Clasificarea și semnificația funcțională a hormonilor

Sistemul endocrin este o colecție a glandelor endocrine, activitatea de produse sunt hormoni.

Hormonii - o substanță secretată sub influența semnalelor specifice și care furnizează glande endocrine, de obicei, un efect distant asupra funcției și schimbul de substanțe altor celule. O proprietate caracteristică a hormonilor este activitatea lor biologică ridicată.

Orice funcție a celulelor și este reglată de hormoni complexe, deși rolul principal aparține unuia dintre ele.

Hormonii sunt adesea clasificate în funcție de structura chimică:

1. Aminele (dopamina, epinefrina, norepinefrina)

2. iodothyronine (triiodotironina, tiroxină)

3. Peptidele neproteici (ADH,

4. proteine ​​(insulina, glucagon, hormon de creștere)

5. glicoproteine ​​(hormon de stimulare foliculară)

6. steroizi (testosteron, aldosteron, glucocorticoizi, metaboliți colecalciferol)

Pe o bază funcțională hormoni pot fi împărțite în grupe:

1. efectoare (influențează în mod direct asupra obiectului țintă)

2. tropic (selecție și efectoare sinteza hormonilor controlate, de exemplu, hormonul de stimulare tiroidiană)

3. liberiny (gonadotrofina de eliberare a hormonului) și o statină (inhibitor de-hormoni) - stimulează și inhibă, respectiv sinteza proceselor și hormon de eliberare

Există o clasificare pentru generarea de glandele hormonale (hipofizare, corticosteroizi, sex, etc.).

Sinteza și secreția hormonilor reglementate de sistemul nervos, fie direct, fie prin selectarea altor hormoni sau factori umorali. Rolul „creier endocrin“, care reglementează activitatea glandelor endocrine periferice, are acum o „gipofiziotropnoy“ zonă specială a hipotalamusului. Este aici că multe și diferite semnale neuronale transformat de multe ori în umoral. Neuronii hipotalamus concentrate, lansat ca raspuns la impulsurile care vin din exterior sau neurotransmitatori speciale de eliberare a hormonului in sistemul hipofizar portal de sânge. Acești hormoni acționează asupra eliberator populații celulare specifice pituitară anterioară, stimulează sau inhibă eliberarea de hormoni hipofizari.

Un număr de glande endocrine și primește inovație secretorie directă (de exemplu, un medulosuprarenaliene, pineală). În alte cazuri (de exemplu, pentru tiroida) astfel inervație joacă un rol secundar, deoarece principalul regulator al activității glandei pituitare este tropice hormonului (în acest caz, tirotropină).

Hormonii pot avea următoarele influențe:

1. metabolice (modificarea metabolismului)

2. morfogenetice (efect stimulator asupra proceselor morfogenetice, diferențierea, creșterea și așa mai departe. D.)

3. Kinetic (stimularea anumitor activități organismelor ispolnitnlnyh)

4. Corectează (modificări ale intensității funcționării organelor și țesuturilor)

Funcțiile de hormoni sunt vândute prin următoarele mecanisme de acțiune.

1. Membrana sau mecanism local, - hormonul acționează asupra receptorilor membranei determină o creștere a permeabilității pentru substanțele care se modifică în concentrație în citoplasmă influențează procesele biochimice in celula si, prin urmare, starea sa funcțională.

2. intracelular prin membrană sau indirect - hormonul (mediator primar) acționează asupra receptorilor de membrana care duce la activarea mesagerilor secundari, cum ar fi ionii de calciu, adenilatmonofosfat monofosfat ciclic (cAMP), guanilatmonofosfat ciclic (cGMP), prostaglandine și altele și acestea sunt în lucrarea sa. rândul său afectează activarea și sinteza enzimelor celulare si modifica Tatus sale funcționale.

3. citosolic sau directe mecanism - hormonul pătrunde prin membrana în celulă și fără intermediari afectează aparatul genetic al nucleului celulei, enzime de sinteza modificatoare, proteinele și altele.

Prin urmare, mecanismul molecular specific al acțiunii hormonului se realizează în trei moduri:

- modificarea ratei sintezei enzimelor si a altor proteine;

- modifica viteza de cataliză enzimatică;

- modificări în permeabilitatea membranelor celulare.

In functie de hormonii lor hidro- sau lipofile circulă în sânge sau în liberă sau sub formă legată cu proteine ​​specifice. Comunicarea cu proteine ​​incetineste metabolismul si inactivarea hormonilor.

Pentru toate hormon de stadiu inițial de acțiune este de a se lega la un receptor celular specific, care declanșează o cascadă de reacții care conduc la o modificare a valorii sau activitatea mai multor enzime care formează răspunsul fiziologic al celulei. Toți receptorii de hormoni sunt proteine ​​care se leaga hormonii non-covalent. În primul rând trebuie remarcat faptul că hormonii pot afecta funcționarea grupurilor individuale de celule (țesuturi și organe), nu numai prin efectul special asupra activității celulei, ci un mod mai general, stimulând o creștere a numărului de celule (care sunt adesea numite efect trofică), precum și schimbarea fluxul sanguin prin organul (hormonul adrenocorticotrop - ACTH, de exemplu, nu numai că stimulează biosintezei și activitatea secretorie a celulelor cortexului suprarenalian, dar, de asemenea, crește fluxul sanguin către glandele steroidproduiiruyuschih). La nivelul hormonilor celulelor individuale de obicei controlează una sau mai multe etape skorostogranichivayushih reacțiile metabolice celulare. Aproape întotdeauna acest control implică sinteza crescută sau activarea proteinenzimelor specifice. Mecanismul specific al acestui efect depinde de natura chimică a hormonului.

Se crede că hormonii hidrofile (peptide sau amine), nu pătrunde în celulă. contactul lor este limitată la receptorii situate pe suprafața exterioară a membranei celulare. Legarea receptorilor hormonului declanșează o serie procese intramembrane care conduc la eliminarea unei suprafețe interioare situată pe membrana celulară a unității catalitic activ al enzimei adenilat ciclazei. În prezența ionilor de magneziu o enzimă activă transformă adenozin trifosfat (ATP) la adenozin monofosfat ciclic (cAMP). Ultimul activează unul sau mai mulți dintre cei prezenți în citoplasmă celulelor dependente de AMPc protein kinaze care promovează fosforilarea unui număr de enzime care este responsabilă pentru activarea acestora sau (uneori) inactivarea și poate de asemenea modifica configurația și proprietățile altor proteine ​​specifice (de exemplu, structurale și membrană), prin care sinteza proteinelor îmbunătățită la procesele de transport transmembranar schimbare nivel ribozom și altele asemenea. e. m. f. efectele celulare manifeste ale hormonului. Un rol-cheie în această cascadă de reacții AMPc joacă, nivelul de care într-o celulă și determină intensitatea efectului în curs de dezvoltare. Enzimele care degradeaza AMPc intracelular, adică remitentă-l în inactiv compusul 5'-AMP) servește fosfodiesterazei. Primul intermediar însuși un hormon care este potrivit pentru cușca din exterior luate în considerare. Efectele unora dintre compuși pot fi asociate cu niveluri scăzute de AMPc în celulă (prin inhibarea activității adenilat ciclazei sau creșterea activității fosfodiesterazei). Trebuie subliniat faptul că AMPc nu este cunoscut doar pentru ziua de azi al doilea intermediar. Acest rol poate efectua, de asemenea, alte nucleotide ciclice, cum ar fi guanozin monofosfat ciclic (cGMP), ionii de calciu, metaboliți fosfatidilinozntola și, eventual, Prostaglandinele generate de acțiunea hormonului pe fosfolipidele membranei celulare. În orice caz, mecanismul principal de acțiune este de a doua fosforilarea intermediar al proteinelor intracelulare.

Alt mecanism postulat împotriva acțiunii hormonilor lipofile (steroizi si tiroida) receptori nu sunt localizate pe suprafața celulară și intracelulară. Cu toate acestea, o dată în hormonii de celule, steroizi si tiroidieni acționează la obiectul acțiunii sale - nucleul celulei - in diferite moduri. În primul rând interacționează cu proteinele citoplasmatice (receptori) și complexul rezultat - receptor steroid - translocă la nucleu unde se leagă reversibil de ADN care acționează ca un activator al genei și alterează procesele de transcripție. Rezultatul este un ARNm specific, care părăsește miezul și provoacă sinteza enzimelor și a proteinelor specifice pe ribozomi (difuzare). Intr-un alt act prins într-o cușcă de hormoni tiroidieni lega direct la cromatinei a nucleului celulei, în timp ce legarea citosolic nu numai că ajută, ci chiar împiedică interacțiunea nucleară a acestor hormoni.

Perioadele ciclului celular.

Funcția de redare și transmiterea informației genetice sunt furnizate în timpul ciclului celular. Ciclul celular - un set de evenimente între două diviziuni celulare succesive sau între formarea și pierderea ciclului celular adecvat include interfaza si mitoza diviziunea - distanța dintre gradații.

Interfază considerabil mai durabile decât mitozei (de obicei durează cel puțin 90% din timpul total al ciclului celular) și este împărțit în trei perioade: presynthetic sau postmitotic (G1), o sinteză (S) și premitotic postsynthetic sau (G2).

1. Perioada G1 începe imediat după diviziunea celulară mitotică și caracterizată printr-o sinteză activă de creștere a celulelor și a proteinelor și ARN, permițând celulei atinge dimensiunea sa normală, și restabilește setul necesar de organite. G1-perioada dureaza de la câteva ore la câteva zile. Pe parcursul acestei perioade sintetizata speciale „declanșând“ proteină (proteine ​​de declanșare), sau perioada S-activatori. Ele ating un anumit prag de celule (punctul R - restricție sau limitare), după care intră în S-perioada.

Controlul exercitat la nivelul punctului R (în tranziția de la G1 la S), limitează posibilitatea de proliferare celulară necontrolată. Trecerea la acest punct, celula trece la un regulament ulterior a factorilor interni ai ciclului celular, care oferă o completare naturală a diviziunii sale. Dacă celula atinge punctul R, iese din bucla și intră într-o perioadă de repaus de reproducere (G0) la (în funcție de cauzele de oprire): (1) să se diferențieze și îndeplini funcția lor specifică, (2) pentru a supraviețui în deficit de nutrienți substanțe sau factori de creștere, (3), pentru a efectua repararea ADN-ului deteriorat. Celulele unor țesuturi la o stimulare corespunzătoare poate reveni din nou la perioada (G0), în ciclul celular, altele - își pierd această capacitate ca diferențiere

2. Perioada de S este caracterizată printr-o dublare a conținutului (replicarea) a ADN-ului și sinteza proteinelor, în special, histone, care provin din citoplasmă în nucleu și furnizează ambalarea nucleozomului de ADN nou sintetizat. Rezultatul este o dublare a numărului de cromozomi. În același timp, dublarea numărului de centrioles. S-perioada dureaza de 8-12 ore cele mai multe celule.

Celulele de control care intră în mitoză de doi factori speciali, cu efecte opuse. Mitoză este inhibată până la terminarea factorului de replicare ADN-retardare M și este indusă de factorul M-stimulare. Acțiunea din urmă apare numai în prezența altor proteine ​​- cyclin (sintetizat pe tot parcursul ciclului și se descompun în mijlocul mitoza).

Mitoza, de asemenea, numit mitoza, diviziunea celulara sau indirect, acesta este un mecanism universal al diviziunii celulare. Mitoza urmează perioada ciclului și G2-celular completează. Acesta durează 1-3 ore și asigură o distribuție uniformă a materialului genetic în celule fiice. Mitoză include patru faze principale profazei, metafază, anafazice și telofaza.

Profaza cu cromozomi condensare începe să devină vizibil în lumina microscopului ca o structură filamentoasă. Fiecare cromozom este format din două chromatids sora situată paralel conectat în centromere. Nucleol și plicul nucleare până la sfârșitul dispare fază (acesta din urmă se încadrează în vezicule membranare similare cu elemente ale EPS și porilor complex și lamin disocieze în subunitățile. Karyoplasm amestecat cu citoplasmă. Centrioles migrează la polii opuși ai celulei și dau naștere la filamente mitotic achromatin) ax (. acesta a arătat că kinetochores sunt capabile induce; kinetochores, care sunt atașate niște microtubuli (microtubule-kinetocor) - In domeniul complexe de proteine ​​speciale centromere sunt formate . Ansamblu de microtubuli Amb și, prin urmare, pot servi ca centre de microtubuli organizare microtubule rămase numit pol, deoarece acestea sunt trase de la un pol al celulei la alta, situată în afara microtubuli radiind radial din centrul celulei la plasmolemma, a primit numele de astrală sau microtubuli (fire de) Lumini .

Metafază corespunde nivelului maxim de condensare de cromozomi, care sunt aranjate în regiunea ecuatorului fusului mitotic, formând o imagine a ecuatorial (metafaza) al plăcii (vedere laterală) a părintelui sau stea (vedere dinspre poli). Cromozomii trece la planul ecuatorial și a avut loc în ea, datorită unei tensiuni echilibrate a microtubuli kinetocor. chromatids sora până la sfârșitul acestei faze sunt separate printr-un decalaj, dar sunt ținute în zona centromere.

Anafaza începe cu clivaj simultană a tuturor cromozomilor de pe cromatidelor surori (în regiunea centromere) si miscarea cromozomilor fiice către polii opuși ai celulei, care are loc de-a lungul microtubulilor fusului la o viteză de 0,2-0,5 m / min. Semnalul pentru a începe anafaza include o creștere accentuată (un ordin de mărime) în concentrația Ca2 + în hyaloplasm emise vezicule de membrana care formeaza clustere la poli fusiforme. Mișcarea se produce proteine ​​zaschot dynein și miozina și un număr de proteine ​​regulatoare și Ca2 + -ATPaza. Conform unor observații, aceasta se datorează scurtarea (demontarea) microtubulilor atașate kinetochore. Anafază se caracterizează prin alungire a fusului mitotic, datorită unor poli diferențe ale celulei. Se termină acumularea de la poli de celule, două seturi identice de cromozomi, care formează modelul de stele (stele pas filială). La anafază târziu datorită reducerii microfilamentefor actină, celulele concentrând pe circumferința (inelul anulabil) cytokinesis incepe sa se formeze, care sunt deprimați în faza următoare va duce la cytokinesis.

Telofază - etapa finală a mitozei în timpul căreia reconstruite nucleii celulelor subsidiare și separarea lor este finalizată. In jurul Condensed cromozomi celule fiice de vezicule membranare (conform altor date de XPS) karyotheca recuperare, care se leagă Lamin emergente, nucleoli reapare, care sunt formate din respectivele porțiuni de cromozomi. Nucleele celulare cresc treptat, iar cromozomii sunt dispiralized progresiv și dispar, fiind înlocuite cu o imagine a yadpa interfazei cromatinei. Simultan constricție celula adâncitură, iar celulele de ceva timp rămâne punte conținând fascicul conic asociat citoplasmatice microtubulilor (corpul din mijloc). Mai mult citoplasmă ligaturarea completează formarea a două celule fiice. La telofază de distribuție organelle are loc între celulele fiice; uniformitatea procesului contribuie la faptul că unele organite destul de numeroase (de exemplu, mitocondrii), în timp ce altele (cum ar fi EBL și complexul Golgi) în timpul mitozei se dezintegrează în fragmente mici și vezicule.

Meioză. Prima diviziune meiotică (reducerea presiunii) - conduce la formarea celulelor haploide (n2c). In profaza I a meiozei se produce cromozomi helix, cromozomi omologi sunt conjugate. Ca rezultat al conjugare se formează perechi cromozomiale, sau bivalents, numărul n. Astfel, bivalent cuprinde patru cromatide. Pana la sfarsitul profazei I cromozomi, mult spiralizuyas, ukarachivayutsya; formarea structurii fusiforme începe. La profaza I este izolat mai multe etape.

Leptotena - cea mai timpurie etapă a profazei I a meiozei, în care începe helix de cromozomi.

Zigot - caracterizată prin începutul conjugării omoloage cromozomi, care sunt combinate în bivalent.

Pachytene - o etapă în care crossover (de trecere cu schimbul porțiunilor respective) între cromozomi omologi.

Diplotene - caracterizată prin apariția unor forțe repulsive între omoloage cromozomi, care sunt separate unul de altul în centromeres, dar rămân legate în zonele anterioare crossover - chiasm. Diakinesis - etapa finală a profazei I a meiozei. cromozomi omologi sunt ținute în loc numai la anumite puncte chiasma. Metafaza meiozei I capetele formează ax, firele sale sunt atașate la centromeres de cromozomi, rezultând bivalents instalate în planul ecuatorial al axului.

La anafază I bivalents de comunicații atenuat cromozomi omologi și departe unul de altul, spre diferite polii fusului mitotic. Fiecare pol se depărtează set haploid de cromozomi, format din două cromatide. La telofază I meiozei în merge poli de fusiforme set haploid unic de cromozomi, fiecare conținând de două ori cantitatea de ADN (n2c).