胰島素的生理作用

2002版高中生物教材第四章第二節，在講到人體內激素的主要生理作用時，是這樣論述胰島素的生理作用的：“調節糖類代謝，降低血糖含量，促進血糖合成為糖原，抑制非糖物質轉化為葡萄糖，從而使血糖含量降低。”而在高中生物選修全一冊講到血糖的平衡調節時，又是這樣闡述胰島素的作用的：“胰島素是惟一能夠降低血糖含量的激素，它一方面能促進血糖進入肝臟、肌肉、脂肪等組織細胞，并在這些細胞中合成糖原、氧化分解或轉變成脂肪；另一方面又能夠抑制肝糖原的分解和非糖物質轉化為葡萄糖。”兩本教材論述的不一致，常常使學生對胰島素的主要生理作用產生許多疑惑。本文就有關胰島素的問題進行探討。

1 胰島素的生理作用

1．1 對血糖代謝的調節

促進細胞攝取葡萄糖。血糖濃度升高時，迅速引起胰島素的分泌，使全身各個組織加速攝取和儲存葡萄糖，尤其能加速肝細胞和肌細胞攝取葡萄糖，并且促進它們對葡萄糖的貯存和利用。肌肉組織在無胰島素作用時，幾乎不能攝取葡萄糖。

肝細胞和肌細胞大量吸收葡萄糖后，一方面將其轉化為糖原貯存起來，或在肝細胞內將葡萄糖轉變成脂肪酸，轉運到脂肪組織貯存；在肝臟，胰島素使進食后吸收的葡萄糖大量轉化成糖原，并促進葡萄糖轉變成脂肪酸，轉運到脂肪組織貯存。此外胰島素還抑制糖原異生。胰島素不但可使葡萄糖迅速轉運入肌細胞，而且可加速葡萄糖的利用和肌糖原的合成，從而使血糖濃度降低。胰島素缺乏時糖不能被貯存利用。另一方面促進葡萄糖氧化生成高能磷酸化合物作為能量來源，結果使血糖水平下降。

1．2 對脂肪代謝的調節

胰島素對脂肪合成和貯存起著非常重要的作用，不但在肝臟能加速葡萄糖合成脂肪酸，然后貯存到脂肪細胞中，而且脂肪細胞本身在胰島素作用下也可合成少量脂肪酸。胰島素還能促進葡萄糖進入脂肪細胞，使其轉化成a-磷酸甘油，并與脂肪酸形成甘油三酯貯存于脂肪細胞中。胰島素還抑制對激素敏感的脂解酶的活性，進而抑制脂肪分解。胰島素缺乏不僅引起糖尿病，而且還可造成脂類代謝的嚴重紊亂、血脂升高、引起動脈硬化，并常常導致心血管和腦血管系統的嚴重疾病。

1．3 對蛋白質代謝的調節

胰島素能促進氨基酸進入細胞，然后直接作用于核糖體，促進蛋白質的合成。它還能抑制蛋白質分解。

2 胰島素降低血糖的生理機制

2．1 胰島素與組織細胞膜上的胰島素受體結合

在人體內許多組織的細胞膜上都存在著胰島素受體。胰島素在細胞水平發揮生理作用，首先必須與靶細胞膜上的胰島素受體結合后，才能開始發揮其生物效應，這是胰島素發揮正常生理作用的先決條件。不同種類的細胞，其膜上胰島素受體的數量亦不相同，每個脂肪細胞和肝細胞膜上大約有300 000個受體，而每個紅細胞膜上大約有40個受體。胰島素受體具有高度的特異性。胰島素作用的靶細胞主要有肝細胞、脂肪細胞、肌肉細胞、血細胞、肺臟和腎臟的細胞、睪丸細胞等。

2．2 安排糖分的貯藏和使用

當血糖濃度升高時，胰島素分泌增加，和靶細胞的胰島素受體結合后，可以“命令”從食物中吸收進血液的糖分加速進入肝臟、肌肉等組織，并以糖原的形式貯藏起來備用；同時又約束貯存在這些組織里的糖原不能輕易溜回血液里，免得引起血糖過高。

2．3 幫助脂肪的合成和貯存

胰島素可以促進肝臟合成脂肪酸，使三酰甘油合成增多，極低密度脂蛋白合成增快。它還可以抑制脂解酶的活性，從而抑制脂肪的分解。在這一作用下，胰島素可以把體內一部分多余的糖分趕入到脂肪組織里，并將這些糖分轉化成脂肪貯藏起來。同時，胰島素也不讓脂肪組織隨便分解成葡萄糖。

可見，胰島素的主要功能是通過調節外周組織對葡萄糖的攝取和代謝，促進組織細胞吸收葡萄糖的能力，尤其能加速肝細胞和肌細胞對葡萄糖的攝取，以維持體內葡萄糖的平衡。此外，胰島素對脂肪、蛋白質的代謝、核酸的合成和某些基因的表達也具有調節作用。所以，高中生物選修全一冊所論述的關于胰島素的生理作用更具有說服力。