Insuline et glycémie (homéostasie)
L'insuline est composée de deux chaînes : la chaîne A (3,35 kDa) et la chaîne B (2,35 kDa) associées par des ponts disulfures. L'insuline peut se présenter sous forme de monomère, dimère ou héxamère (ces deux derniers conditionnés par la présence de Zn2+). En raison de sa position clé dans la régulation métabolique du glucose, la déficience en insuline ou son inefficacité (insulino résistance) ont des conséquences graves pour l'organisme : elles causent le diabète sucré (diabetes mellitus). Cette maladie est caractérisée par une haute concentration sanguine en glucose (hyperglycémie) qui survient immédiatement après le repas, suivie entre les repas d'une concentration trop faible (hypoglycémie). Ceci est dû à l'intervention de deux facteurs. Le premier étant un déficit dans la capture du glucose sanguin par le muscle et le tissu adipeux en raison d'un manque d'exposition sur la membrane plasmique du transporteur de glucose GLUT-4 (ce processus d'exposition est en effet sous la dépendance directe de l'insuline). Le foie et le cerveau ne sont pas concernés car l'exposition de leurs transporteurs est indépendante de l'insuline (GLUT-3 essentiellement pour le cerveau) : . Le deuxième étant un déficit dans le stockage préalable du glucose sous forme de glycogène. Le foie ne peut donc pas, entre les repas, restaurer un taux sanguin de glucose suffisant pour assurer un bon fonctionnement du système nerveux central. Chez les diabétiques, l'excès sanguin de glucose (plus de 1,8 g/l de sang) induit sa fuite urinaire : glycosurie. Sa présence dans l'urine empêche la réabsorption de l'eau par le tube collecteur, ce qui se traduit par un volume excessif d'urine. En conséquence le malade ressent une très forte soif. Cette soif associée au fort volume d'urine a suggéré le nom de la maladie : diabète, du latin « diabetes » qui signifie « qui traverse » et également « siphon ».
L'hypoglycémie brutale entre les repas est particulièrement délétère pour le système nerveux central (le glucose étant son seul nutriment) et se manifeste par des symptômes de confusion mentale, des défauts d'articulation de langage et enfin par le coma, effets qui peuvent être évités par un apport faible mais régulier en sucre.