Definiția „hormoni“ și clasificarea acestora în funcție de natura chimică

Subiect: „Mecanismul de transmitere a semnalelor hormonale în celule.“

1. Definiția „hormoni“, clasificarea și caracteristicile generale ale hormonilor biologici.

2. Mecanismele de acțiune și hormoni îndepărtate introduce celule (membrană, membrana-intracelular, citoplasmatice).

acțiunea 3. Mediatorii hormonilor asupra metabolismului - nucleotidelor ciclice (cAMP, cGMP), Ca 2+. inozitol trifosfat, proteine ​​receptor citosol. Reacțiile de sinteză cAMP și degradare.

Definiția „hormoni“ și clasificarea lor în funcție de natura lor chimică.

Învață definiție: Hormone - compuși biologic activi secretate de glandele endocrine în sânge sau limfă și influențează metabolismul celulei.

Amintiți-vă caracteristicile de bază ale acțiunii hormonilor asupra organelor și țesuturilor:

• hormoni recombinate și în fluxul sanguin prin celulele endocrine specializate;
• hormonii posedă activitate biologică ridicată - efectul fiziologic manifestat la concentrația în sânge de ordinul a 10 -6 - 10 -12 mol / l;
• fiecare hormon este caracterizat prin inerentă doar să-l structureze locul sintezei și funcției; un deficit de hormon nu poate fi remediată de alte substanțe;
• hormonii tind sa afecteze departe de locul lor de sinteză de organe și țesuturi.

Hormoni acțiunea biologică se realizează, formând un complex cu molecule specifice - receptori. Celulele care conțin receptorii la un hormon specific, denumite celule țintă pentru acest hormon. Majoritatea hormoni interacționează cu receptorii de pe membrana plasmatică a celulelor țintă; alți hormoni interacționează cu receptorii localizați în citoplasmă și nucleul celulelor țintă. Rețineți că deficitul de hormoni ca și receptorii lor ar putea duce la dezvoltarea unor boli.

Unii hormoni pot fi sintetizate de celulele endocrine sub forma de precursori inactivi - prohormonii. Prohormonii pot fi stocate în cantități mari în granule secretoare specializate și rapid activate ca răspuns la un semnal.

Clasificarea de hormoni pe baza structurii lor chimice. Hormonii grupe chimice diferite sunt date în Tabelul 1.

Tabelul 1. natura chimică a hormonilor

* Locul secretia acestor hormoni este posterior lobului hipofizar (neurohypophysis).

Trebuie avut în vedere faptul că, în plus față de hormonii adevărați secreta hormoni și de acțiune locală. Aceste substanțe sunt sintetizate ele tind celulele unspecialized și exercita efectul în vecinătatea spațiului de producție (nu sunt transferate în fluxul sanguin la alte organe). Exemple de hormoni topice sunt prostaglandine, kininele, histamina, serotonina.

29.2. Ierarhia sistemelor de reglementare din organism.

Rețineți că în organism există mai multe niveluri de reglementare a homeostaziei, sunt strâns legate între ele și funcționează ca un sistem unic (a se vedea. Figura 1).

Figura 1. Sistemele de reglementare Ierarhia (explicația în text).

1. Semnalele din mediul extern și intern a intra în sistemul nervos central (cel mai înalt nivel de reglementare, de control în cadrul întregului organism). Aceste semnale sunt transformate in impulsuri neuronale care intra in hipotalamus in celulele neurosecretori. În forma hipotalamusului:

1. liberiny (sau factori de eliberare), care stimulează secreția de hormoni hipofizari;

2. statine - substanțele care suprima secreția acestor hormoni.

Liberiny si statine in sistemul de capilare portal ajunge la glanda pituitara, care sunt dezvoltate hormoni tropic. hormonii tropic care acționează asupra țesuturilor țintă periferice și stimulează (semnul „+“), formarea și secreția hormonilor periferice ale glandelor endocrine. Hormoni inhiba glandele periferice (semnul „-“) hormoni tropic de educație, prin care acționează asupra celulelor pituitare și celulele neurosecretori ale hipotalamusului. In plus, hormonii, care acționează asupra metabolismului în țesuturi, determinând modificări ale metaboliților din sânge. iar cei care, la rândul lor, afectează (mecanismul de feedback) asupra secreției de hormoni a glandelor periferice (fie direct, fie prin intermediul hipofiza si hipotalamus).

2. hipotalamus, glanda pituitara si periferica homeostazia formă medie, oferind de control multiple căi metabolice în termen de un organ sau țesut sau organe diferite.

Hormonii glandelor endocrine pot afecta metabolismul:

• prin modificarea cantității de proteină enzimă;
• prin modificarea chimică a proteinei enzimei cu o schimbare în activitatea sa, și
• prin schimbarea vitezei de transport a substanțelor prin membrana biologică.

3. Mecanismele de reglare intracelulară reprezintă reglarea nivelului inferior. Semnale pentru a schimba starea celulei sunt substanțe produse în celulele în sine sau care vin în ea.

29.3. Mecanismele de acțiune ale hormonilor.

Rețineți că mecanismul de acțiune al hormonilor depinde de natura sa chimică și proprietățile - solubilitatea în apă sau grăsimi. Pe mecanismul de acțiune al hormonilor pot fi împărțite în două grupe: o acțiune directă și la distanță.

1. Hormonii de acțiune directă. Acest grup include lipofilă (solubilă în grăsimi), hormoni - steroizi si iodothyronine. Aceste substanțe sunt greu solubile în apă și, prin urmare, formarea compusului complex în proteinele plasmatice din sânge. Aceste proteine ​​includ proteine ​​ca specifice de transport (de exemplu, transcortina hormoni suprarenalieni de legare) si nespecifice (albumina).

Hormonii de acțiune directă datorită capabil sale lipofile să difuzeze prin membrana de bistrat lipidic al celulelor țintă. Receptorii pentru acesti hormoni se găsesc în citosol. Complexul rezultat se mută receptori hormonali în nucleul celulei unde se leagă de cromatină și acționează asupra ADN-ului. Ca urmare, modificarea ratei sintezei de ARN pe matriță de ADN (transcriere) și rata de formare a proteinelor specifice șablonului de ARN enzimatic (difuzare). Aceasta conduce la o modificare a cantității de proteină enzimă din celulele țintă și schimbarea orientării reacțiilor chimice ale acestora (a se vedea. Figura 2).

Figura 2. Mecanismul de influență asupra acțiunii directe a celulelor de hormoni.

După cum știți, reglarea sintezei proteinelor poate fi realizată prin intermediul unor mecanisme de inducție și de represiune.

Inducerea sintezei proteinelor se datorează stimularea sintezei ARN mesager corespunzător. Aceasta mărește concentrația unei proteine ​​de enzimă în celulă și crește viteza de reacții chimice catalizate de către acestea.

Reprimarea sintezei proteinelor are loc prin inhibarea sintezei ARN mesager corespunzător. Ca urmare a represiunii în scădere selectivă a concentrației unei proteine ​​de enzimă în celulă scade și viteza reacțiilor chimice catalizate de către acestea. Rețineți că același hormon poate determina inducerea sintezei unor proteine, și reprimarea sintezei altor proteine. Efectul acțiunii directe a hormonilor se manifestă de obicei numai dupa 2 - 3 ore după intrarea în celulă.

2. Hormonii de acțiune la distanță. Prin hormonii acțiune îndepărtate sunt hidrofile (solubile în apă) hormoni - catecolamine și hormoni de proteine ​​și peptide. Deoarece aceste substanțe nu sunt solubile în lipide, ele nu pot pătrunde prin membrana celulară. Receptorii pentru acești hormoni sunt dispuse pe suprafața exterioară a membranei plasmatice a celulelor țintă. Hormonii sunt îndepărtate de acțiune de punere în aplicare efectul său asupra celulei folosind un al doilea mesager. așa cum este ciclic AMP (cAMP) acționează mai des.

CAMP este sintetizat din ATP prin acțiunea adenilat ciclazei:

Mecanismul de acțiune a hormonului îndepărtat este ilustrat în Figura 3.

Figura 3. Mecanismul efectului hormonilor asupra acțiunii celulei îndepărtat.

interacțiunea hormonului cu receptorul său specific conduce la activarea membranei celulare G -protein. G-proteină se leagă GTP și activează adenilat ciclaza.

Adenilatciclaza transformă ATP în cAMP, cAMP activează protein kinazei.

Inactiv protein kinaza este un tetramer care constă din două reglementare (R) și două subunități catalitice (C). Ca rezultat al interacțiunii cu disocierea tetramerului cAMP și eliberat situsul activ al enzimei.

Protein kinaza fosforilează proteine-enzime datorate ATP sau activarea acestora, sau inactivare. Ca urmare a acestei schimbări (în unele cazuri - este crescută, în alte - scăderi) viteza reacțiilor chimice în celulele țintă.

Inactivarea cAMP are loc cu participarea fosfodiesteraza enzimei: