Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Глюкозаның сіңіру әдісі екі факторға байланысты тіндер арасында әртүрлі болады; тіннің метаболикалық қажеттілігі және глюкозаның болуы. Глюкозаның сіңіруі екі жолмен жүзеге асады: диффузия (пассивті процесс) және екіншілік белсенді тасымалдау (АТФ гидролизі арқылы құрылған иондық градиенттегі белсенді процесс, біріншілік белсенді тасымалдау деп аталады). Активті транспорт - концентрация градиентіне қарсы келетін иондар немесе молекулалардың қозғалысы. ТОК
Method of glucose uptake differs throughout tissues depending on two factors; the metabolic needs of the tissue and availability of glucose. The two ways in which glucose uptake can take place are facilitated diffusion (a passive process) and secondary active transport (an active process which on the ion gradient which is established through the hydrolysis of ATP, known as primary active transport). Active transport is the movement of ions or molecules going against the concentration gradient. TOC
Жеңілдікпен таратылу
Глюкоза тасымалдаушылардың 10- дан астам түрі бар, бірақ зерттеу үшін ең маңыздысы - GLUT1 4. GLUT1 және GLUT3 бүкіл денедегі жасушалардың плазмалық мембранасында орналасқан, өйткені олар глюкозаның базалық мөлшерін ұстап тұру үшін жауапты. Базальдық қандағы глюкоза деңгейі шамамен 5 мМ (5 миллимоляр). GLUT1 және GLUT3 протеиндерінің Km мәні (транспортерлік ақуыздың глюкоза молекулаларына жанастығының көрсеткіші; төмен Km мәні жоғары жанастықты білдіреді) 1mM; сондықтан GLUT1 және GLUT3 глюкозаға жанастығы жоғары және қан ағынынан сіңіруі тұрақты. GLUT2 -нің Km-нің мәні жоғары (15-20 мм), сондықтан глюкозаға аффинитеті төмен. Олар гепатоциттердің плазмалық мембранасында және панкреатикалық бета- жасушаларда (сыртқы мида, бірақ адам бета- жасушаларында GLUT1; 1- сілтемені қараңыз) орналасады. GLUT2 жоғары км-і глюкозаны анықтауды қамтамасыз етеді; глюкозаның ену жылдамдығы қандағы глюкоза деңгейіне пропорционалды. GLUT4 тасымалдаушылар инсулинге сезімтал және бұлшықет пен майлы тіндерде кездеседі. Бұлшық еттер глюкозаның және майлы тіннің триглицеридтерді (глюкозаны сақтауға арналған түріне айналдыра алады) сақтаудың негізгі орны болғандықтан, GLUT4 қан ағынынан артық глюкозаны тамақтан кейін қабылдауда маңызды. Сонымен қатар, бірнеше жаңа зерттеулер GLUT 4 мида да бар екенін көрсетті. Метформин препараты GLUT4 фосфорилирлейді, осылайша оның инсулинге сезімталдығын арттырады. Ораза кезінде кейбір GLUT4 тасымалдаушылар жасушаның бетінде экспрессияға ұшырайды. Алайда, олардың көпшілігі клетканың цитоплазмалық көпіршіктерінде болады. Тамақтан кейін және инсулин (Лангерганс аралдарынан шығарылған) клетка бетіндегі рецепторларға байланғанда, цитоплазмалық көпіршіктердің жасуша бетінің мембранасына қарай қозғалысына жететін фосфатидилинозитолкиназа белсенділігін белсендіре отырып, сигнал беру каскады басталады. Плазмалық клеткаға жеткенде, көпіршіктер мембранамен бірігіп, жасуша бетінде экспрессияланатын GLUT4 тасымалдаушыларының санын көбейтеді, осылайша глюкозаның сіңірілуін арттырады.
There are over 10 different types of glucose transporters; however, the most significant for study are GLUT1 4. GLUT1 and GLUT3 are located in the plasma membrane of cells throughout the body, as they are responsible for maintaining a basal rate of glucose uptake. Basal blood glucose level is approximately 5mM (5 millimolar). The Km value (an indicator of the affinity of the transporter protein for glucose molecules; a low Km value suggests a high affinity) of the GLUT1 and GLUT3 proteins is 1mM; therefore GLUT1 and GLUT3 have a high affinity for glucose and uptake from the bloodstream is constant. GLUT2 in contrast has a high Km value (15 20mM) and therefore a low affinity for glucose. They are located in the plasma membranes of hepatocytes and pancreatic beta cells (in mice, but GLUT1 in human beta cells; see Reference 1). The high Km of GLUT2 allows for glucose sensing; rate of glucose entry is proportional to blood glucose levels. GLUT4 transporters are insulin sensitive, and are found in muscle and adipose tissue. As muscle is a principal storage site for glucose and adipose tissue for triglyceride (into which glucose can be converted for storage), GLUT4 is important in post prandial uptake of excess glucose from the bloodstream. Moreover, several recent papers show that GLUT 4 is present in the brain also. The drug metformin phosphorylates GLUT4, thereby increasing its sensitivity to insulin. During fasting, some GLUT4 transporters will be expressed at the surface of the cell. However, most will be found in cytoplasmic vesicles within the cell. After a meal and at the binding of insulin (released from the islets of Langerhans) to receptors on the cell surface, a signalling cascade begins by activating phosphatidylinositolkinase activity which culminates in the movement of the cytoplasmic vesicles toward the cell surface membrane. Upon reaching the plasmalemma, the vesicles fuse with the membrane, increasing the number of GLUT4 transporters expressed at the cell surface, and hence increasing glucose uptake.
Екіншілік белсенді тасымалдау
Қан ағыны мен жасушалар арасында жеңілдетілген диффузия болуы мүмкін, өйткені жасушадан тыс және жасуша ішіндегі орталар арасындағы концентрация градиенті АТФ гидролизі талап етілмейтін болып табылады. Алайда бүйректе глюкоза бүйрек түтікшелерінің люменіндегі сүзгіден қайта сіңіріледі, онда оның концентрациясы салыстырмалы түрде төмен, бүйрек түтікшелерін жабатын қарапайым кубоидты эпителий арқылы өтеді және глюкозаның салыстырмалы түрде жоғары концентрациясы бар қан ағынына өтеді. Сондықтан глюкозаның концентрация градиенті оның қайта сіңірілуіне қарсы келеді, ал оны тасымалдау үшін энергия қажет. Бүйректегі глюкозаның екінші белсенді тасымалы Na + байланысты; сондықтан Na + градиенті анықталуы керек. Бұл Н+/К+ сорғысының әрекеті арқылы жүзеге асады, оның энергиясы АТФ-ның гидролизі арқылы қамтамасыз етіледі. Үш Na+ ионы клеткадан екі K+ ионына алмасу үшін мембраналық фермент Na+/K+ АТФаза арқылы шығарылады; бұл жасушалық бөлікте Na+ салыстырмалы жетіспеушілігін қалдырады. Na+ иондары концентрация градиенті бойынша колонналы эпителийге таралып, глюкозаны тасымалдауға қатысады. Эпителий жасушаларына енгеннен кейін глюкоза GLUT2 тасымалдаушы арқылы диффузия арқылы қанға қайта енеді. Сондықтан глюкозаның қайта сіңірілуі NaKATPase белсенді әрекеті арқылы пайда болатын натрий градиентіне байланысты. Глюкозаның натриймен бірге люменнен тасымалдануы тікелей АТФ гидролизіне қажет емес, бірақ АТФазаның әсеріне байланысты, бұл екінші белсенді тасымалдау деп сипатталады. Бүйрек түтікшесінде екінші активті тасымалдаушының екі түрі бар; гломерулусқа жақын, онда глюкоза деңгейі жоғары, SGLT2 глюкоза тасымалдау үшін аз афинитетті, бірақ жоғары қабілетті. Генль циклына жақын және глюкозаның көп бөлігі қан ағынына сіңген нефронның дистальды бүктелген түтікшесінде SGLT1 тасымалдаушылары кездеседі. Олардың глюкозаға жақынлығы жоғары және сыйымдылығы аз. Бірлесіп жұмыс істейтін бұл екі екінші белсенді тасымалдаушы тек глюкозаның елеусіз мөлшерінің зәрмен шығарылуын қамтамасыз етеді.
Facilitated diffusion can occur between the bloodstream and cells as the concentration gradient between the extracellular and intracellular environments is such that no ATP hydrolysis is required. However, in the kidney, glucose is reabsorbed from the filtrate in the tubule lumen, where it is at a relatively low concentration, passes through the simple cuboidal epithelia lining the kidney tubule, and into the bloodstream where glucose is at a comparatively high concentration. Therefore, the concentration gradient of glucose opposes its reabsorption, and energy is required for its transport. The secondary active transport of glucose in the kidney is Na+ linked; therefore an Na+ gradient must be established. This is achieved through the action of the Na+/K+ pump, the energy for which is provided through the hydrolysis of ATP. Three Na+ ions are extruded from the cell in exchange for two K+ ions entering through the intramembrane enzyme Na+/K+ ATPase; this leaves a relative deficiency of Na+ in the intracellular compartment. Na+ ions diffuse down their concentration gradient into the columnar epithelia, co transporting glucose. Once inside the epithelial cells, glucose reenters the bloodstream through facilitated diffusion through GLUT2 transporters. Hence reabsorption of glucose is dependent upon the existing sodium gradient which is generated through the active functioning of the NaKATPase. As the cotransport of glucose with sodium from the lumen does not directly require ATP hydrolysis but depends upon the action of the ATPase, this is described as secondary active transport. There are two types of secondary active transporter found within the kidney tubule; close to the glomerulus, where glucose levels are high, SGLT2 has a low affinity yet high capacity for glucose transport. Close to the loop of Henle and in the distal convoluted tubule of the nephron where much glucose has been reabsorbed into the bloodstream, SGLT1 transporters are found. These have a high affinity for glucose and a low capacity. Functioning in conjunction, these two secondary active transporters ensure that only negligible amounts of glucose are wasted through excretion in the urine.