Гормоны, их классификация, химическая природа, секреция эндокринными клетками. Функции гормонов.
Особенно важную роль во взаимодействии органов, тканей и клеток играют органы, которые имеют специализированную способность вырабатывать вещества, изменяющие состояние организма, функцию, обмен веществ и структуру органов и тканей. Эти вещества называют гормонами, а выделяющие их органы — эндокринными железами или железами внутренней секреции. Они названы так потому, что в отличие от желез внешней секреции не имеют выводных протоков и выделяют образующиеся в них вещества непосредственно в кровь. К железам внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, околощитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, кора и мозговое вещество надпочечников, половые железы, эпифиз. Кроме того, гормоны выделяются некоторыми органами и тканями, несущими в организме помимо эндокринной, другую специализированную функцию (почки, пищеварительный тракт и др.). Гормоны оказывают на организм: метаболическое (действие на обмен веществ); морфогенетическое (стимуляция формообразовательных процессов, дифференцировки, роста, метаморфоза); кинетическое (включающее определенную деятельность исполнительных органов); корригирующее (изменяющее интенсивность функции органов и тканей) действие. ормоны у человека разделены на три основных класса: 1) производные жиров — стероиды; 2) производные аминокислот; 3) белково-пептидные соединения. Гормоны транспортируются кровью к тканям и органам, удаленным от желез. Интенсивность синтеза и выделения каждого гормона железой в любой момент регулируется в соответствии с величиной потребности организма в данном гормоне. По химическому строению различают следующие типы гормонов: олигопептид (например, нейропептиды); полипептид (например, инсулин); гликопротеин (например, тиреотропин); стероид (например, альдостерон и кортизол); производное тирозина (например, йодсодержащие гормоны щитовидной железы: трийодтиронин — Т3 и тироксин — T4); эйкозаноиды (метаболиты арахидоновой кислоты). Эндокринная клетка — клетка, синтезирующая и выделяющая гормон в жидкие среды организма — кровь, лимфу, межклеточную жидкость, ликвор.
Рецепция гормонов клетками, механизмы действия и физиологические эффекты. Быстрые и медленные ответы тканей на действие гормонов.
ормоны током крови разносятся по всему организму, попадают во все органы, но действуют только на те из них, которые чувствительны к данному гормону. В этих органах – мишенях имеются специфические воспринимающие структуры – рецепторы, которые трансформируют гормональный сигнал в гормональное действие. Одни рецепторы располагаются поверхностно на мембранах, другие располагаются внутриклеточно. В 50% случаев гормональные рецепторы локализуются на мембранах клеток-мишеней, в остальных случаях – внутри клетки. Гормоны, которые не способны проникать через плазматическую мембрану, имеют рецепторы на поверхности клетки. Такие рецепторы имеют белковые гормоны, а также катехоламины, простагландины, нейротензин, вещество Р, гистамин. В результате взаимодействия с рецепторами в клетках – мишенях специфические гормональные эффекты могут опосредоваться тремя основными механизмами, а именно:
1. прямым влиянием на мембранные процессы;
2. системами внутриклеточных «вторых посредников»;
3. действием на ядро клетки.
В организме гормон поступает в кровь всех органов и тканей, но действует при этом лишь на те клетки, которые обладают специфическими рецепторами, настроенными на восприятие именно данного гормона. Такие ткани получили название тканей-мишеней. Рецептор представляет собою специальный белок, определенная часть молекулы которого обладает структурой, настроен на взаимоотношение с молекулой гормона. Это и обеспечивает прием сигнала, т. е. специфическое взаимодействие гормона с клеткой. Данные рецепторы могут располагаться внутри клетки, но могут быть встроены в поверхностную мембрану клетки. Гормоны, плохо проникающие внутрь клетки (катехоламины и белковые гормоны), фиксируются на мембране снаружи. В этом случае необходимо наличие внутриклеточных посредников, передающих влияние гормона на определенные внутриклеточные структуры. Гормоны, сравнительно легко проникающие через мембрану клетки (стероидные и в некоторой степени тиреоидные гормоны), оказывают непосредственное специфическое влияние на определенные внутриклеточные структуры. Их действие развертывается и осуществляется длительно, так как они, как правило, влияют на процессы синтеза определенных клеточных белков, осуществляемые в клеточном ядре.
Гипоталамо-аденогипофизарная система. Освобождающие (либерины) и тормозящие (статины) нейрогормоны гипоталамуса. Регуляция выделения гормонов по принципу отрицательной обратной связи.
Гипоталамо-аденогипофизарная (переднегипофизарная) система образована пептид- и моноаминергическими нейросекреторными клетками мелкоклеточных ядер заднего гипоталамуса. Аксоны этих клеток образуют контакты в области срединного возвышения на капиллярах (аксовазальные контакты) первичной сети портальной системы гипофиза, в которую и поступают нейропептиды, стимулирующие (либерины) или подавляющие (статины) синтез и секрецию тропных гормонов аденогипофиза. Таким образом, связь гипоталамуса с аденогипофизом осуществляется нейрогемальным путем (через кровь). Отрицательная обратная связь предотвращает чрезмерную активность гормональных систем. Концентрации многих гормонов в плазме колеблются в течение суток, но продукция всех изученных к настоящему моменту гормонов тщательно контролируется. В большинстве случаев эта регуляция обеспечивается благодаря механизму отрицательной обратной связи, что гарантирует должный уровень гормональной активности в тканях-мишенях. После того как стимул вызвал высвобождение гормона, ответная реакция или продукты реакции, возникшей в результате действия гормона, создают тенденцию к подавлению дальнейшего высвобождения гормона. Иными словами, гормон (или один из продуктов его активности) оказывает ингибирующее влияние по принципу отрицательной обратной связи, предотвращая гиперсекрецию или гиперактивность тканей-мишеней.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Лекция 2 рецепция и механизмы действия гормонов
Локализация рецепторов и виды вторичных посредников
| Гормон | Локализация рецептора | Вторичный посредник | Скорость развития эффекта |
| Тиреоидный | Ядро | Транскрипция | Медленно |
| Стероидный | Цитоплазма | Транскрипция | Медленно |
| Пептиды | Клеточная мембрана | цАМФ/цГМФ | Быстро |
| Катехоламины | Клеточная мембрана | цАМФ/цГМФ | Быстро |
| Пептиды | Клеточная мембрана | IР 2 /ДАГ | Быстро |
Рецепторы обладают высоким сродством и избирательностью к гормонам. Однако они могут связывать и структурные аналоги гормонов. Одни из них могут связываться с рецепторами и вызывать действие, аналогичное действию самого гормона (это агонисты или миметики). Другие – связываются с рецепторами, но при этом не вызывают биологического эффекта или мешают связыванию с гормоном (это антагонисты или литики). Все связывающиеся с данным рецептором соединения называются его лигандами. Рецепторы являются белковыми структурами. На мембране одной и той же клетки может располагаться большое число различных рецепторов. Гормональные рецепторы плазматических мембран – это один из видов многочисленных мембранных молекул. β- Рецепторы катехоламинов принадлежат к семейству, члены которого имеют по семь внутримембранных доменов, а также внутриклеточный белоксвязывающий домены (рис.2). Рис. 2. Типичный мембранный рецептор. Трансмембранные, внеклеточные и внутриклеточные домены обладают специфическими связывающими особенностями. Вначале гормон образует со своим рецептором комплекс, который впоследствии взаимодействует с так называемыми G-белками (белками, связывающими гуаниловые нуклеотиды) клеточной мембраны. Комплекс гормон – рецептор подвергается конформационным изменениям, которые придают ему способность взаимодействовать с этими белками. Одни из них (Gс) стимулируют, а другие (GII) ингибируют превращение гуанрозинтрифосфата в гуанозиндифосфат. Каждый G-белок состоит из трех субъединиц – α, β и γ. При активации эти субъединицы диссоциируют, причем α-субъединица (в зависимости от того, образовалась ли она из Gс — или GII –белка) соответсвенно либо стимулирует, либо ингибирует каталитическую единицу. Каталитичпские единицы представляют собой ферменты, такие как аденилатциклаза, гуанилциклаза, фосфолипаза С мили различные протеинкиназы (рис.3). Рис. 3. Связывание гормона с его мембранным рецептором. Внутриклеточный домен рецептора сцеплен с G-белком (состоящим из α, β и γ субъединин) и его каталитической единицей, через которую активируются различные внутриклеточные процессы (ЭЦП и ИЦП – соответсвенно экста- и интрацеллюлярное пространство) Рецепторы тех гормонов, которые проникают в клетку путем диффузии (как стероиды) или другими способами (например, путем эндоцитоза или с помощью специфических молекул-переносчиков), локализуются внутри клетки. Стероидные рецепторы, как правило, расположены в ядре. Ядерные рецепторы образуют семейства близких белков, функция которых связана с консервативными аминокислотными последовательностями. Так, рецепторы минералокортикоидов, глюкокортикоидов, андрогенов, эстрогенов, прогестерона, йодтиронинов, метаболитов витамина D и ретиноевых кислот входят в одно суперсемейство регуляторных белков. Любой ядерный рецептор включает ряд компонентов. Области А/В содержат компоненты, специфически активирубющие транскрипцию. Область С высококонсервативна и соответствует ДНК-связывающему домену, содержащему два «цинковых пальца». Область Dой не ясна, примыкает к области Е (также высококонсервативной и присутствующей во всех рецепторах). Эта область активирует транскрипцию и содержит гормонсвязывающий домен. Область F присутсвует не во всех рецепторах. Ядерные рецепторы стероидов связывают свои гормоны, а затем сами связываются гормончувствительными элементами ДНК своих генов-мишеней, что приводит к активации транскрипции (рис. 4). Число специфических рецепторных молекул в клетках-мишенях колеблется от 500 до 300 000 и коррелирует со степенью их чувствительности к гормону. Однако в физиологических условиях всего лишь около 5 % рецепторов занята гормоном. Количество рецепторов одного и того же типа в данной клетке может изменяться, претерпевает суточные и сезонные колебания и зависит от физиологического состояния организма. Причинами изменений могут явиться: а) изменение синтеза рецепторов в клетке; б) изменение уровня гормона в крови (повышение уровня гормона приводит к уменьшению количества рецепторов и наоборот, уменьшение уровня гормона вызывает увеличение количества рецепторов, что приводит к повышению чувствительности клетки); в) изменение кислотности среды; г) появление аутоантител к специфическим рецепторам
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник