När vi äter sockerhaltiga livsmedel och kolhydrater bryts dessa disackarider och polysackarider ner till glukos. När glukos i blodet binder till glukosreceptorn inleds en signalkaskad inne i bukspottkörteln som leder till att insulin frisätts i blodet. Hormonet cirkulerar sedan i blodet och binder så småningom till insulinreceptorer på andra celler.

Denna glykoproteinreceptor är inbäddad i cellmembranet och har en extracellulär receptordomän, som består av två α-underenheter, och en intracellulär katalytisk domän, som består av två β-underenheter. α-subenheterna fungerar som insulinreceptorer och insulinmolekylen fungerar som ligand. När insulin binder till receptorn sker fosforylering och initierar signaltransduktionsprocessen i cellen.

Inom cellen lagrar vesiklar ett transmembranprotein som kallas GLUT-4. I slutet av signalkaskaden införlivas det i cellens plasmamembran. GLUT-4-transportören utgör sedan en kanal för glukos att komma in i cellen där det kan användas i glykolysen och cellandningen. Eventuell överbliven glukos paketeras till glykogen och lagras i levern eller så omvandlas den till fettsyror och lagras som fett i vävnaderna.

För vart och ett av följande tillstånd, ange om blodglukosnivåerna kommer att ÖKAS eller MINSKAS.

___ 1. Inget insulin har producerats av bukspottkörteln.

___ 2. Glut-4-proteinet når inte fram till cellmembranet.

___ 3. Insulin överproduceras av bukspottkörteln.

___ 4. En antagonistmolekyl binder till α-subenheterna och blockerar bindningen av insulin.
___ 5. Mitokondrierna producerar inte tillräckligt med ATP.
___ 6. Alfahelix- och betabladproteiner har denaturerats.
___ 7. Glut-4 transportprotein har denaturerats.
___ 8. Antalet Glut-4 transportproteiner har ökat.

Typ 1-diabetes uppstår när kroppens immunsystem angriper betacellerna i bukspottkörteln. Det är dessa celler som ansvarar för att producera insulin. Personer med typ 1-diabetes tar injektioner av insulin som behandling av denna sjukdom. Utan dessa injektioner kan cellerna inte föra in glukos. Glukos fortsätter att ansamlas i blodet eftersom det inte absorberas. Några av de tidiga symptomen på diabetes är ökad törst och urinering då njurarna försöker rensa ut överskottssockret ur kroppen. Socker i urinen är ett klassiskt symptom på sjukdomen, och läkare skulle historiskt sett smaka på urinen som ett diagnostiskt verktyg. Tyvärr fanns det inget sätt att behandla barn för diabetes förrän insulin upptäcktes 1921, och de dog vanligtvis.

Typ 2-diabetes uppstår när cellreceptorer blir resistenta mot insulin. Cellsignalen når inte fram till målcellen. Som svar på detta tillverkar bukspottkörteln mer insulin, men i vissa fall räcker det fortfarande inte till för att absorbera glukos från blodet. Fetma är kopplat till insulinresistens, och många patienter med typ 2-diabetes kan behandlas med kostomläggning och med extra insulin. Det finns också genetiska faktorer som är inblandade i utvecklingen av typ 2-diabetes.

I båda typerna av diabetes kan förhöjda nivåer av glukos i blodet leda till långsiktiga komplikationer, som diabetisk neuropati. Detta tillstånd uppstår när nervceller skadas vilket kan leda till domningar i extremiteterna, långsam sårläkning och till och med blindhet.

11. Baserat på dina kunskaper i biologi. Vad är den omedelbara effekten för en cell som inte kan få tag på glukos? Använd specifika termer som du har lärt dig när du konstruerar ditt svar.

12. Varför förbättrar en ökning av mängden insulin upptaget av glukos för en person med typ 2-diabetes?

13. Koppla det endokrina systemet till nervsystemet genom att förklara sambandet mellan glukos och neuropati.