31. Гормоны, общая характеристика, классификация по химическому строению, биологическому действию, механизму действия. Примеры.
Гормоны — от герческого (hormaino — побуждаю) — БАВ, выделяемые железами внутренней секреции в кровь или лимфу и оказывающие регуляторное влияние на метаболизм других клеток.
Основными их свойствами являются следующие:
1.действие на расстоянии от места продукции;
2.специфичность действия — эффект каждого из них не адекватен эффекту другого гормона;
3.высокая скорость образования и инактивации, с чем и связана кратковременность их действия;
4.высокая биологическая активность — нужный эффект достигается при очень малой концентрации вещества;
5.роль посредника (месенджера) в передаче информации от нервной системы к клетке.
Помимо гормонов известны еще гормоноиды или гормоноподобные вещества. Они синтезируются не железами внутренней секреции, а клетками желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), тучными клетками соединительной ткани, клетками почек и т.д. Их особенность — они не секретируются в кровь, а действуют в месте образования (т.е. не соответствуют п. 1).
Номенклатура построена на том, что название отражает орган-продуцент или функцию гормона.
Классифицируют гормоны по химической природе и строению:
а)протеины (пролактин, гормон роста, инсулин);
б)протеиды (фолликулостимулирующий, лютеинизирующий, тиреотропный);
в)пептиды (АКТГ, глюкагон, кальцитонин, вазопрессин, окситоцин эндорфины).
2.Производные аминокислот: тироксин, мелатонин, сератонин, катехоламины.
Стероидной природы : кортикостероиды и половые гормоны.
Механизм действия гормонов
Гормоны действуют на органы избирательно, это объясняется тем, что клетки определенных органов содержат специальные образования — рецепторы. Органы или клетки, на которые действует конкретный гормон, называют органами-мишенями или клетками-мишенями. Рецепторы — это очень большие по молекулярной массе гликопротеины, которые встроены в клеточные мембраны. Их специфичность обусловлена углеводным компонентом белка, в составе мембраны, или углеводным компонентом липидного бислоя мембраны.
Существует три типа реализации гормонального действия.
1)Мембранный тип. При взаимодействии гормона с клеточной мембраной изменяется ее проницаемость для определенных веществ. Так под действием инсулина активируются системы транспорта глюкозы и она начинает активно проникать в клетку. Обычно такой тип действия сочетается с мембранно-клеточным.
2)При мембранно-клеточном типе гормон не проникая в клетку, а влияет на ее обмен через своего посредника (вторичного мессенджера, первичный — сам гормон). Существует ряд вторичных мессенджеров, среди которых циклические формы АМФ (Рис. 5), ГМФ (Рис. 6). Передача информации осуществляется следующим образом: гормон связывается с рецептором на поверхности клетки, комплекс гормон-рецептор взаимодействует с сопрягающим белком в толще цитоплазмы, конфигурация белка меняется и это активирует превращение цГДФ в ГТФ (т.е. фосфорилирование), ГТФ активирует каталитический белок уже внутри клетки (аденилатциклазу), которая активирует образование цАМФ, что активирует киназы, которые катализируют фосфорилирование разных клеточных белков, это сопровождается изменением их функциональной активности и реализацией эффекта.
Помимо циклических нуклеотидов вторичным мессенджером является кальций. Гормон связывается с рецептором на поверхности клетки, это ведет к изменению активности фермента Са-АТФ-азы (откачивает кальций из клетки с использованием АТФ), ионы кальция поступают в цитоплазму клетки и образуют комплекс со специальным белком — кальмодулином этот комплекс регулирует активность клеточных ферментов.
3)Цитозольный механизм (или ядерный) свойственен липофильным белкам — стероидам. Они проникают через клеточную мембрану в цитозоль и соединяются с внутриклеточными рецепторами. Комплекс гормон-рецептор проникает в ядро клетки, где избирательно влияет на активность генома, это приводит к снижению или активации синтеза определенных ферментов, что приводит к изменению скорости или направления определенных реакций.
4)Смешанный тип — присущ йодтиронинам (гормонам щитовидной железы).
32. Объясните понятия «клетка-мишень», «рецептор», «трансдуктор», «первичный и вторичный посредник», «триггер». Что такое гормонозависимые ткани (органы), что такое гормоночувствительные ткани (органы)?
Клетки-мишени — это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной мембране и на других органеллах клетки.
Рецептор— специальный белок, находящийся в составе клетки-мишени, и отвечающий за взаимодействие с определенным гормоном.
Трансдуктор— клетка, воспринимающая импульс, на который дает эндокринный ответ. К клеткам трансдукторам относятся:
• Хроматофинные клетки мозгового слоя надпочечников, которые отвечают на холинергический передатчик преганглионарных симпатичских волокон выделением адреналина и норадреналина;
• Юкстагломерулярные клетки почек, которые отвечают на адренергический передатчик постганглионарных симпатических волокон выделением в кровяное русло ренина;
• нейроны супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса, которые реагируют на адренергический, холинергический и другие передатчики выделением вазопрессина и окситоцина;
• нейроны ядер гипоталамуса, которые выделяют в сосудистую систему факторы регуляции.
Первичные посредники — это химические соединения или физические факторы (квант света), способные активировать механизм передачи сигнала в клетке. По отношению к воспринимающей клетке первичные посредники являются экстраклеточными сигналами. Стоит отметить, что в качестве экстраклеточных стимулов могут выступать и молекулы, в изобилии присутствующие внутри клетки, но находящиеся в норме в очень низкой концентрации в межклеточном пространстве (например, АТФ или глутамат). В зависимости от функций первичные посредники могут быть разделены на несколько групп:
- гормоны
- цитокины
- нейротрансмиттеры
- факторы роста
- ионы кальция (Ca 2+ );
- циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) и циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ)
- инозитолтрифосфат
- липофильные молекулы (например, диацилглицерол);
- оксид азота (NO) (эта молекула выступает и в роли первичного посредника, проникающего в клетку извне).
- адренокортикотропный гормон
- тиреотропный гормон
- фолликулостимулирующий гормон
- лютеинизирующий гормон
- хорионический гонадотропный гормон
- соматотропный гормон
- пролактин
- меланоцитстимулирующий гормон
- липотропные гормоны
Источник
Гормоны белковой природы функции
Механизмы действия пептидных, белковых гормонов и катехоламинов. Лиганд.
Молекулу гормона обычно называют первичным посредником регуляторного эффекта, или лигандом. Молекулы большинства гормонов связываются со специфическими для них рецепторами плазматических мембран клеток мишеней, образуя лиганд-рецепторный комплекс. Для пептидных, белковых гормонов и катехоламинов его образование является основным начальным звеном механизма действия и приводит к активации мембранных ферментов и образованию различных вторичных посредников гормонального регуляторного эффекта, реализующих свое действие в цитоплазме, органоидах и ядре клетки. Среди ферментов, активируемых лиганд-рецептор-ным комплексом, описаны: аденилатциклаза, гуанилатциклаза, фосфолипа-зы С, D и А2, тирозинкиназы, фосфаттирозинфосфатазы, фосфоинозитид-3-ОН-киназа, серинтреонин-киназа, синтаза N0 и др.
Значительная часть гормонов и биологически активных веществ взаимодействуют с семейством рецепторов, связанных с G-белками плазматической мембраны (андреналин, норадреналин, аденозин, ангиотензин, эндотелии и др.).
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Источник