Quando comemos alimentos açucarados e carboidratos, esses dissacáridos e polissacáridos são decompostos em glicose. Quando a glicose no sangue se liga ao receptor de glicose, é iniciada uma cascata de sinal dentro do pâncreas que resulta na liberação de insulina na corrente sanguínea. O hormônio então circula no sangue e eventualmente se liga a receptores de insulina em outras células.

Este receptor de glicoproteína está incorporado na membrana celular e tem um domínio receptor extracelular, composto por duas subunidades α, e um domínio catalítico intracelular, composto por duas subunidades β. As subunidades α atuam como receptores de insulina e a molécula de insulina atua como um ligante. Uma vez que a insulina se liga ao receptor, ocorre a fosforilação e inicia o processo de transdução do sinal na célula.

Com a célula, as vesículas armazenam uma proteína transmembrana chamada GLUT-4. No final da cascata do sinal, ela é incorporada à membrana plasmática da célula. O transportador GLUT-4 então fornece um canal para a entrada da glicose na célula, onde ela pode ser usada na glicólise e na respiração celular. Qualquer sobra de glicose é embalada em glicogênio e armazenada no fígado ou é convertida em ácidos graxos e armazenada como gordura nos tecidos.

Para cada uma das seguintes condições, indique se os níveis de glicose no sangue irão AUMENTAR ou DECRETAR.

___ 1. Nenhuma insulina foi produzida pelo pâncreas.

___ 2. A proteína Glut-4 não alcança a membrana celular.

___ 3. A insulina está sendo produzida em excesso pelo pâncreas.

___ 4. Uma molécula antagonista liga-se às subunidades do α e bloqueia a ligação da insulina.
___ 5. Mitocôndria não produz ATP suficiente.
___ 6. A hélice alfa e as proteínas da folha beta foram desnaturadas.
___ 7. A proteína de transporte do glut-4 foi desnaturada.
___ 8. O número de proteínas transportadoras de Glut-4 aumentou.

O Diabetes tipo 1 ocorre quando o sistema imunológico do corpo ataca as células beta no pâncreas. Estas são as células que são responsáveis pela produção de insulina. Aqueles com Diabetes Tipo 1 tomam injeções de insulina como um tratamento para esta doença. Sem estas injeções, as células não podem trazer a glicose. A glicose continua a acumular-se na corrente sanguínea porque não está a ser absorvida. Alguns dos sintomas iniciais da diabetes são o aumento da sede e da micção à medida que os rins tentam eliminar o excesso de açúcar do corpo. O açúcar na urina é um sintoma clássico da doença, e os médicos historicamente provariam a urina como uma ferramenta de diagnóstico. Infelizmente, até que a insulina foi descoberta em 1921, não havia nenhuma maneira de tratar crianças para o diabetes, e elas geralmente morriam.

O Diabetes tipo 2 ocorre quando os receptores celulares se tornam resistentes à insulina. O sinal celular não está a chegar à célula alvo. Em resposta, o pâncreas produz mais insulina, mas em alguns casos, ainda não é suficiente para absorver a glicose do sangue. A obesidade está ligada à resistência à insulina, e muitos pacientes com diabetes tipo 2 podem ser tratados com mudança de dieta e com insulina adicional. Há também fatores genéticos envolvidos no desenvolvimento da diabetes tipo 2.

Em ambos os tipos de diabetes, níveis elevados de glicose no sangue podem levar a complicações a longo prazo, como a neuropatia diabética. Esta condição ocorre quando as células nervosas ficam danificadas, o que pode resultar em dormência nas extremidades, cicatrização lenta da ferida e até mesmo cegueira.

11. Com base no seu conhecimento de biologia. Qual é o efeito imediato para uma célula que não consegue obter glicose? Use termos específicos que aprendeu na construção da sua resposta.

12. Por que aumentar a quantidade de insulina melhora a absorção de glicose por alguém com Diabetes Tipo 2?

13. Conecte o sistema endócrino ao sistema nervoso, explicando a relação entre glicose e neuropatia.