Recepția și mecanismele celulare de acțiune

O condiție esențială pentru dezvoltarea de efecte hormonale este interacțiunea acestuia cu receptorii. Receptorii hormonali sunt proteine ​​celulare specifice, care sunt caracterizate prin: 1) o mare afinitate pentru un hormon; 2) selectivitate ridicată; 3) o capacitate limitată de legare; 4) specificitatea, localizarea tisulară a receptorilor. În același membrana celulară poate fi poziționată zeci de diferite tipuri de receptori. Cantitatea de receptori activi funcțional se pot schimba în condiții diferite și în patologia. De exemplu, în miometru în timpul sarcinii dispar receptorii M-colinergici și numărul de receptori ai oxitocinei crește.

Mecanismele de acțiune ale hormonilor. Există două mecanisme principale de acțiune hormonală la nivel celular: efect de realizare cu suprafața exterioară a membranelor celulare și realizarea efectului după penetrarea hormonului în celulă. Mecanismul de acțiune al hormonului depinde de structura biochimice, ceea ce determină posibilitatea pătrunderii hormonului în celulă.

Clasificarea hormonilor și substanțe bioactive cu structura chimică:

1. Derivați de aminoacizi: derivați de tirozină: tiroxina, triiodotironina, dopamina, epinefrina, norepinefrina; derivați de triptofan: melatonina, serotonina; derivați de histidina: histamina.

2. Protein-peptide hormoni: polipeptide: glucagon, corticotropinei, melanotropin, vasopresina, oxitocin, hormonii peptidici din stomac și intestine; proteine ​​simple (proteine): insulina, hormon de creștere, prolactină, hormon paratiroidian, calcitonina; proteine ​​complexe (glicoproteine): tirotropina, folitropină, lutropină.

3. Hormonii steroidieni: corticosteroizi (aldosteron, cortizol, corticosteron); hormoni sexuali: androgeni (testosteron), estrogen și progesteron.

4. Derivații acizilor grași: acid arahidonic și derivații săi: prostaglandine, prostacicline, tromboxani, leucotriene.

În cazul în care hormonul nu pătrunde în celulă, acesta interacționează cu receptorul situat pe suprafața membranei celulare. Interacțiunea hormonului la receptor activeaza al doilea sistem mesager - proteine ​​membrana specifice de cooperare cu receptorul, care schimbă conformația și activitatea enzimatică atunci când interacționează cu receptorul hormonului (figurile 1 - 3). Rolul fiziologic al mediatorilor secundari este că, în primul rând, multiplicat efectul de doze mici de hormoni, în al doilea rând, un răspuns universal al celulei este format prin acțiunea diferiților hormoni.

Unul mediatori secundari - enzimă cu membrana - adenilil ciclazei. Această enzimă promovează formarea de adenozin trifosfat (ATP) este un mediator esențial al efectelor intracelulare ale implementării hormonale - adenozin monofosfat 3,5-ciclic (cAMP). cAMP activează protein kinaza enzima celulara, acțiunea hormonului implementează schimbarea activității diferitelor enzime prin fosforillirovaniya lor. Sa constatat că dependent hormonal adenilat ciclazei - aceasta este o enzimă comună, care are hormoni diferite, în timp ce receptorii hormonali sunt numeroase și specifice pentru fiecare dintre ele. mesagerilor secundari, alții decât AMPc poate fi 3,5-guanozin monofosfat ciclic (cGMP), calciu, inositol trifosfat. Activarea celui de al doilea mesager, de regulă, are loc printr-un special G-proteine. Aceste proteine ​​pot fi atat activitatea stimulatorie si inhibitor al doilea mesager. Deci acționează peptide, hormoni proteine, derivați de tirozină - catecolamine. O trăsătură caracteristică a acestor hormoni este viteza relativă a apariției răspunsului care este cauzată de activarea premergător deja sintetizate de enzime și alte proteine.

Figura 1. Exemplu de stimulare și inhibarea adenilat ciclazei prin intermediul proteinelor G în două substanțe umorale diferite. În cazul interacțiunii dintre adrenalină la receptorul său prin stimularea proteinei G este activat al doilea mesager - adenilat ciclazei, ceea ce conduce la activarea enzimelor si efect biologic specific. Acetilcolina, care acționează printr-un inhibitor al receptorilor de G-proteină inhibă acest efect.

Figura 2. Exemplu (stânga), printr-un semidomenny tipic hormonului de activare (7 fragmente de membrane) receptor G-proteină care activează fosfolipaza C. Acest al doilea mesager universal crește concentrația intracelulară de inositol trifosfat și concentrația rezultată de ioni de calciu. Ionii de calciu, la rândul lor, activează o serie de procese metabolice în celulă. Acordați atenția asupra faptului că există receptori (dreapta), care gestionează fără ajutorul proteinelor G care activează fosfolipaza altele și, de asemenea, crește concentrația de celule de inositol trifosfat. Deoarece există, de exemplu, factori de creștere asemănători insulinei, prin intermediul receptorului de tirozin kinază. TFI - trifosfoinozitid, DAG - diacilglicerol, John (1,4,5) F3 - trifosfoinozitol.

În al doilea caz (Figura 4) pentru receptorii hormonali sunt în citoplasmă. Hormoni ca mecanismul de acțiune în virtutea lipofilicității sale, poate pătrunde cu ușurință prin membrana in celulele tinta si se leaga de proteinele sale specifice receptorilor citoplasmatice. Complexul hormon-receptor intră în nucleul celulei. În centrul complexului este divizat, iar hormonul interactioneaza cu anumite regiuni ale ADN-ului nuclear, având ca rezultat formarea unui ARN mesager special. ARN-ul mesager părăsește nucleul și sinteza proteinelor pe ribozomi sau proteină enzimă. Deoarece există hormoni steroizi și derivați de tirozină - hormoni tiroidieni. Pentru acțiunile lor sunt caracterizate printr-o restructurare profundă și prelungită a metabolismului celular.

Figura 3. Ambele materializării de mai sus pe un exemplu interacțiunile adrenalina sunt reprezentate în această figură cu # 946; - și # 945; adrenoreceptori. Vă rugăm să rețineți că punerea în aplicare a efectelor intracelulare de calciu au nevoie de o proteină specială de legare de calciu - calmoduiină, este proteina, în prezența calciului și activează enzimele.

Figura 4. Mecanismul de acțiune al hormonilor steroizi

Pentru a realiza efectul hormonilor steroizi necesită intracelular (și pentru unele intranucleare hormonul) receptor, care nu numai că se mută hormonul cromozomilor, dar, de asemenea, definește interacțiunea într-un anumit loc și exprimă gena pentru sinteza de ARN mesager.

Trebuie distins efectele fiziologice ale hormonilor din mecanismele lor de acțiune: mecanismul de actiune - aceasta este ceea ce se produce în celulele sub acțiunea hormonilor, efect fiziologic - schimbările care au loc la acest nivel pentru organism. De exemplu, aldosteronul crește reabsorbția de sodiu în tubulii distale ale nefroni, dar la nivelul retenției organismului de sodiu crește volumului de sânge circulant și creșterea tensiunii arteriale. Sinteza componentelor celulare structurale sub acțiunea rezultatelor hormonului de creștere în creșterea și dezvoltarea întregului organism.

Metabolismul și excreția

Inactivarea hormoni apare la organele efectoare de la expunerea la enzimele. Cele mai multe dintre hormoni este inactivat in ficat, unde hormoni diferite suferi modificări chimice prin legarea cu acid glucuronic sau acid sulfuric. Parțial hormoni sunt excretate în urină sub formă nemodificată. Acțiunea anumitor hormoni poate fi blocat datorită secreției de hormoni care au un efect antagonist.

Întrebări și sarcini de auto-control

1. Lista de câțiva factori motivatori care cresc secreția de hormoni care dau exemple.

2. Descrieți mecanismul de acțiune al hormonilor de proteine, peptide doilea nume mesageri.

3. Să descrie mecanismul de acțiune al hormonilor steroizi, explica de ce efectul hormonilor steroizi apare mult mai târziu decât efectul hormonilor peptidici.

4. Lista formele de transport în hormoni de sânge.

5. Explicați diferența dintre efectele paracrine si endocrine.

6. Explicați modul în care hormonii sunt îndepărtate din sânge.