Când consumăm alimente zaharate și carbohidrați, aceste dizaharide și polizaharide sunt descompuse în glucoză. Atunci când glucoza din sânge se leagă de receptorul de glucoză, în interiorul pancreasului se inițiază o cascadă de semnale care duce la eliberarea de insulină în sânge. Hormonul circulă apoi în sânge și, în cele din urmă, se leagă de receptorii de insulină de pe alte celule.

Acest receptor glicoproteic este încorporat în membrana celulară și are un domeniu receptor extracelular, alcătuit din două subunități α, și un domeniu catalitic intracelular, alcătuit din două subunități β. Subunitățile α acționează ca receptori de insulină, iar molecula de insulină acționează ca ligand. Odată ce insulina se leagă de receptor, are loc fosforilarea și inițiază procesul de transducție a semnalului în celulă.

În interiorul celulei, veziculele stochează o proteină transmembranară numită GLUT-4. La sfârșitul cascadei de semnal, aceasta este încorporată în membrana plasmatică a celulei. Transportatorul GLUT-4 oferă apoi un canal pentru ca glucoza să intre în celulă, unde poate fi utilizată în glicoliză și în respirația celulară. Orice glucoză rămasă este împachetată în glicogen și depozitată în ficat sau este transformată în acizi grași și depozitată sub formă de grăsime în țesuturi.

Pentru fiecare dintre următoarele condiții, indicați dacă nivelul glucozei din sânge va CREȘTE sau va SCĂDEA.

___ 1. Nu a fost produsă nicio insulină de către pancreas.

___ 2. Proteina Glut-4 nu ajunge la membrana celulară.

___ 3. Insulina este produsă în exces de pancreas.

___ 4. O moleculă antagonistă se leagă de subunitățile α și blochează legarea de către insulină.
___ 5. Mitocondria nu produce suficient ATP.
___ 6. Proteinele din helixul alfa și foaia beta au fost denaturate.
___ 7. Proteina de transport Glut-4 a fost denaturată.
___ 8. Numărul de proteine de transport Glut-4 a crescut.

Diabet de tip 1 apare atunci când sistemul imunitar al organismului atacă celulele beta din pancreas. Acestea sunt celulele care sunt responsabile pentru producerea de insulină. Cei care suferă de diabet de tip 1 fac injecții cu insulină ca tratament pentru această boală. Fără aceste injecții, celulele nu pot aduce glucoză. Glucoza continuă să se acumuleze în fluxul sanguin deoarece nu este absorbită. Unele dintre primele simptome ale diabetului sunt creșterea setei și a urinării, deoarece rinichii încearcă să elimine excesul de zahăr din organism. Zahărul din urină este un simptom clasic al bolii, iar medicii ar gusta în mod istoric urina ca instrument de diagnosticare. Din nefericire, până la descoperirea insulinei în 1921, nu exista nicio modalitate de a trata diabetul la copii, iar aceștia mureau de obicei.

Diabetul de tip 2 apare atunci când receptorii celulari devin rezistenți la insulină. Semnalul celular nu ajunge la celula țintă. Ca răspuns, pancreasul produce mai multă insulină, dar, în unele cazuri, aceasta tot nu este suficientă pentru a absorbi glucoza din sânge. Obezitatea este legată de rezistența la insulină, iar mulți pacienți cu diabet de tip 2 pot fi tratați prin schimbarea dietei și cu insulină suplimentară. Există, de asemenea, factori genetici implicați în dezvoltarea diabetului de tip 2.

În ambele tipuri de diabet, nivelurile ridicate de glucoză din sânge pot duce la complicații pe termen lung, cum ar fi neuropatia diabetică. Această afecțiune apare atunci când celulele nervoase sunt deteriorate, ceea ce poate duce la amorțeală la nivelul extremităților, vindecare lentă a rănilor și chiar orbire.

11. Pe baza cunoștințelor dvs. de biologie. Care este efectul imediat pentru o celulă care nu poate obține glucoză? Folosiți termenii specifici pe care i-ați învățat în construirea răspunsului dumneavoastră.

12. De ce creșterea cantității de insulină îmbunătățește absorbția glucozei pentru o persoană cu diabet de tip 2?

13. Faceți legătura între sistemul endocrin și sistemul nervos, explicând relația dintre glucoză și neuropatie.