Tác dụng của insulin lên chuyển hóa protein và tăng trưởng

2020-07-09 11:22 AM

Cách mà insulin làm tăng tổng hợp protein chưa được hiểu rõ như với cơ chế trong dự trữ glucose và chất béo. Đây là một vài kết quả ghi nhận trong thực tế.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Insulin làm tăng tổng hợp và sự trữ protein

Protein, carbohydrate và chất béo được dự trữ ở mô trong vòng một vài giờ sau bữa ăn khi có một lượng chất dinh dưỡng dư thừa trong tuần hoàn; insulin cần thiết cho quá trình dự trữ này xảy ra. Cách mà insulin làm tăng tổng hợp protein chưa được hiểu rõ như với cơ chế trong dự trữ glucose và chất béo. Đây là một vài kết quả ghi nhận trong thực tế:

1. Insulin kích thích vận chuyển nhiều amino acid vào trong tế bào. Trong các amino acid, vận chuyển mạnh nhất là valine, leucine, isoleucine, tyrosine và phenylalanine. Do đó insulin cùng với hormon tăng trưởng làm tăng hấp thu amino acid vào tế bào. Tuy nhiên, amino acid bị tác động độc lập không nhất thiết phải cùng acid amin khác.

2. Insulin tăng dịch mã để tạo nên protein mới. Bằng một cách chưa rõ, insulin “bật” bộ máy ribosome. Khi thiếu hụt insulin, ribosome đơn giản là ngừng làm việc, gần như insulin hoạt động theo một cơ chế “bật-tắt”.

3. Trong một khoảng thời gian dài, insulin cũng tăng tỷ lệ phiên mã các chuỗi AND chọn lọc trong nhân tế bào, do đó hình thành nên sự tăng lượng ARN và tổng hợp protein đặc biệt làm tăng nhiều enzyme cho dự trữ carbohydrate, chất béo và protein.

4. Insulin ức chế dị hóa protein, do đó giảm tỷ lệ amino acid được giải phóng từ tế bào, đặc biệt là từ tế bào cơ. Có thể kết quả này từ khả năng của insulin làm giảm sự giáng hóa bình thường của tế bào bởi lysosome.

5. Ở gan, insulin giảm tỷ lệ tân tạo glucose bằng cách giảm hoạt động của enzyme làm tăng quá trình tân tạo đường. Vì những nguồn nguyên liệu để tổng hợp glucose trong tân tạo đường là amino acid huyết tương, sự ức chế này tiết kiểm amino acid ở protein dự trữ trong cơ thể.

Tổng kết lại, insulin làm tăng hình thành protein và ngăn chặn giáng hóa protein.

Thiếu hụt insulin gây ra cạn kiệt protein và tăng acid amin huyết tương

Thực tế thì tất cả quá trình dự trữ protein dừng lại khi thiếu insulin. Dị hóa protein tăng, tổng hợp protein dừng lại và một lượng lớn acid amin giải phóng vào huyết tương. Nồng độ amino acid huyết tương tăng đáng kể, và hầu hết amino acid dư thừa được sử dụng trực tiếp để tạo năng lượng hoặc nguyên kiệu cho tân tạo đường. Giáng hóa amino acid cũng dẫn đến tăng urê bài xuất trong nước tiểu. Kết quả là protein bị hao hụt dần là một trong những ảnh hưởng quan trọng của đái tháo đường. Nó có thể dẫn đến sút cân nghiêm trọng và suy giảm chức năng nhiều cơ quan.

Insulin và hormon tăng trưởng tương tác hiệp đồng để làm tăng cường phát triển

Do insulin cần thiết cho quá trình tổng hợp protein, nó cần thiết như một hooc-môn tăng trưởng cho sự phát triển của động vật. Như hình, cắt bỏ tuyến tụy, cắt tuyến yên ở chuột nếu không được điều trị hiếm phát triển được dù chỉ một chút. Hơn nữa, Sự điều khiển bởi một trong 2 hormon này tại một thời điểm hầu như không tạo ra sự phát triển. Tuy nhiên sự kết hợp giữa hai hormon này đem lại sự phát triển ấn tượng, do đó xuất hiện sự tương tác chức năng của hai hormon này giúp thúc đẩy tăng trưởng, với từng vai trò chức năng đặc thù riêng biệt. Có lẽ cần thiết cả 2 hormon cho sự phát triển xuất phát từ thực tế rằng mỗi hormon tăng cường sự hấp thu vào tế bào một cách chọn lọc những amino acid khác nhau, và tất cả chúng đều cần thiết để tăng trưởng.

Tác dụng của hormone tăng trưởng

Hình. Tác dụng của hormone tăng trưởng, insulin và tăng trưởng hoóc môn cộng với insulin trên sự tăng trưởng ở một con chuột bị suy giảm và giảm sinh.

Bài viết cùng chuyên mục

Điều hòa chức năng cơ thể

Hệ thống thần kinh và hệ thống nội tiết điều chỉnh và phối hợp các chức năng cơ thể. Cùng nhau duy trì sự tăng trưởng, trưởng thành, sinh sản, trao đổi chất và hành vi của con người.

Xung lực của động mạch

Áp lực bơm máu ở góc động mạch chủ đưuọc biểu diễn trên hình. Với một người lớn trẻ khỏe, huyết áp ở đầu mỗi nhịp đập sẽ gọi là huyết áp tâm thu, vào khoảng 120mmHg.

Tái tạo mạch máu để đáp ứng với những thay đổi mãn tính về lưu lượng hoặc áp lực máu

Khi áp lực dòng máu cao trường kì hơn mức bình thường, các động mạch và tiểu động mạch lớn nhỏ cấu trúc lại để thành mạch máu thích nghi với áp lực mạch máu lớn hơn.

Hô hấp trong tập luyện thể thao

Có một mối quan hệ tuyến tính. Cả tiêu thụ oxy và tổng thông khí phổi tăng gấp khoảng 20 lần từ trạng thái nghỉ ngơi và cường độ tập luyện tối đa ở các vận động viên được tập luyện tốt.

Sinh lý sinh dục nữ giới

Cơ quan sinh dục nữ gồm: (1) buồng trứng, (2) vòi trứng, (3) tử cung, (4) âm đạo và (5) âm hộ. (6) Tuyến vú cũng được xem là một phần của cơ quan sinh dục nữ (hình).

Sinh lý thần kinh tủy sống

Do trong quá trình phát triển, cột sống phát triển nhanh hơn tủy sống nên phần thấp nhất của tủy sống chỉ ngang gian đốt sống thắt lưng 1-2 (L1-L2). Vì vậy, khi chọc dò dịch não tủy, để tránh gây tổn thương tủy sống, ta thường chọc ở vị trí thắt lưng 4-5 (L4-L5).

Vòng phản xạ thần kinh: với các tín hiệu đầu ra kích thích và ức chế

Các sợi đầu vào kích thích trực tiếp lên đường ra kích thích, nhưng nó kích thích một nơ-ron ức chế trung gian (nơron 2), là nơ-ron tiết ra một loại chất dẫn truyền thần kinh khác để ức chế đường ra thứ hai từ trạm thần kinh.

Chất dẫn truyền thần kinh: đặc điểm của nhóm phân tử nhỏ

Trong hầu hết các trường hợp, acetylcholine có tác dụng kích thích. Tuy nhiên, nó được biết là có tác dụng ức chế ở một số dây thần kinh đối giao cảm ngoại vi, chẳng hạn như ức chế trung tâm dây thần kinh phế vị.

Hoạt động tình dục của phụ nữ

Tính chất của sự kích thích tại chỗ diễn ra nhiều hoặc ít hơn so với nam giới bởi vì xoa bóp và những loại kích thích khác như âm hộ, âm đạo hay một số vùng ở đáy chậu có thể tạo ra khoái cảm tình dục. Vị trí đầu âm vật là nơi rất nhạy cảm với sự kích thích.

Sản xuất bài tiết và hóa sinh các hormone sinh dục nam

Thuật ngữ androgen dùng để chỉ các hormone steroid nam giới, gồm testosterone, cũng bao gồm các hormone sinh dục nam khác được sản xuất ở các nơi khác của cơ thể, ngoài tinh hoàn.

Sự phát triển của buồng trứng

Khi buồng trứng phóng noãn (rụng trứng) và nếu sau đó trứng được thụ tinh, bước phân bào cuối cùng sẽ xảy ra. Một nửa số các nhiễm sắc thể chị em vẫn ở lại trong trứng thụ tinh và nửa còn lại được chuyển vào thể cực thứ hai, sau đó tiêu biến.

Duy trì huyết áp động mạch bình thường: vai trò của hệ thống Renin-Angiotensin mặc dù có biến đổi lớn lượng muối vào

Hệ thống renin-angiotensin có lẽ là hệ thống mạnh mẽ nhất của cơ thể, làm thay đổi nhỏ huyết áp động mạch khi có lượng muối nhập vào dao động lớn.

Kiểm soát lưu lượng máu đến cơ vân

Ngoài cơ chế giãn mạch mô cục bộ, các cơ xương còn được cung cấp các dây thần kinh co mạch giao cảm và (ở một số loài động vật) cũng như các dây thần kinh giãn mạch giao cảm.

Hệ nội tiết và sinh sản của nữ

Những hormone FSH và LH  hormone thùy trước tuyến yên, hormone kích thích nang trứng (FSH) và hormone hoàng thể hormone buồng trứng, estrogen và progesteron, được bài tiết với nồng độ liên tục thay đổi trong suốt các gai đoạn khác nhau của chu kỳ kinh nguyệt.

Sự vận chuyển CO2 trong máu và mô kẽ

Khi các tế bào sử dụng O2, hầu hết sẽ tạo ra PO2, và sự biến đổi này làm tăng PCO2 nội bào; vì PCO2 nội bào tăng cao nên CO2 khuếch tán từ tế bào vào các mao mạch và sau đó được vận chuyển trong máu đến phổi.

RNA được tổng hợp trong nhân từ khuôn của DNA

Trong tổng hợp RNA, hai sợi của phân tử ADN tách ra tạm thời; một trong hai sợi được sử dụng như là một khuôn mẫu để tổng hợp một phân tử RNA. Các mã bộ ba trong DNA là nguyên nhân của sự hình thành các bộ ba bổ sung trong RNA.

Sự bài tiết huyết thanh và chất nhầy của nước bọt

Khi chất tiết chảy qua các ống dẫn, 2 quá trình vận chuyển tích cực chủ yếu diễn ra làm thay đổi rõ rệt thành phần ion trong dịch tiết nước bọt.

Ống bán khuyên nhận biết sự quay đầu

Khi dừng quay đột ngột, những hiện tượng hoàn toàn ngược lại xảy ra: nội dịch tiếp tục quay trong khi ống bán khuyên dừng lại. Thời điểm này, vòm ngả về phía đối diện, khiến tế bào lông ngừng phát xung hoàn toàn.

Chu kỳ nội mạc tử cung và hành kinh

Vào thời gian đầu của mỗi chu kì, hầu hết nội mạc đã bị bong ra trong kinh nguyệt. Sau kinh nguyệt, chỉ còn lại một lớp nội mạc mỏng và những tế bào biểu mô còn sót lại được dính với vị trí sâu hơn của các tuyến chế tiết và lớp dưới nội mạc.

Hệ thống Purkinje tâm thất của tim: dẫn truyền nhanh

Sự truyền tải nhanh điện thế hoạt động bởi các sợi Purkinje được cho là gây ra bởi một tính thấm rất cao của các khoảng trống tiếp giáp ở các đĩa xen kẽ giữa các tế bào kế tiếp cấu tạo nên các sợi Purkinje.

Tăng huyết áp: gây ra bởi sự kết hợp của tăng tải khối lượng và co mạch

Tăng huyết áp di truyền tự phát đã được quan sát thấy ở một số chủng động vật, bao gồm các chủng chuột, thỏ và ít nhất một chủng chó.

Vận chuyển và lưu trữ Amino Acids trong cơ thể

Sản phẩm của quá trình tiêu hóa protein và hấp thụ trong đường tiêu hóa gần như hoàn toàn là các amino acid; hiếm khi là các polypeptid hoặc toàn bộ phân tử protein được hấp thu quá hệ tiêu hóa vào máu.

Cân bằng dịch acid base và chức năng thận ở trẻ sơ sinh

Tốc độ chuyển hóa ở trẻ sơ sinh cũng gấp đôi người trưởng thành khi cùng so với trọng lượng cơ thể, chúng có nghĩa là bình thường acid được hình thành nhiều hơn, tạo ra xu hướng nhiễm toan ở trẻ sơ sinh.

Sinh lý quá trình sinh nhiệt thải nhiệt cơ thể

Hầu hết lượng nhiệt sinh ra trong cơ thể được tạo thành từ các cơ quan ở sâu như gan, não, tim và cơ (khi có vận cơ). Rồi thì nhiệt được vận chuyển đến da là nơi có thể thải nhiệt vào môi trường xung quanh.

Sinh lý học thị giác (mắt)

Người mắc bệnh nhược cơ thì mí mắt hay sụp xuống, Làm nghiệm pháp Jolly chớp mắt liên tục 15 lần thì không mở mắt được nữa.