandering en met extra insuline. Er zijn ook genetische factoren betrokken bij de ontwikkeling van type 2 diabetes.

Bij beide typen diabetes kunnen verhoogde glucosewaarden in het bloed leiden tot complicaties op lange termijn, zoals diabetische neuropathie. Deze aandoening treedt op wanneer zenuwcellen beschadigd raken, wat kan leiden tot gevoelloosheid in de ledematen, trage wondgenezing en zelfs blindheid.

11. Gebaseerd op je kennis van de biologie. Wat is het onmiddellijke gevolg voor een cel die geen glucose kan krijgen? Gebruik specifieke termen die je hebt geleerd bij het construeren van je antwoord.

12. Waarom verbetert het verhogen van de hoeveelheid insuline de opname van glucose bij iemand met diabetes type 2?

13. Verbind het endocriene systeem met het zenuwstelsel door de relatie tussen glucose en neuropathie uit te leggen.