II型糖尿病患者红细胞膜钠钾泵活性研究课件.ppt
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1、II型糖尿病患者红细胞膜型糖尿病患者红细胞膜钠钾泵活性研究钠钾泵活性研究 生物医药工程系生物医药工程系 20092009级生物技术专业级生物技术专业第二小组第二小组负责人:高晓航负责人:高晓航小组成员:曹林、庞圆涛、苏志远、赵鹏飞小组成员:曹林、庞圆涛、苏志远、赵鹏飞目目 录录一、一、II型糖尿病概述型糖尿病概述二、钠钾泵概述二、钠钾泵概述三、临床资料三、临床资料四、结果四、结果五、讨论五、讨论六、相关资料六、相关资料一、一、型糖尿病概述型糖尿病概述型糖尿病也叫成人发病型糖尿病,多在型糖尿病也叫成人发病型糖尿病,多在3540岁之后发病,占糖尿病患者岁之后发病,占糖尿病患者90%以上。以上。型糖
2、尿病病友体内产生胰岛素的能力并型糖尿病病友体内产生胰岛素的能力并非完全丧失,有的患者体内胰岛素甚至产生非完全丧失,有的患者体内胰岛素甚至产生过多,但胰岛素的作用效果却大打折扣,因过多,但胰岛素的作用效果却大打折扣,因此患者体内的胰岛素可能处于一种相对缺乏此患者体内的胰岛素可能处于一种相对缺乏的状态。的状态。二、钠钾泵概述二、钠钾泵概述钠钾泵(钠钾泵(sodium potassium pumpsodium potassium pump)又称钠钾帮浦,)又称钠钾帮浦,它会使细胞外的它会使细胞外的NA+NA+浓度高于细胞内,当浓度高于细胞内,当NA+NA+顺着浓度差进顺着浓度差进入细胞时,会经由本体
3、蛋白质的运载体将不易通过细胞膜入细胞时,会经由本体蛋白质的运载体将不易通过细胞膜的物质以共同运输的方式带入细胞。的物质以共同运输的方式带入细胞。钠钾泵(也称钠钾转钠钾泵(也称钠钾转运体),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。运体),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。每当三个钠离子被转运出细胞,就有两个钾离子被转运到每当三个钠离子被转运出细胞,就有两个钾离子被转运到细胞内部。保持膜内高钾膜外高钠的不均匀离子分布细胞内部。保持膜内高钾膜外高钠的不均匀离子分布 。细胞内高钾是许多代谢反应进行的必需条件;防止细细胞内高钾是许多代谢反应进行的必需条件;防止细胞水肿;势能贮备。胞水肿;势
4、能贮备。组成和作用方式组成和作用方式 组成组成 NaK 泵由泵由、两亚基组成。两亚基组成。亚基为分子量约亚基为分子量约 120KD 的跨膜蛋白,既的跨膜蛋白,既有有Na、K 结合位点,又具结合位点,又具 ATP 酶活性,因此酶活性,因此 NaK 泵又称为泵又称为 NaKATP 酶。酶。亚基为小亚基,是分子量约亚基为小亚基,是分子量约 50KD 的糖蛋白。的糖蛋白。一般认为一般认为 NaK 泵首先在膜内侧与细胞内的泵首先在膜内侧与细胞内的 Na 结合,结合,ATP 酶活性被激酶活性被激活后,由活后,由 ATP 水解释放的能量使水解释放的能量使“泵泵”本身构象改变,将本身构象改变,将 Na 输出细
5、胞;与输出细胞;与此同时,此同时,“泵泵”与细胞膜外侧的与细胞膜外侧的 K 结合,发生去磷酸化后构象再次改变,结合,发生去磷酸化后构象再次改变,将将 K 输入细胞内。研究表明,每消耗输入细胞内。研究表明,每消耗 1 个个 ATP 分子,可使细胞内减少分子,可使细胞内减少 3 个个 Na 并增加并增加 2 个个 K。细胞膜钠钾泵作用首先是由细胞膜钠钾泵作用首先是由Hodkin和和Keynes(1955)所发现所发现.1957年年Skou发现了发现了Na+-K+ATP酶并证明其与钠钾泵的作用有关酶并证明其与钠钾泵的作用有关.作用方式作用方式钠钾泵的作用方式可因不同生理条件而异钠钾泵的作用方式可因不
6、同生理条件而异,在红细胞膜中可能有以下几种方在红细胞膜中可能有以下几种方式式:1.正常的作用方式正常的作用方式利用利用ATP的水解与的水解与Na+-K+的跨膜转运相偶联的跨膜转运相偶联.2.泵的反方向作用泵的反方向作用利用利用Na+-K+的跨膜转运来推动的跨膜转运来推动ATP的合成的合成.3.Na+-Na+交换反应可能与交换反应可能与ATP和和ADP交换反应相偶联交换反应相偶联.4.K+-K+交换反应与交换反应与Pi和和H2(18)O的交换反应相偶联的交换反应相偶联.5.依赖依赖ATP水解水解,解偶联使解偶联使Na+排出排出.钠钾泵与疾病钠钾泵与疾病 经科学研究,发现经科学研究,发现NaNa+
7、-K-K+泵在人体的正常代泵在人体的正常代谢中具有非常重要的作用,与一些疾病的发生也谢中具有非常重要的作用,与一些疾病的发生也有着密切的关系。如肝水肿,白内障,囊纤维化,有着密切的关系。如肝水肿,白内障,囊纤维化,癫痫癫痫 ,偏头痛,偏头痛 ,高血压等。另外,最近的研究,高血压等。另外,最近的研究表明表明,Na,Na+-K-K+泵还与屡减仍肥有着千丝万缕的关泵还与屡减仍肥有着千丝万缕的关系。系。在这里,仅就型糖尿病与在这里,仅就型糖尿病与NaNa+-K-K+泵的关泵的关系做一部分研究。系做一部分研究。三、临床资料三、临床资料.病例选择病例选择未治疗的型糖尿病患者例,其中男例,未治疗的型糖尿病患
8、者例,其中男例,女例。年龄岁。按空腹血糖值分为组:女例。年龄岁。按空腹血糖值分为组:()轻度:空腹血糖()轻度:空腹血糖.。()中度:空腹血糖()中度:空腹血糖.。()严重:空腹血糖()严重:空腹血糖 .。空腹及餐后血搪都正常的正常对照例(男例空腹及餐后血搪都正常的正常对照例(男例,女例)。各组间年龄、体重指数()无明显差女例)。各组间年龄、体重指数()无明显差异。异。.方法方法()口服葡萄糖耐量试验()所有研究对象()口服葡萄糖耐量试验()所有研究对象均隔夜空腹均隔夜空腹,次晨点口服葡萄糖次晨点口服葡萄糖,按空腹、餐后按空腹、餐后分钟、分钟、分钟四点取血样分别作血糖、分钟、分钟、分钟四点取血
9、样分别作血糖、胰岛素测定。并计算血糖曲线下面积()胰岛素测定。并计算血糖曲线下面积(),胰岛素胰岛素曲线下面积()。曲线下面积()。()()钠钾泵、钙泵活性测定钠钾泵、钙泵活性测定钠钾泵活性测定钠钾泵活性测定红细胞膜制备:红细胞膜制备:取静脉血加抗凝取静脉血加抗凝,采血后立即用离心分钟采血后立即用离心分钟,红细红细胞用一一生理盐水(胞用一一生理盐水()等渗液洗涤次)等渗液洗涤次,然后按:的比例向洗净的红细胞中加人预冷然后按:的比例向洗净的红细胞中加人预冷()的一缓冲液()的一缓冲液(),轻轻轻摇动几下后放置于冰箱中分钟轻摇动几下后放置于冰箱中分钟,使红细胞充分溶血使红细胞充分溶血,然后以然后以
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