Биохимия гормонов и гормональной регуляции м 1976

Гормональная регуляция функций.

Эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция. Классификация гормонов, их функции, механизм действия.

Впервые понятие о железах внутренней секреции сформулировал И. Мюллер в 1830 г. В 1889 г. Ш. Броун-Секар провел опыты на себе, установив, что вытяжки из семенников животных оказывают омолаживающий эффект на организм (но вскоре оказалось, что этот эффект пропадает через 2 – 3 месяца). В 1901 г. Л.В. Соболев показал, что поджелудочная железа выделяет некое физиологически активное вещество, которое в 1921 г. было идентифицировано как инсулин. Э. Старлинг (1905 г.) предложил называть такие вещества гормонами, т.е. веществами, побуждающими к действию, к активности. Вскоре были описаны гормоны, выделяемые железами внутренней секреции.

Железами внутренней секреции, или эндокринными называют железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие продукты своей жизнедеятельности (гормоны) непосредственно в кровь или тканевую жидкость (во внутреннюю среду организма). Для них характерно обильное кровоснабжение, обеспечивающее быстрое поступление гормонов в кровь и доставку их к органам и тканям. Деятельность желез внутренней секреции играет важную роль в регуляции длительно протекающих процессов: обмена веществ, роста, умственного, физического и полового развития, гомеостаза и т.д., а также в реакциях организма на действие стрессорных факторов.

Гормоны – это биологически активные вещества, которые:

1) синтезируются в специальных эндокринных органах и эндокринных клетках (например, гормоны пищеварительного тракта);

2) поступают в кровь и действуют дистанционно на клетки-мишени, имеющие специфические рецепторы (для одного гормона может быть несколько рецепторов, вызывающих различные эффекты);

3) обладают специфическим действием, вызывают специфические реакции.

Важнейшими железами внутренней секреции являются гипофиз, эпифиз, щитовидная и паращитовидная железы, тимус, надпочечники, поджелудочная железа, половые железы, плацента и др.

Поджелудочная железа и половые железы являются железами смешанной секреции, поскольку, кроме гормонов, они вырабатывают секреты, поступающие по выводным протокам, т.е. выполняют функции желез внешней секреции.

При нарушениях деятельности желез внутренней секреции возникают так называемые эндокринные заболевания, обусловленные гиперфункцией (повышенной активностью) или гипофункцией (пониженной активностью) этих желез.

Во второй половине XX века было установлено, что биологически активные вещества вырабатываются не только в железах внутренней секреции, но и в других органах, например, в пищеварительной системе, почках, печени, сердце, бронхах. В настоящее время клетки, которые их синтезируют, объединяют в так называемую диффузную систему. В связи с тем, что эти клетки способны поглощать и декарбоксилировать аминокислоты-предшественники гормонов, их назвали АПУД-клетки (Amine Precursor Uptake Decarboxylation), или апудоциты. Сейчас уже известно более 50 видов апудоцитов, которые синтезируют серотонин, адреналин, гистамин, инсулин, гастрин, секретин, энкефалины, эндорфины и др. На основании этого, выделяют следующие варианты действия гормонов:

1. Гормональное, или собственно эндокринное, при котором гормон выделяется из клетки-продуцента, попадает в кровь и с током крови подходит к органу-мишени, действуя на расстоянии от места образования гормона.

2. Паракринное, когда гормон из клетки выделяется во внеклеточное пространство, а из него воздействует на клетки-мишени, расположенные рядом.

3. Аутокринное, когда гормон действует на те же клетки, в которых он образуется.

Гормоны могут транспортироваться кровью в свободном состоянии или в связанном с альбуминами и глобулинами виде.

Период полураспада (Т1/2) у большинства гормонов составляет 10 – 100 мин, у адреналина – 0,5 мин, у других катехоламинов – 1 – 2 мин. Самый большой Т1/2 (до 4 сут) у гормонов щитовидной железы.

Классификация гормонов, их функции. Механизмы действия гормонов.

1) обеспечение нормального физического, психического и полового развития;

3) обеспечение механизмов адаптации организма к изменениям окружающей среды.

1. Эффекторные – действуют на периферические клетки-мишени.

2. Тропные – стимулируют выделение эффекторных (в гипофизе, преимущественно, в передней доле);

3. Гипоталамические – регулируют образование тропных гормонов:

– либерины, или рилизинг-факторы, стимулируют секрецию, – статины – тормозят.

1. Белки: а) сложные белки (гликопротеиды): тиреотропный,

фолликулостимулирующий и лютеинезирующий гормоны; б) пептиды, состоящие из 30 – 200 аминокислотных остатков: адренокортикотропный (39 аминокислотных остатков), соматотропный (191)

гормоны, пролактин, глюкагон и др.; в) олигопептиды: либерины, статины, гормоны желудочно-кишечного тракта; например, соматостатин содержит 14 остатков аминокислот, гонадолиберин – 10, окситоцин – 9. Все белковые гормоны гидрофильны, поэтому они не способны самостоятельно проникать через плазматические мембраны, а только с помощью переносчиков. Однако они растворимы в воде, поэтому могут переноситься кровью.

2. Стероидные или липидные гормоны – производные холестерина: кортикостерон, кортизол, альдостерон, эстрадиол и др. Эти гормоны липофильны, поэтому они легко проникают через клеточные мембраны, но в крови для их транспорта нужны специальные переносчики.

3. Производные аминокислот: адреналин, норадреналин, дофамин, тиреоидные гормоны (трийодтиронин, тироксин) – производные тирозина, серотонин – производное триптофана, гистамин производное гистидина. Только тиреоидные гормоны могут проникать через клеточные мембраны, остальным нужны переносчики или вторичные посредники.

Рецепторы гормонов – это белковые структуры на поверхности или внутри клетки, на которые действуют гормоны. На поверхности клетки (в клеточной мембране) находятся рецепторы к белковым гормонам – тиреотропину, соматотропину, гастрину, энкефалинам, эндорфинам, а также к катехоламинам, простагландинам, серотонину и т.д. Внутри клетки находятся рецепторы к стероидным гормонам – глюкокортикоидам, эстрогенам и т.д., а также к тиреоидным гормонам.

Рецепторы обладают высоким сродством и избирательностью к гормонам. В одной и той же клетке могут быть десятки разных типов рецепторов. Их количество меняется в зависимости от уровня гормонов и регуляции их синтеза, в результате чего изменяется

и степень воздействия гормонов на клетки-мишени.

Механизмы действия гормонов

1. Механизм действия стероидных гормонов. Стероидные гормоны легко проникают через клеточную мембрану. В цитозоле взаимодействуют с соответствующим рецептором. Образовавшийся комплекс поступает в ядро, где взаимодействует с ДНК, в результате чего активируются процессы транскрипции, происходит трансляция РНК и увеличивается синтез белка.

2. Механизм действия тиреоидных гормонов. Они связывается с ядерным хроматином, активирует транскрипцию и синтез 10 – 12 белков-ферментов, участвующих в метаболизме, и активирует процессы энергообразования.

3. Механизм действия белковых гормонов, катехоламинов, серотонина, гистамина. Эти гормоны взаимодействуют с рецепторами, расположенными на поверхности клетки, и сигнал от них передается на так называемые вторичные посредники (Са2+ и др.), которые далее активируют ферменты, участвующие в синтезе белков, секреции гормонов и т.д.

Регуляция секреции гормонов

1. Гормональная регуляция. В гипоталамусе вырабатываются либерины и статины, которые из гипоталамуса попадают в гипофиз и усиливают (либерины) или уменьшают (статины) образование соответствующих гормонов в аденогипофизе. В свою очередь, гормоны аденогипофиза – адренокортикотропный гормон (АКТГ), лютеотропный гормон (ЛГ), соматотропный гормон (СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ) – вызывают изменения образования гормонов в соответствующих железах внутренней секреции.

2. Регуляция секреции гормонов по типу обратной отрицательной или положительной связи. Осуществляется в гормональных цепях, в которых выделение одного гормона стимулирует выделение следующего и т.д., а затем конечный гормон цепи стимулирует (положительная связь) или тормозит (отрицательная связь) выделение первого гормона этой цепи. Примером такой регуляции является уменьшение выделения тиролиберина гипоталамусом под влиянием тироксина.

3. Регуляция с участием структур ЦНС. При активации симпатической нервной системы повышается продукция адреналина в мозговом слое надпочечников. Психоэмоциональные воздействия через структуры лимбической системы и гипоталамические образования способны существенно влиять на деятельность клеток, синтезирующих гормоны.

Читайте также:  Что будет если мужчина будет употреблять женские гормоны

Гормоны гипоталамуса и гипофиза.

Гипоталамо-гипофизарная система. Эпифиз.

Гипоталамус является отделом ЦНС, на уровне которого осуществляется взаимосвязь нервных и гуморальных механизмов регуляции всех функций. Он выделяет гормоны, которые поступают в гипофиз, выделяющий в свою очередь эффекторные гормоны, активирующие выделение гормонов в соответствующей железе внутренней секреции. Либерины гипоталамуса (кортиколиберин, тиролиберин, гонадолиберин, соматолиберин, пролактолиберин, меланолиберин) усиливают выделение соответствующих гормонов гипофиза, статины (соматостатин, меланостатин, пролактостатин) – тормозят. Выработка гипоталамусом гормонов регулируется рефлекторно и зависит от афферентации от периферических рецепторов. Например, от холодовых рецепторов сигналы поступают в гипоталамус, где находится центр терморегуляции, вследствие чего активируется образование тиролиберина, который, попадая в гипофиз, стимулирует выработку ТТГ, под действием которого в щитовидной железе продуцируется трийодтиронин (калоригенные гормоны) и повышается температура тела.

Гипофиз, или нижний мозговой придаток, важнейшая железа эндокринной системы, расположена ниже моста головного мозга, под гипоталамусом, массой около 0,5 г. Состоит из передней (аденогипофиз), средней и задней (нейрогипофиз) долей. В аденогипофизе вырабатываются шесть гормонов, из которых четыре являются тропными, т.е. действуют на периферические эндокринные железы, а два – эффекторными, т.е. действуют непосредственно на ткани организма. К тропным гормонам относятся:

1. АКТГ, или кортикотропин (или адренокортикотропный гормон), увеличивающий секрецию глюкокортикоидов надпочечниками. Выработка АКТГ усиливается под действием кортиколиберина, вырабатываемого в гипоталамусе, причем максимальная

секреция кортиколиберина, АКТГ и соответственно глюкокортикоидов наблюдается в 6 – 8 часов утра, а минимальная – между 18 и 23 часами. Торможение образования АКТГ осуществляется по принципу отрицательной обратной связи под действием самих глюкокортикоидов.

2. ТТГ, или тиреотропин (или тиреотропный гормон), воздействующий на щитовидную железу, в результате чего повышается синтез тиреоидных гормонов.

3. ФСГ, или фолликулостимулирующий, гормон.

4. ЛГ, или лютеотропный, лютеинезирующий гормон, причем и ФСГ, и ЛГ являются гонадотропными, т.е. влияют на половые железы: в женских половых железах они ускоряют созревание и разрыв фолликулов, в мужских увеличивают выработку мужского полового гормона тестостерона и активируют процессы образования сперматозоидов.

К эффекторным гормонам принадлежат:

1. СТГ, соматотропный гормон, или соматотропин, усиливающий процессы роста и физического развития (кости, мышцы, связки) и активирующий процессы биосинтеза белка. При гиперфункции передней доли гипофиза в детском возрасте наблюдается усиленный рост (гигантизм), а при гипофункции – задержка роста (карликовость).

При гиперфункции передней доли гипофиза у взрослого человека развивается акромегалия. При акромегалии происходит увеличение отдельных частей тела: ушных раковин, носа, языка, нижней челюсти, кистей, стоп и органов грудной и брюшной полостей. При гипофункции гипофиза у взрослых возникают изменения в обмене веществ, что приводит либо к ожирению (гипофизарное ожирение), либо к резкому исхуданию (гипофизарная кахексия).

2. Пролактин, способствующий развитию молочных желез и повышающий образование молока в молочных железах. В средней доле гипофиза продуцируется меланоцитстимулирующий гормон (интермедин) – регулятор кожной пигментации.

Гормоны нейрогипофиза – окситоцин и антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин. Они образуются в гипоталамусе, а затем по длинным отросткам нейронов (гипоталамо-гипофизарный тракт) поступают в заднюю долю гипофиза, где хранятся до поступления стимула. АДГ повышает реабсорбцию воды в почечных канальцах, в результате чего увеличивается объем циркулирующей крови, повышается артериальное давление и снижается объем мочи. При недостатке вазопрессина развивается несахарный диабет (несахарное мочеизнурение), когда выделяется до 10 – 20 л мочи в сутки. Окситоцин способствует сокращению гладкой мускулатуры матки и повышает выделение мочи.

Эпифиз, или шишковидная железа. Выделяет гормон мелатонин, который обеспечивает регуляцию биоритмов и метаболизма для приспособления организма к разным условиям освещенности. Избыток света тормозит выработку мелатонина. Эпифиз является «биологическими часами» организма. Выработку мелатонина стимулирует меланоцитостимулирующий гормон гипофиза.

источник

Гормоны

Химическая природа и классификация гормонов. Биороль простагландинов и тромбоксанов. Регуляция секреции гормонов. Гормональная регуляция углеводного, липидного, белкового и водно-солевого обмена. Роль циклазной системы в механизме действия гормонов.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В заключительной части моей курсовой работы, я хочу сказать, что гормоны обладают весьма высокой биологической активностью. Они имеет очень сложную химическую структуру, механизмы действия и огромную значимость в обмене веществ. Одно нарушение функции некоторых эндокринных желез может оказывать влияние, как на функцию других желез, так и на нервную систему. В связи с такой значимостью, в медицине существует терапевтическое использование гормонов. Гормоны использовались первоначально в случаях недостаточности какой-либо из желез внутренней секреции для замещения или восполнения возникшего гормонального дефицита. Первым эффективным гормональным препаратом был экстракт щитовидной железы овцы, примененный в 1891 английским врачом Г.Марри для лечения микседемы. На сегодняшний день гормональная терапия способна восполнить недостаточную секрецию практически любой эндокринной железы; прекрасные результаты дает и заместительная терапия, проводимая после удаления той или иной железы. Гормоны могут использоваться также для стимуляции работы желез. Гонадотропины, например, применяют для стимуляции половых желез, в частности для индукции овуляции.

Кроме заместительной терапии, гормоны и гормоноподобные препараты используются и для других целей. Так, избыточную секрецию андрогена надпочечниками при некоторых заболеваниях подавляют кортизоноподобными препаратами. Другой пример — использование эстрогенов и прогестерона в противозачаточных таблетках для подавления овуляции.

Гормоны могут применяться и как агенты, нейтрализующие действие других медикаментозных средств; при этом исходят из того, что, например, глюкокортикоиды стимулируют катаболические процессы, а андрогены — анаболические. Поэтому на фоне длительного курса глюкокортикоидной терапии (скажем, в случае ревматоидного артрита) нередко дополнительно назначают анаболические средства для снижения или нейтрализации ее катаболического действия.

Часто гормоны применяют как специфические лекарственные средства. Так, адреналин, расслабляющий гладкие мышцы, очень эффективен в случаях приступа бронхиальной астмы. Гормоны используются и в диагностических целях. Например, при исследовании функции коры надпочечников прибегают к ее стимуляции, вводя пациенту АКТГ, а ответ оценивают по содержанию кортикостероидов в моче или плазме.

В настоящее время препараты гормонов начали применяться почти во всех областях медицины. Гастроэнтерологи используют кортизоноподобные гормоны при лечении регионарного энтерита или слизистого колита. Дерматологи лечат угри эстрогенами, а некоторые кожные болезни — глюкокортикоидами; аллергологи применяют АКТГ и глюкокортикоиды при лечении астмы, крапивницы и других аллергических заболеваний. Педиатры прибегают к анаболическим веществам, когда необходимо улучшить аппетит или ускорить рост ребенка, а также к большим дозам эстрогенов, чтобы закрыть эпифизы (растущие части костей) и предотвратить таким образом чрезмерный рост.

При трансплантации органов используют глюкокортикоиды, которые уменьшают шансы отторжения трансплантата. Эстрогены могут ограничивать распространение метастазирующего рака молочной железы у больных в период после менопаузы, а андрогены применяются с той же целью до менопаузы. Урологи используют эстрогены, чтобы затормозить распространение рака предстательной железы.

1. Ажгихина И.С., Простагландины, М., 1978.

2. Алексахина Н.В., Виноградов А.Д., Биохимия животных, М., 1975. -27с.

3. Афиногенова С.А., Булатов А.А., Биохимия гормонов и гормональной регуляции, М.Мир , 1993. — 384с.

4. Кононский А.И., Биохимия животных, М.Молодая гвардия, 1992. -526с.

5. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Биохимия человека, М.Мир,1993. — 384с.

6. Розен В.Б., Основы эндокринологии, М.Высшая школа, 1984. — 336с.

7. Юдаев Н.А., Биохимия гормонов и гормональной регуляции, М.,1976. -300с.

Читайте также:  Какие гормоны выделяются при сильном волнении

источник

11 Биохимия гормонов, в.250599

Организм человека существует как единое целое благодаря системе внутренних связей, которая обеспечивает передачу информации от одной клетки к другой в одной и той же ткани или между разными тканями. Без этой системы невозможно поддерживать гомеостаз. В передаче информации между клетками в многоклеточных живых организмах, принимают участие три системы: ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА (ЦНС), ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА (ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ) и ИММУННАЯ СИСТЕМА.

Способы передачи информации во всех названных системах — химические. Посредниками при передаче информации могут быть СИГНАЛЬНЫЕ молекулы.

К таким сигнальным молекулам относятся четыре группы веществ: ЭНДОГЕННЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (медиаторы иммунного ответа, факторы роста и др.), НЕЙРОМЕДИАТОРЫ, АНТИТЕЛА (иммуноглобулины) и ГОРМОНЫ.

Б И О Х И М И Я Г О Р М О Н О В

ГОРМОНЫ — это биологически активные вещества, которые синтезируются в малых количествах в специализированнных клетках эндокринной системы и через циркулирующие жидкости (например, кровь) доставляются к клеткам-мишеням, где оказывают свое регулирующее действие.

Гормоны, как и другие сигнальные молекулы, обладают некоторыми общими свойствами.

1) выделяются из вырабатывающих их клеток во внеклеточное пространство;

2) не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии.

3) способны специфически взаимодействовать с клетками, имеющими рецепторы для данного гормона.

4) обладают очень высокой биологической активностью — эффективно действуют на клетки в очень низких концентрациях (около 10 -6 — 10 -11 моль/л).

МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ.

Гормоны оказывают влияние на клетки-мишени.

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.

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ОТ ГОРМОНА В КЛЕТКУ-МИШЕНЬ.

Любой белок-рецептор состоит, минимум из двух доменов (участков), которые обеспечивают выполнение двух функций:

— преобразование и передачу полученного сигнала в клетку.

Каким образом белок-рецептор узнает ту молекулу гормона, с которой он может взаимодействовать?

Один из доменов белка-рецептора имеет в своем составе участок, комплементарный какой-то части сигнальной молекулы. Процесс связывания рецептора с сигнальной молекулой похож на процесс образования фермент-субстратного комплекса и может определяется величиной константы сродства.

Большинство рецепторов изучены недостаточно, потому что их выделение и очистка очень сложные, а содержание каждого вида рецепторов в клетках очень низкое. Но известно, что гормоны взаимодействуют со своими рецепторами физико-химическим путем. Между молекулой гормона и рецептором формируются электростатические и гидрофобные взаимодействия. При связывании рецептора с гормоном происходят конформационные изменения белка-рецептора и комплекс сигнальной молекулы с белком-рецептором активируется. В активном состоянии он может вызывать специфические внутриклеточные реакции в ответ на принятый сигнал. Если нарушен синтез или способность белков-рецепторов связываться с сигнальными молекулами, возникают заболевания — эндокринные нарушения. Есть три типа таких заболеваний:

1. Связанные с недостаточностью синтеза белков-рецепторов.

2. Связанные с изменением структуры рецептора — генетических дефекты.

3. Связанные с блокированием белков-рецепторов антителами.

источник

Гормональная регуляция

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Гормональная регуляция» в других словарях:

гормональная регуляция — регуляция жизнедеятельности организма или его отдельных систем, осуществляемая с помощью гормонов … Большой медицинский словарь

ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ — физиол. регуляция жизнедеятельности организма животных и человека, осуществляемая при участии поступающих в кровь гормонов; тесно связана с нервной и гуморальной системами регуляции и координации функций … Психомоторика: cловарь-справочник

Нейро-гормональная регуляция — процессов жизнедеятельности осуществляется нервной и эндокринной системами … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных

Нервная регуляция — координирующее влияние нервной системы (НС) на клетки, ткани и органы, приводящее их деятельность в соответствие с потребностями организма и изменениями окружающей среды; один из основных механизмов саморегуляции функций. Многоклеточный организм… … Википедия

Нервная регуляция — координирующее влияние нервной системы (НС) на клетки, ткани и органы, приводящее их деятельность в соответствие с потребностями организма и изменениями окружающей среды; один из основных механизмов саморегуляции (См. Саморегуляция)… … Большая советская энциклопедия

Нейрогуморальная регуляция — нервногуморальная регуляция, совместное регулирующее, координирующее и интегрирующее влияние нервной системы и гуморальных факторов (содержащихся в крови, лимфе и тканевой жидкости биологически активных веществ метаболитов (См.… … Большая советская энциклопедия

Хрянин, Виктор Николаевич — Виктор Николаевич Хрянин (12 октября 1941(19411012), село Ширяево Белинского района Пензенской области) российский физиолог, доктор биологических наук (1980), профессор (1982), заслуженный деятель науки РФ (1998), заведующий кафедрой… … Википедия

Хрянин — Хрянин, Виктор Николаевич Виктор Николаевич Хрянин (12 октября 1941(19411012), Ширяево Белинского района Пензенской области) российский физиолог, доктор биологических наук (1980), профессор (1982), заслуженный деятель науки РФ (1998),… … Википедия

Бионабол — Метандростенолон (Международное непатентованное название: Метандиенон) лекарственный препарат, являющийся синтетическим аналогом мужского полового гормона. Жаргонное название метан[1]. Содержание 1 Химическая формула 2 Синонимы … Википедия

Дианабол — Метандростенолон (Международное непатентованное название: Метандиенон) лекарственный препарат, являющийся синтетическим аналогом мужского полового гормона. Жаргонное название метан[1]. Содержание 1 Химическая формула 2 Синонимы … Википедия

источник

Биохимия гормоны методичка

Министерство здравоохранения Республики Беларусь

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

Кафедра биологической химии

Пособие для студентов педиатрического, медико-психологического, медико-диагностического факультетов и факультета иностранных учащихся

УДК 577.17 (075.8) ББК 28.072я73

Рекомендовано Центральным научно-методическим советом УО «ГрГМУ» (протокол № 2 от 19 декабря 2006 г.).

Автор: доц., канд. мед. наук А.А. Масловская.

Рецензент: доц. каф. общей и биоорганической химии, канд. биол. наук Т.Н. Пыжик.

М31 Биохимия гормонов : пособие для студентов педиатрического, медико-психологического, медико-диагностического факультетов и факультета иностранных учащихся /А.А. Масловская. – 6-е изд. – Гродно : ГрГМУ, 2012. – 44 с.

Предлагаемый материал по теме «Биохимия гормонов» отражает вопросы типовой учебной программы для студентов лечебного, педиатрического и медикопсихологического факультетов. Данное издание содержит информацию о механизмах действия гормонов, их биологических эффектах, биохимических нарушениях при недостатке или избытке гормонов в организме. Пособие позволит студентам медицинского университета более эффективно готовиться к текущим занятиям и к экзаменационной сессии.

Пособие для студентов педиатрического, медико-психологического, медико-диагностического факультетов и факультета иностранных учащихся.

УДК 577.17 (075.8) ББК 28.072я73

© Масловская А.А., 2006 © УО «ГрГМУ», 2012

Имеющаяся в учебниках обширная информация по теме «Биохимия гормонов» не позволяет студентам, впервые изучающим этот раздел, правильно сориентироваться в выборе главных моментов для понимания биологических эффектов и молекулярных механизмов действия гормонов на организм. Целью настоящего издания является предоставление студентам информации о биохимии гормонов в более четкой и ясной форме, что будет способствовать овладению учебной дисциплиной.

Материал пособия содержит описание общих закономерностей действия гормонов на клетку, а также обоснование и объяснение молекулярных механизмов влияния гормонов на организм в норме и при патологических состояниях.

Предлагаемый учебный материал поможет студентам глубже понять значимость регуляторных механизмов для согласованной работы органов и систем, а также научиться разбираться в сущности биохимических процессов, лежащих в основе метаболических нарушений при патологии эндокринной системы.

Из всех биологически активных соединений и субстратов, принимающих участие в регуляции биохимических процессов и функций, особая роль принадлежит гормонам.

Слово «гормон» происходит из греческого языка и означает «возбуждать», «приводить в движение».

Гормоны – это органические вещества, которые образуются в тканях одного типа (эндокринные железы, или железы внутренней секреции), поступают в кровь, переносятся по кровяному руслу в ткани другого типа (ткани-мишени), где оказывают своё биологическое действие (т. е. регулируют обмен веществ, поведение и физиологические функции организма, а также рост, деление и дифференцировку клеток).

Читайте также:  Увеличение пениса с помощью гормонов

По химической природе гормоны делятся на следующие группы:

1) пептидные – гормоны гипоталамуса, гипофиза, инсулин, глюкагон, гормоны паращитовидных желез;

2) производные аминокислот – адреналин, тироксин;

3) стероидные – глюкокортикоиды, минералокортикоиды, мужские и женские половые гормоны;

4) эйкозаноиды – гормоноподобные вещества, которые оказывают местное действие; они являются производными арахидоновой кислоты (полиненасыщенная жирная кислота).

По месту образования гормоны делятся на гормоны гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, паращитовидных желёз, надпочечников (коркового и мозгового вещества), женские половые гормоны, мужские половые гормоны, местные или тканевые гормоны.

По действию на биохимические процессы и функции

1) гормоны, регулирующие обмен веществ (инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол);

2) гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфора (паратиреоидный гормон, кальцитонин, кальцитриол);

3) гормоны, регулирующие водно-солевой обмен (альдостерон, вазопрессин);

4) гормоны, регулирующие репродуктивную функцию (женские

и мужские половые гормоны);

5) гормоны, регулирующие функции эндокринных желёз (адренокортикотропный гормон, тиреотропный гормон, лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон, соматотропный гормон);

6) гормоны стресса (адреналин, глюкокортикоиды и др.);

7) гормоны, влияющие на ВНД (память, внимание, мышление, поведение, настроение): глюкокортикоиды, паратиреоидный гормон, тироксин, адренокортикотропный гормон)

1) Высокая биологическая активность . Концентрация гормонов в крови очень мала, но их действие сильно выражено, поэтому даже небольшое увеличение или уменьшение уровня гормона в крови вызывает различные, часто значительные, отклонения в обмене веществ и функционировании органов и может привести к патологии.

2) Короткое время жизни , обычно от нескольких минут до получаса, после чего гормон инактивируется или разрушается. Но с разрушением гормона его действие не прекращается, а может продолжаться в течение часов и даже суток.

3) Дистантность действия . Гормоны вырабатываются в одних органах (эндокринных железах), а действуют в других (тканяхмишенях).

4) Высокая специфичность действия . Гормон оказывает своё действие только после связывания с рецептором. Рецептор – это сложный белок-гликопротеин, состоящий из белковой и углеводной частей. Гормон связывается именно с углеводной частью рецептора. Причём строение углеводной части имеет уникальную химическую структуру и соответствует пространственному строению гормона. Поэтому гормон безошибочно, точно, специфично связывается только со своим рецептором, несмотря на малую концентрацию гормона в крови.

Не все ткани одинаково реагируют на действие гормона. Высокой чувствительностью к гормону обладают те ткани, в которых

имеются рецепторы к данному гормону. В таких тканях гормон вызывает наиболее выраженные сдвиги в обмене веществ и функциях. Если рецепторы к гормону есть во многих, или почти во всех тканях, то такой гормон оказывает общее действие (тироксин, глюкокортикоиды, соматотропный гормон, инсулин). Если рецепторы к гормону присутствуют в весьма ограниченном числе тканей, то такой гормон обладает избирательным действием. Ткани, в которых имеются рецепторы к данному гормону, называются ткани-мишени . В тканях-мишенях гормоны могут воздействовать на

генетический аппарат, мембраны, ферменты .

Типы биологического действия гормонов

1) Метаболическое – действие гормона на организм проявляется регуляцией обмена веществ (например, инсулин, глюкокортикоиды, глюкагон).

2) Морфогенетическое – гормон действует на рост, деление и дифференцировку клеток в онтогенезе (например, соматотропный гормон, половые гормоны, тироксин).

3) Кинетическое или пусковое – гормоны способны запускать функции (например, пролактин – лактацию, половые гормоны – функцию половых желёз).

4) Корригирующее . Гормонам принадлежит важнейшая роль в адаптации человека к различным факторам внешней среды. Гормоны изменяют обмен веществ, поведение и функции органов так, чтобы приспособить организм к изменившимся условиям существования, т.е. осуществляют метаболическую, поведенческую и функциональную адаптацию, тем самым поддерживают постоянство внутренней среды организма.

Механизм действия пептидных гормонов и адреналина

Рецепторы к этим гормонам находятся на наружной поверхности клеточной мембраны, и гормон внутрь клетки не проникает. Действие гормона в клетку передается при помощи так называемых вторых посредников, к которым относятся циклический АМФ (цАМФ), циклический ГМФ (цГМФ), кальций, инозитолтрифосфат, диацилглицерол (диглицерид) и некоторые другие. В системе передачи регуляторного сигнала они называются

вторыми посредниками, потому что первым посредником является сам гормон.

Каждый из вторых посредников активирует специфическую протеинкиназу . Протеинкиназы фосфорилируют ферменты, и это изменяет активность ферментов.

Главным вторым посредником является цАМФ (рис. 1). Большинство гормонов действует через него. Другие посредники, действуя через свои протеинкиназы, могут изменять содержание цАМФ в клетке путём повышения или снижения активности ферментов, синтезирующих или разрушающих цАМФ.

источник

11 Биохимия гормонов, в.250599

Организм человека существует как единое целое благодаря системе внутренних связей, которая обеспечивает передачу информации от одной клетки к другой в одной и той же ткани или между разными тканями. Без этой системы невозможно поддерживать гомеостаз. В передаче информации между клетками в многоклеточных живых организмах, принимают участие три системы: ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА (ЦНС), ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА (ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ) и ИММУННАЯ СИСТЕМА.

Способы передачи информации во всех названных системах — химические. Посредниками при передаче информации могут быть СИГНАЛЬНЫЕ молекулы.

К таким сигнальным молекулам относятся четыре группы веществ: ЭНДОГЕННЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (медиаторы иммунного ответа, факторы роста и др.), НЕЙРОМЕДИАТОРЫ, АНТИТЕЛА (иммуноглобулины) и ГОРМОНЫ.

Б И О Х И М И Я Г О Р М О Н О В

ГОРМОНЫ — это биологически активные вещества, которые синтезируются в малых количествах в специализированнных клетках эндокринной системы и через циркулирующие жидкости (например, кровь) доставляются к клеткам-мишеням, где оказывают свое регулирующее действие.

Гормоны, как и другие сигнальные молекулы, обладают некоторыми общими свойствами.

1) выделяются из вырабатывающих их клеток во внеклеточное пространство;

2) не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии.

3) способны специфически взаимодействовать с клетками, имеющими рецепторы для данного гормона.

4) обладают очень высокой биологической активностью — эффективно действуют на клетки в очень низких концентрациях (около 10 -6 — 10 -11 моль/л).

МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ.

Гормоны оказывают влияние на клетки-мишени.

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.

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ОТ ГОРМОНА В КЛЕТКУ-МИШЕНЬ.

Любой белок-рецептор состоит, минимум из двух доменов (участков), которые обеспечивают выполнение двух функций:

— преобразование и передачу полученного сигнала в клетку.

Каким образом белок-рецептор узнает ту молекулу гормона, с которой он может взаимодействовать?

Один из доменов белка-рецептора имеет в своем составе участок, комплементарный какой-то части сигнальной молекулы. Процесс связывания рецептора с сигнальной молекулой похож на процесс образования фермент-субстратного комплекса и может определяется величиной константы сродства.

Большинство рецепторов изучены недостаточно, потому что их выделение и очистка очень сложные, а содержание каждого вида рецепторов в клетках очень низкое. Но известно, что гормоны взаимодействуют со своими рецепторами физико-химическим путем. Между молекулой гормона и рецептором формируются электростатические и гидрофобные взаимодействия. При связывании рецептора с гормоном происходят конформационные изменения белка-рецептора и комплекс сигнальной молекулы с белком-рецептором активируется. В активном состоянии он может вызывать специфические внутриклеточные реакции в ответ на принятый сигнал. Если нарушен синтез или способность белков-рецепторов связываться с сигнальными молекулами, возникают заболевания — эндокринные нарушения. Есть три типа таких заболеваний:

1. Связанные с недостаточностью синтеза белков-рецепторов.

2. Связанные с изменением структуры рецептора — генетических дефекты.

3. Связанные с блокированием белков-рецепторов антителами.

источник