Биологические свойства половых гормонов

Женские половые гормоны

К женским половым гормонам относятся эстрогенные, продуцируемые фолликулом яичника (theca interna), и прогестерон, который вырабатывает желтое тело яичника. По своим биологическим свойствам эстрогенные гормоны отличаются от прогестерона: первые вызывают пролиферацию слизистой оболочки матки, второй — секреторную фазу эндометрия.

Для оценки гормональной деятельности яичников необходимо помнить, что у женщин эстрогенной активностью обладает как фолликулярная жидкость, так и желтое тело, а у животных в желтом теле эстрогенов не содержится. Кроме яичников, они продуцируются и корой надпочечников, доказательством чему является обнаружение эстрогенных гормонов в моче женщин, у которых удалены яичники.

По своей химической структуре женские половые гормоны относятся к стеринам. В 1936 г. было установлено 3 фракции эстрогенов: эстрон, эстриол и эстрадиол.

Наиболее активным эстрогенным веществом является эстрадиол.

Основными биологическими свойствами эстрогенов являются следующие:
1. Стимуляция роста матки и влияние на ее нормальное развитие.
2. Влияние на развитие вторичных женских половых признаков.
3. Влияние на появление менструальной функции, ее нормальный ритм и физиологию менструального цикла. Под влиянием эстрогенов происходит развитие, периодические изменения и процессы регенерации в эндометрии. При недостаточном содержании их снижается темп регенерации слизистой оболочки матки после менструации, в результате чего затягивается кровотечение, которое можно принять характер меноррагии.
4. Подготовка слизистой оболочки эндометрия к переходу из стадии пролиферации к стадии секреции. Доказательством этому служит тот факт, что инъекции одного только прогестерона без предварительного применения эстрогенов не вызывают стадии секреции.
5. В больших дозах угнетение фолликулостимулирующего гормона передней доли гипофиза и усиление продукции лютеинизирующего.
6. Непосредственное стимулирующее влияние на фолликулярный аппарат яичников и развитие гранулезных клеток.
7. В больших дозах оказывают влияние на гиперпластические процессы в яичнике (при персистенции фолликула наряду с гиперфолликулинемией наступает гиперплазия желез эндометрия с кистозным расширением их).
8. Сенсибилизация мышц матки и труб к возбуждению, хотя сами по себе не способны вызвать возбуждение этих органов. Под влиянием эстрогенных гормонов в матке происходит накопление таких важных в биологическом, отношении веществ, как актомиозин, гликоген, фосфорные соединения, серотинин, ацетилхолин и другие, которые проявляют свое действие во время беременности и родах.
9. Стимуляция пролиферации выводных протоков молочных желез, но при торможении лактации.
10. Торможение развития мужских половых органов.

Эстрогенные гормоны инактивируются в печени. При
нарушении ее функции снижаются не только дезинтоксикационные свойства, но и нарушается способность печени разрушать эстрогены, в результате чего в организме их накапливается большое количество и нарушается при этом функция половой системы. Понятно, что в таких случаях первичным является заболевание печени, а гормональные нарушения — следствие.

Как отмечалось выше, прогестерон продуцируется желтым телом яичника и корой надпочечников, а во время беременности — плацентой.

Основные биологические свойства прогестерона:
1. Он обладает способностью вызывать трансформацию слизистой оболочки матки, переводя ее из стадии пролиферации в стадию секреции, что является совершенно необходимым для имплантации оплодотворенного яйца.
2. Обеспечивает нормальное развитие беременности, вызывая нечувствительность матки к некоторым тономоторным веществам.
3. Обладает свойством расслаблять мускулатуру матки и тем самым способствует процессам гипертрофии и гиперплазии ее мышечных элементов во время беременности.
4. Снижает интенсивность маточных кровотечений, обусловленных повышенным количеством в организме эстрогенов.
5. Снижает болевую чувствительность при болезненных менструациях и при обратной инволюции матки в послеродовом периоде.
6. Стимулирует развитие ацинозной части молочных желез.

Эстрогенная активность различных веществ, тканей, жидкостей, а также биологическая роль прогестерона может определяться биологическим, колориметрическим и химическим методами.

В настоящее время известно, что с мочой выводится около 10% эстрогенов, содержащих в организме. Яичники продуцируют их около 0,4 мг в сутки и около 10 мг в течение 1 менструального цикла (таблица 1).

Таблица 1. Общее содержание эстрогенов в суточной моче в различные дни менструального цикла (по Smith)

Дни цикла Эстрогены в ME (1 ME = 0,0001 мг)
1—3 = й
7— 8 = й
14—15 = й
20—21 = й
100
200
500
600

У девочек в возрасте 3—7 лет в сутки выделяется 4—13 ME эстрогенов, от 7 до 10 лет — 5—55 ME, от 10 до 15 лет — 10—73 ME (Nathanson, 1941).

Прогестерон выделяется с мочой в виде метаболита натрий-глюкуронидпрегнандиола. Общее количество прегнандиола за период 1 менструального цикла колеблется у различных женщин от 3 до 54 мг. Максимальное выделение его с мочой наблюдается в период наиболее интенсивного образования прогестерона — в лютеиновой фазе нормального менструального цикла.

Для определения функциональной активности яичников в течение менструального цикла необходимо пользоваться данными экскреции эстрогенов и прегнандиола в суточном количестве мочи на 7, 14-й и 21-й дни цикла, то есть в дни наиболее выраженной активности половых гормонов.

Для объективного суждения о функциональной активности яичников необходимо учитывать также и содержание в организме женщины мужских половых гормонов —i андрогенов, которые продуцируются корой надпочечников.

Установлено, что до 7-летнего возраста у детей обоего пола имеется лишь незначительное различие в выделении андрогенов и только к 10—12 годам мальчики начинают выделять больше андрогенов, а девочки — эстрогенов.

источник

Половые гормоны

Половые гормоны синтезируются в основном в половых железах женщин (яичники) и мужчин (семенники); некоторое количество половых гормонов образуется, кроме того, в плаценте и корковом веществе надпочечников. Следует отметить, что в мужских половых железах образуется небольшое количество женских гормонов и, наоборот, в яичниках синтезируется незначительное количество мужских половых гормонов. Это положение подтверждается исследованиями химической природы гормонов при некоторых патологических состояниях, когда отмечаются резкие сдвиги в соотношении синтеза мужских и женских половых гормонов.

Женские половые гормоны. Основным местом синтеза женских половых гормонов – эстрогенов (от греч. oistros – страстное влечение) – являются яичники и желтое тело; доказано также образование этих гормонов в надпочечниках, семенниках и плаценте. Впервые эстрогены обнаружены в 1927 г. в моче беременных, а в 1929 г. А. Бутенандт и одновременно Э. Дойзи выделили из мочи эстрон, который оказался первым стероидным гормоном, полученным в кристаллическом виде.

В настоящее время открыты 2 группы женских половых гормонов, различающихся своей химической структурой и биологической функцией: эстрогены (главный представитель – эстрадиол) и прогестины (главный представитель – прогестерон). Приводим химическое строение основных женских половых гормонов:

Наиболее активный эстроген – эстрадиол, синтезируется преимущественно в фолликулах; два остальных эстрогена являются производными эстрадиола и синтезируются также в надпочечниках и плаценте. Все эстрогены состоят из 18 атомов углерода. Секреция эстрогенов и прогестерона яичником носит циклический характер, зависящий от фазы полового цикла: в первой фазе цикла синтезируются в основном эстрогены, а во второй – преимущественно прогестерон.

Предшественником этих гормонов, как и кортикостероидов, в организме является холестерин, который подвергается последовательным реакциям гидроксилирования, окисления и отщепления боковой цепи с образованием прегненолона. Завершается синтез эстрогенов уникальной реакцией ароматизации первого кольца, катализируемой ферментным комплексом микросом ароматазой.

Следует указать, что во время беременности в женском организме функционирует еще один эндокринный орган, продуцирующий эстрогены и прогестерон, – плацента. Установлено, что одна плацента не может синтезировать стероидные гормоны и функционально полноценным эндокринным органом, скорее всего, является комплекс плаценты и плода – фетоплацентарный комплекс (от лат. foetus – плод). Особенность синтеза эстрогенов заключается также в том, что исходный материал – холестерин – поставляется организмом матери; в плаценте осуществляются последовательные превращения холестерина в прегненолон и прогестерон. Дальнейший синтез осуществляется только в тканях плода.

Ведущую роль в регуляции синтеза эстрогенов и прогестерона играют гонадотропные гормоны гипофиза (фоллитропин и лютропин), которые опосредованно, через рецепторы клеток яичника и систему аденилатцик-лаза–цАМФ и, вероятнее всего, путем синтеза специфического белка, контролируют синтез гормонов. Основная биологическая роль эстрогенов и прогестерона, синтез которых начинается после наступления половой зрелости, заключается в обеспечении репродуктивной функции организма женщины. В этот период они вызывают развитие вторичных половых признаков и создают оптимальные условия, обеспечивающие возможность оплодотворения яйцеклетки после овуляции. Прогестерон выполняет в организме ряд специфических функций: подготавливает слизистую оболочку матки к успешной имплантации яйцеклетки в случае ее оплодотворения, а при наступлении беременности основная роль – сохранение беременности; оказывает тормозящее влияние на овуляцию и стимулирует развитие ткани молочной железы. Эстрогены оказывают анаболическое действие на организм, стимулируя синтез белка.

Распад эстрогенов, по-видимому, происходит в печени, хотя природа основной массы продуктов их обмена, выделяющихся с мочой, пока не выяснена. Они экскретируются с мочой в виде эфиров с серной или глюкуроновой кислотой, причем эстриол выделяется преимущественно в виде глюкуронида, а эстрон – эфира с серной кислотой. Прогестерон сначала превращается в печени в неактивный прегнандиол, который экскретируется с мочой в виде эфира с глюкуроновой кислотой.

В медицинской практике широкое применение получили природные гормоны и синтетические препараты, обладающие эстрогенной активностью, которые в отличие от первых не разрушаются в пищеварительном тракте. К синтетическим эстрогенам относятся диэтилстильбэстрол и синэстрол, являющиеся производными углеводорода стильбена.

Оба этих препарата и ряд других производных стильбена нашли также применение в онкологической практике: они тормозят рост опухоли предстательной железы.

Мужские половые гормоны. Внутрисекреторная функция мужских половых желез была установлена в 1849 г., однако только в 1931 г. А. Бутенандтом из мочи мужчин был выделен гормон в кристаллическом виде, который оказывал стимулирующее действие на рост петушиного гребня каплунов. Этот гормон был назван андростероном (от греч. andros – мужчина), а предложенная его химическая структура подтверждена химическим синтезом, осуществленным в 1934 г. одновременно А. Бутенандтом и Л. Ружичкой. В дальнейшем группа С19-стероидов (состоят из 19 атомов углерода), обладающих способностью ускорять рост петушиного гребня, была названа андрогенами. В то же время гормон, выделенный из ткани семенников, оказался активнее андростерона почти в 10 раз и был идентифицирован в виде тестостерона (от лат. testis – семенник). Строение всех трех андрогенов может быть представлено в следующем виде:

Андрогены в отличие от эстрогенов имеют две метильные группы (у С10— и С13-атомов); в противоположность ароматическому характеру кольца А эстрогенов; тестостерон, кроме того, содержит кетонную группу (как и кортикостероиды).

Биосинтез андрогенов осуществляется главным образом в семенниках и частично в яичниках и надпочечниках. Основными источниками и предшественниками андрогенов, в частности тестостерона, являются уксусная кислота и холестерин. Существуют экспериментальные доказательства, что путь биосинтеза тестостерона от стадии холестерина включает несколько последовательных ферментативных реакций через прегненолон и 17-α-окси-прегненолон.

Биологическая роль андрогенов в мужском организме в основном связана с дифференцировкой и функционированием репродуктивной системы, причем в отличие от эстрогенов андрогенные гормоны уже в эмбриональном периоде оказывают существенное влияние на дифференцировку мужских половых желез. Во взрослом организме андрогены регулируют развитие мужских вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и т.д. Следует отметить, что андрогены оказывают значительное анаболическое действие, выражающееся в стимуляции синтеза белка во всех тканях, но в большей степени в мышцах. Имеются данные, свидетельствующие об участии андрогенов в регуляции биосинтеза макромолекул в женских репродуктивных органах, в частности синтеза мРНК в матке.

Распад мужских половых гормонов в организме осуществляется в основном в печени по пути образования 17-кетостероидов. Период полураспада тестостерона не превышает нескольких десятков минут. У взрослых мужчин с мочой экскретируется не более 1% неизмененного тестостерона, что свидетельствует о его расщеплении преимущественно в печени до конечных продуктов обмена. При некоторых заболеваниях увеличивается экскреция с мочой гидроксилированных форм андрогенов. Следует указать также на возможность образования 17-кетостероидов из тестостерона у женщин. Отмечен высокий уровень частоты рака молочных желез у женщин с пониженной экскрецией 17-кетостероидов. Тестостерон и его синтетические аналоги (тестостерон-пропионат) нашли применение в медицинской практике в качестве лекарственных препаратов при лечении раковой опухоли молочной железы.

Простагландины. Термин «простагландины» был введен У. Эйлером, впервые показавшим, что в сперме человека и экстрактах из семенных пузырьков барана содержатся вещества, оказывающие выраженное вазопрессорное действие и вызывающие сокращение гладкой мускулатуры матки. Предположение У. Эйлера, что эти вещества являются специфическим секретом предстательной железы (prostata), не подтвердилось, поскольку, как теперь установлено, они содержатся во всех органах и тканях. Тем не менее, этот термин в литературе сохранился (синонимы: простатогландины, простагландины).

В последнее десятилетие простагландины и родственные им биологически активные соединения (лейкотриены, простациклины, тромбоксаны) были предметом пристального внимания исследователей. Объясняется это тем, что, помимо широкого распространения в тканях, они оказывают сильное фармакологическое действие на множество физиологических функций организма, регулируя гемодинамику почек, сократительную функцию гладкой мускулатуры, секреторную функцию желудка, жировой, водно-солевой обмен и др. Имеются данные о том, что простагландины, вероятно, не являются «истинными» гормонами, хотя некоторые авторы считают их «локальными, местными гормонами», однако было показано, что они модулируют действие гормонов.

В последнее время были подтверждены представления С. Бергстрёма и сотр., что предшественником всех простагландинов являются полиненасыщенные жирные кислоты, в частности арахидоновая кислота (и ряд ее производных, дигомо-γ-линоленовая и пентаноевая кислоты, в свою очередь образующиеся в организме из линолевой и линоленовой кислот. Арахидоновая кислота после освобождения из фосфоглицеринов (фосфолипидов) биомембран под действием специфических фосфолипаз А (или С) в зависимости от ферментативного пути превращения дает начало простагландинам и лейкотриенам по схеме:

Рисунок 27 – Превращения фосфоглицеринов

Различают 2 класса первичных простагландинов: растворимые в эфире простагландины PGE и растворимые в фосфатном буфере простагландины PGF. Каждый из классов делится на подклассы: PGE1, PGE2, PGF1, PGF2и т.д. Простациклины и тромбоксаны синтезируются из указанных промежуточных продуктов при участии отличных от изомераз ферментов. Детали механизма биосинтеза простаноидов пока до конца не выяснены, как и пути их окисления до конечных продуктов обмена.

Первичные простагландины синтезируются во всех клетках (за исключением эритроцитов), действуют на гладкие мышцы пищеварительного тракта, репродуктивные и респираторные ткани, на тонус сосудов, модулируют активность других гормонов, автономно регулируют нервное возбуждение, процессы воспаления (медиаторы), скорость почечного кровотока; биологическое действие их опосредовано путем регуляции синтеза цАМФ (см. далее).

Тромбоксан А, в частности тромбоксан А2 (ТхА2), синтезируется преимущественно в ткани мозга, селезенки, легких, почек, а также в тромбоцитах и воспалительной гранулеме из PGH2 под действием тромбоксансинтазы; из ТхА2 образуются остальные тромбоксаны. Они вызывают агрегацию тромбоцитов, способствуя тем самым тромбообразова-нию, и, кроме того, оказывают самое мощное сосудосуживающее действие из всех простагландинов.

Простациклин (PGI2) синтезируется преимущественно в эндотелии сосудов, сердечной мышце, ткани матки и слизистой оболочке желудка. Он расслабляет в противоположность тромбоксану гладкие мышечные волокна сосудов и вызывает дезагрегацию тромбоцитов, способствуя фибринолизу.

Следует указать также на особое значение соотношения в крови тромбоксаны/простациклины, в частности TxA2/PGI2для физиологического статуса организма. Оказалось, что у больных, предрасположенных к тромбозам, имеется тенденция к смещению баланса в сторону агрегации; у больных, страдающих уремией, напротив, наблюдается дезагрегация тромбоцитов.

Таким образом, благодаря своему широкому распространению в тканях и высокой и разносторонней биологической активности простагландины (и вообще простаноиды) и лейкотриены находят все более широкое применение в медицинской практике в качестве лекарственных препаратов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

Мужские половые гормоны (андрогены, от греч. andros — мужчина) —тестостерон и дигидротестостерон. Синтез андрогенов осуществляется главным образом в семенниках и частично в яичниках и надпочечниках. Эти гормоны действуют в ядре клетки, активируя синтез ДНК и син­тез белков в мышечной ткани, печени, почках, оказы­вают влияние на развитие головного мозга, в частности на половую дифференцировку гипоталамуса в эмбрио­нальном периоде. Андрогены стимулируют развитие по­ловых органов и желез, а в период полового созрева­ния — вторичных половых признаков у мужчин.

Женские половые гормоны — эстрогены (oistrus — страст­ное влечение) ипрогестерон (от лат. pro — в пользу и gestatio — беременность). Среди эстрогенов выделяютэстрадиол, эстрон, эстриол.

Эстрогены синтезируются в основном в яичниках и желтом теле, небольшое их количество синтезируется в надпочечни­ках и семенниках.

Эстрогены — гормоны анаболического действия. Они активируют синтез специфических белков, влияющих на рост и дифференцировку клеток, синтез белков в органах-мишенях; однако этот анаболический эффект у них менее выражен, чем у андрогенов. Более эффективно эстрогены действуют на жировой обмен, препятствуя отложению жиров в печени, усиливают вы­ведение холестерина из организма и способствуют уменьшению его уровня в крови. Эстрогены регулируют развитие органов женской половой сферы, формирование вторичных половых при­знаков, пролиферативные процессы в матке, развитие молоч­ных желез во время беременности. Прогестерон тормозит сокра­щение матки, готовит слизистую матки к беременности, сти­мулирует разрастание молочных ходов и лактации.

Во время беременности формируется своеобразный эндок­ринный орган — плацента, который образует систему плод — плацента (фетоплацентарная система). В ней образуется ряд гормонов белковой(хорионический гонадотропин, плацентарный лактоген, тиреотропин) и стероидной (эстрогены, прогестерон) природы.

МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ.

Эндокринная система — совокупность желез внутренней секреции и некоторых специализированных эндокринных клеток в составе тканей, для которых эндокринная функция не является единственной (например, поджелудочная железа обладает не только эндокринной, но и экзокринной функциями). Любой гормон является одним из ее участников и управляет определенными метаболическими реакциями. При этом внутри эндокринной системы существуют уровни регуляции — одни железы обладают способностью управлять другими.

ОБЩАЯ СХЕМА РЕАЛИЗАЦИИ ЭНДОКРИННЫХ ФУНКЦИЙ В ОРГАНИЗМЕ.

Данная схема включает в себя высшие уровни регуляции в эндокринной системе — гипоталамус и гипофиз, вырабатывающие гормоны, которые сами влияют на процессы синтеза и секреции гормонов других эндокринных клеток.

Из этой же схемы видно, что скорость синтеза и секреции гормонов может изменяться также под действием гормонов из других желез или в результате стимуляции негормональными метаболитами.

Мы видим также наличие отрицательных обратных связей (-) — торможение синтеза и(или) секреции после устранения первичного фактора, вызвавшего ускорение продукции гормона.

В результате содержание гормона в крови поддерживается на определенном уровне, который зависит от функционального состояния организма.

Кроме того, организм обычно создает небольшой резерв отдельных гормонов в крови (на представленной схеме этого не видно). Существование такого резерва возможно потому, что в крови многие гормоны находятся в связанном со специальными транспортными белками состоянии. Например, тироксин связан с тироксин-связывающим глобулином, а глюкокортикостероиды — с белком транскортином. Две формы таких гормонов — связанная с транспортными белками и свободная — находятся в крови в состоянии динамического равновесия.

Это значит, что при разрушении свободных форм таких гормонов будет происходить диссоциация связанной формы и концентрация гормона в крови будет поддерживаться на относительно постоянном уровне. Таким образом, комплекс какого-либо гормона с транспортным белком может рассматриваться как резерв этого гормона в организме.

Один из самых важных вопросов — это вопрос о том, какие изменения метаболических процессов наблюдаются под действием гормонов. Назовем этот раздел:

ЭФФЕКТЫ, КОТОРЫЕ НАБЛЮДАЮТСЯ В КЛЕТКАХ-МИШЕНЯХ ПОД ВЛИЯНИЕМ ГОРМОНОВ.

Очень важно, что гормоны не вызывают никаких новых метаболических реакций в клетке-мишени. Они лишь образуют комплекс с белком-рецептором. В результате передачи гормонального сигнала в клетке-мишени происходит включение или выключение клеточных реакций, обеспечивающих клеточный ответ.

При этом в клетке-мишени могут наблюдаются следующие основные эффекты:

1) Изменение скорости биосинтеза отдельных белков (в том числе белков-ферментов);

2) Изменение активности уже существующих ферментов (например, в результате фосфорилирования — как уже было показано на примере аденилатциклазной системы;

3) Изменение проницаемости мембран в клетках-мишенях для отдельных веществ или ионов (например, для Са +2 ).

Уже было сказано о механизмах узнавания гормонов — гормон взаимодействует с клеткой-мишенью только при наличии специального белка-рецептора, (строение рецепторов и их локализация в клетке уже разбирались). Добавим, что связывание гормона с рецептором зависит от физико-химических параметров среды — от рН и концентрации различных ионов.

Особое значение имеет количество молекул белка-рецептора на наружной мембране или внутри клетки-мишени. Оно изменяется в зависимости от физиологического состояния организма, при заболеваниях или под влиянием лекарственных средств. А это означает, что при разных условиях и реакция клетки-мишени на действие гормона будет различной.

БИОСИНТЕЗ и СЕКРЕЦИЯ ГОРМОНОВ РАЗЛИЧНОГО СТРОЕНИЯ

В процессе образования белковых и пептидных гормонов в клетках эндокринных желез происходит образование полипептида, не обладающего гормональной активностью. Но такая молекула в своем составе имеет фрагмент(ы), содержащий(е) аминокислотную последовательность данного гормона. Такая белковая молекула называется пре-про-гормоном и имеет в своем составе (обычно на N-конце) структуру, которая называется лидерной или сигнальной последовательностью (пре-). Эта структура представлена гидрофобными радикалами и нужна для прохождения этой молекулы от рибосом через липидные слои мембран внутрь цистерн эндоплазматического ретикулума (ЭПР). При этом, во время перехода молекулы через мембрану в результате ограниченного протеолиза лидерная (пре-) последовательность отщепляется и внутри ЭПР оказывается прогормон. Затем через систему ЭПР прогормон транспортируется в комплекс Гольджи и здесь заканчивается созревание гормона. Вновь в результате гидролиза под действием специфических протеиназ отщепляется оставшийся (N-концевой) фрагмент (про-участок). Образованная молекула гормона, обладающая специфической биологической активностью поступает в секреторные пузырьки и накапливается до момента секреции.

При синтезе гормонов из числа сложных белков гликопротеинов (например, фолликулостимулирующего (ФСГ) или тиреотропного (ТТГ) гормонов гипофиза) в процессе созревания происходит включение углеводного компонента в структуру гормона.

Может происходить и внерибосомальный синтез. Так синтезируется трипептид тиролиберин (гормон гипоталамуса).

Гормоны — производные аминокислот

Из тирозина синтезируются гормоны мозгового слоя надпочечников АДРЕНАЛИН и НОРАДРЕНАЛИН, а также ЙОДСОДЕРЖАЩИЕ ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ. В ходе синтеза адреналина и норадреналина тирозин подвергается гидроксилированию, декарбоксилированию и метилированию с участием активной формы аминокислоты метионина.

В щитовидной железе происходит синтез йодсодержащих гормонов трийодтиронина и тироксина (тетрайодтиронина). В ходе синтеза происходит йодирование фенольной группы тирозина. Особый интерес представляет метаболизм иода в щитовидной железе. Молекула гликопротеина тиреоглобулина (ТГ) имеет молекулярную массу более 650 кДа. При этом в составе молекулы ТГ около 10% массы — углеводы и до 1% — йод. Это зависит от количества иода в пище. В полипептиде ТГ — 115 остатков тирозина, которые иодируются окисленным с помощью специального фермента — тиреопероксидазы — йодом. Эта реакция называется органификацией йода и происходит в фолликулах щитовидной железы. В результате из остатков тирозина образуются моно- и ди-иодтирозин. Из них примерно 30% остатков в результате конденсации могутпревратитьться в три- и тетра- иодтиронины. Конденсация и иодирование идут с участием одного и того же фермента — тиреопероксидазы. Дальнейшее созревание гормонов щитовидной железы происходит в железистых клетках — ТГ поглощается клетками путем эндоцитоза и образуется вторичная лизосома в результате слияния лизосомы с поглощенным белком ТГ.

Протеолитические ферменты лизосом обеспечивают гидролиз ТГ и образование Т3 и Т4, которые выделяются во внеклеточное пространство. А моно- и дииодтирозин деиодируются с помощью специального фермента деиодиназы и иод повторно может подвергаться органификации. Для синтеза тиреоидных гормонов характерным является механизм торможения секреции по типу отрицательной обратной связи (Т3 и Т4 угнетают выделение ТТГ).

Стероидные гормоны синтезируются из холестерина (27 углеродных атомов), а холестерин синтезируется из ацетил-КоА.

Холестерин превращается в стероидные гормоны в результате следующих реакций:

— отщепление бокового радикала

— образование дополнительных боковых радикалов в результате реакции гидроксилирования с помощью специальных ферментов монооксигеназ (гидроксилаз) — чаще всего в 11-м, 17-м, и 21-м положениях (иногда в 18-м). На первом этапе синтеза стероидных гормонов сначала образуются предшественники (прегненолон и прогестерон), а затем другие гормоны (кортизол, альдостерон, половые гормоны). Из кортикостероидов могут образоваться альдостерон, минералокортикоиды.

Регулируется со стороны ЦНС. Синтезированные гормоны накапливаются в секреторных гранулах. Под действием нервных импульсов или под влиянием сигналов из других эндокринных желез (тропные гормоны) в результате экзоцитоза происходит дегрануляция и выход гормона в кровь.

Механизмы регуляции в целом были представлены в схеме механизма реализации эндокринной функции.

Транспорт гормонов определяется их растворимостью. Гормоны, имеющие гидрофильную природу (например, белково-пептидные гормоны) обычно транспортируются кровью в свободном виде. Стероидные гормоны, йодсодержащие гормоны щитовидной железы транспортируются в виде комплексов с белками плазмы крови. Это могут быть специфические транспортные белки (транспортные низкомолекулярные глобулины, тироксинсвязывающий белок; транспортирующий кортикостероиды белок транскортин) и неспецифический транспорт (альбумины).

Уже говорилось о том, что концентрация гормонов в кровяном русле очень низка. И может меняться в соответствии с физиологическим состоянием организма. При снижении содержания отдельных гормонов развивается состояние, характеризуемое как гипофункция соответствующей железы. И, наоборот, повышение содержания гормона — это гиперфункция.

Постоянство концентрации гормонов в крови обеспечивается также процессами катаболизма гормонов.

Белково-пептидные гормоны подвергаются протеолизу, распадаются до отдельных аминокислот. Эти аминокислоты вступают дальше в реакции дезаминирования, декарбоксилирования, трансаминирования и распадаются до до конечных продуктов: NH3, CO2 и Н2О.

Гормоны — производные аминокислот подвергаются окислительному дезаминированию и дальнейшему окислению до СО2 и Н2О. Стероидные гормоны распадаются иначе. В организме нет ферментных систем, которые обеспечивали бы их распад. Что же происходит при их катаболизме ?

В основном происходит модификация боковых радикалов. Вводятся дополнительные гидроксильные группы. Гормоны становятся более гидрофильными. Образуются молекулы, представляющие собой структуру стерана, у которого в 17-м положении находится кетогруппа. В таком виде продукты катаболизма стероидных половых гормонов выводятся с мочой и называются 17-КЕТОСТЕРОИДЫ. Определение их количества в моче и крови показывает содержание в организме половых гормонов.

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; Нарушение авторского права страницы

источник

35. Биологическая роль половых гормонов.

Гормоны женских половых желез (страдиол и прогестерон) действуют во многих отношениях противоположно мужским половым гормонам: они несколько задерживают рост, развитие скелета и мышечной системы, препятствуют росту волос на лице, понижают обмен веществ и способствуют отложению жира, усиливают развитие молочных желез.

Высокие концентрации женских половых гормонов (эстрогенов) в мужском организме ведут к недоразвитию половых органов (гипогонадизму), к атрофии простаты и сперматогенного эпителия яичек, ожирению по женскому типу и росту грудных желез.

Половые гормоны тонизируют запирательный жом мочевого пузыря. Поэтому недостаточность половых гормонов в детстве (а также у стариков) способствует ночному недержанию мочи. С возрастом, когда половых гормонов вырабатывается больше, недержание обычно исчезает. Половые гормоны стимулируют биосинтез нуклеиновых кислот. Мужские же половые гормоны, кроме того, наделены еще способностью содействовать накоплению белковых веществ в организме, увеличивая мускульную силу и общий вес тела. От их влияния зависит также содержание эритроцитов и гемоглобина крови.

Половые гормоны, действуя на кору головного мозга, способны обусловить и видоизменить ее деятельность в различных направлениях и особенно в половом.

Достаточный уровень половых гормонов в крови необходим также для нормального функционального состояния коры головного мозга и для улучшения его кровоснабжения. Недостаточность же половых гормонов или снижение гормональной функции половых желез вызывает нарушение возбудительного и тормозного процессов в коре мозга. Весьма важно отметить, что половые гормоны снижают в сыворотке крови концентрацию холестерина, задерживая этим развитие атеросклероза.

36. Биологическая роль гормонов коры надпочечников.

Глюкокортикоиды участвуют в регуляции углеводного метаболизма, подавляя использование глюкозы и усиливая распад белков в тканях, увеличивают содержание липидов в крови. Они обладают выраженным противовоспалительным действием. Высокая концентрация глюкокортикоидов в крови наблюдается при стрессе. Так же угнетают функцию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и замедляют рост. Подавляют воспалительную реакцию, вызванную бактериальными и химическими агентами, блокируют выход лизосомных ферментов из лейкоцитов. Глюкокортикоиды принимают участие как в регуляции синтеза катехоламинов, так и в реализации их действия; стимулируют синтез гормона роста. Глюкокортикоиды играют важную роль в адаптации организма к различным стрессовым воздействиям, таким как травмы, тяжелые инфекционные заболевания, интоксикации и т.п.

Минералокортикоиды стимулируют задержку ионов натрия в крови и выведение ионов калия и водорода. Наиболее активен из них альдостерон; его минералокортикоидная активность превосходит активность других минералокортикоидов более чем в 100 раз. Биологическая значимость Альдостерона заключается в его необычайно высокой способности регулировать обмен натрия и тем самым участвовать в поддержании общего ионного гомеостаза, связанного со многими жизненно важными функциями организма. Альдостерон усиливает обратное всасывание натрия в почках, слюнных железах и жел.-киш. тракте. В норме избыток задержанного натрия переводится Альдостероном в связанную фракцию в костях и сухожилиях.

Половые гормоны. Биологическая роль андрогенов в мужском организме в основном связана с дифференцировкой и функционированием репродуктивной системы, причем в отличие от эстрогенов андрогенные гормоны уже в эмбриональном периоде оказывают существенное влияние на дифференцировку мужских половых желез, а также других тканей, определяя характер секреции гонадотропных гормонов у взрослых. Во взрослом организме андрогены регулируют развитие мужских вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и т.д. Следует отметить, что андрогены оказывают значительное анаболическое действие, выражающееся в стимуляции синтеза белка во всех тканях , но в большей степени в мышцах.

Основная биологическая роль эстрогенов и прогестерона заключается в обеспечении репродуктивной функции организма женщины. В этот период они вызывают развитие вторичных половых признаков и создают оптимальные условия, обеспечивающие возможность оплодотворения яйцеклетки после овуляции. Прогестерон выполняет в организме ряд специфических функций: подготавливает слизистую оболочку матки к успешной имплантации яйцеклетки в случае ее оплодотворения, а при наступлении беременности основная роль – сохранение беременности; оказывает тормозящее влияние на овуляцию и стимулирует развитие ткани молочной железы. Эстрогены оказывают анаболическое действие на организм, стимулируя синтез белка.

источник