По своей химической природе гормоны это: КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРМОНОВ – Все гормоны по химической природе являются белками

Содержание

Все гормоны по химической природе являются белками

Гормоны следует классифицировать по трем основным признакам.

1. По химической природе

2. По эффекту (знаку действия) – возбуждающие и тормозящие.

3. По месту действия на органы – мишени или другие железы: 1) эффекторные; 2) тропные.

В настоящее время описано и выделено более полутора сотен гормонов из разных многоклеточных организмов.

По химической природе гормоны делятся на следующие группы: белково-пептидные, производные аминокислот и стероидные гормоны. Первая группа — это гормоны гипоталамуса и гипофиза, поджелудочной и паращитовидной желёз и гормон щитовидной железы кальцитонин. Некоторые гормоны, например фолликулостимулирующий и тиреотропный, представляют собой гликопротеиды — пептидные цепочки, „украшенные“ углеводами. Пептидные и белковые гормоны обычно действуют на внутриклеточные процессы через специфические рецепторы, расположенные на поверхностной мембране клеток-мишеней. Гормонов имеющих белковую или полипептидную природу называют тропинами, так как они оказывают направленное стимулирующее действие на процессы роста и обмена веществ организма и на функцию периферических эндокринных желез. Рассмотрим некоторых гормонов белково-пептидной природы.

Тиреотропный гормон (тиреотропин)

представляет собой сложный белок глюкопротеид с молекулярным весом около 10000. Он стимулирует функцию щитовидной железы, активирует ферменты протеазы и тем способствует распаду тиреоглобулина в щитовидной железе. В результате протеолиза освобождаются гормоны щитовидной железы – тироксин и трииодтиронин, которые поступают в кровь и с ней к соответствующим органам и тканям. Тиреотропин способствует накоплению иода в щитовидной железе, при этом в ней увеличивается число клеток и активируется их деятельность.

Тиреотропин выделятся гипофизом непрерывно в небольших количествах. Выделение его регулируется нейросекреторными веществами гипоталамуса.

Фолликулостимулирующий гормон

обеспечивает развитие фолликул в яичниках и сперматогенез в семенниках. Представляет собой белок глюкопротеида с молекулярным весом 67000.

Производные аминокислот

— это амины, которые синтезируются в мозговом слое надпочечников (адреналин и норадреналин) и в эпифизе (мелатонин), а также иодсодержащие гормоны щитовидной железы трииодтиронин и тироксин (тетраиодтиронин), из аминокислоты тирозина, которая, в свою очередь, синтезируется из незаменимой аминокислоты фенилаланина. К ним относятся гормоны мозгового слоя надпочечников норадреналин и адреналин, и гормоны щитовидной железы – трииодтиронин и тироксин.

Биохимическое изучение щитовидной железы началось с открытия содержания в ней значительных количеств иода (Бауман, 1896). Освальдом (1901) был обнаружен иодсодержащий белок тиреоглобулин. В 1919г. Кендалл при гидролизе тиреоглобулина выделил криссталическое вещество, содержащее около 60% иода. Эту аминокислоту он назвал тироксином

(тетраиодтиронин). Образующийся в щитовидной железе тиреоглобулин не поступает в кровь как таковой. Он подвергается сначала ферментативному расщеплению, получившиеся при этом иодсодержащие тироксины и являются продуктами, выделяемыми в кровь. В тканях организма тироксины претерпевают химические превращения, образующиеся при этом продукты, очевидно, и оказывают свое действие на ферментативные системы, локализующиеся в митохондриях. Было найдено, что тироксин распределяется в клетках следующим образом: в клеточном ядре – 47 мг/%, в митохондриях – 34 мг/%, микросомах – 43мг/% и цитоплазме – 163 мг/%.

Гормоны щитовидной железы являются производными тиронина. В 1927г. Харрингтон и Барджер установили структуру тироксина, который можно считать как производное L – тиронина. Тиронин в организме образуется из аминокислоты L — тирозина. 199

Кроме тироксина, в щитовидной железе и плазме крови имеется другое, родственное ему соединение – трииодтиронин.

Корковый и мозговой слой надпочечников млекопитающих секретируют гормоны, различные как по химической природе, так и по физиологическому действию.

Гормоном мозгового слоя является адреналин.

Адреналин – это продукт окисления и декарбоксилирования аминокислоты тирозина. Кроме адреналина, мозговой слой надпочечников вырабатывает также норадреналин,отличающийся от адреналина отсутствием в его молекуле метильной группы:

Адреналин и норадреналин вырабатываются различными клетками мозгового слоя. Биосинтез адреналина начинается с окисления фенилаланина, который превращается в тирозин; тирозин под влиянием фермента ДОФА — оксидазы превращается в 3,4-дегидрооксифенилаланин (ДОФА). Последний декарбоксилируется, и образуется амин, и из него норадреналин. Адреналин возникает уже как продукт метилирования норадреналина.

Страницы: 12

Другое по теме:

Расположение надпочечников – парных желез внутренней секреции. Особенности строения железы, ее физиологическая деятельность. Химическая природа адреналина. Воздействие гормона на организм, его синтез и применение в медицинской и спортивной практике.

Нажав на кнопку «Скачать архив», вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку «Скачать архив»

  • Анатомо-физиологические особенности эндокринной системы детей: щитовидной железы, паращитовидной железы и надпочечников

    Основные гормоны щитовидной железы. Влияние тироксина и трийодтиронина на детский организм. Методы исследования паращитовидных желез, признаки их клинической недостаточности. Особенности дифференцировки надпочечников у детей.

    реферат Гормоны надпочечников

    Клиническая болезнь Кушинга.

    контрольная работа [29,3K], добавлен 21.10.2013

  • Поджелудочная железа

    Гормоны поджелудочной железы. Физиологическое значение инсулина, регуляция секреции. Гормоны коркового слоя надпочечников. Регуляция образования глюкокортикоидов и минералкортикоидов. Роль надпочечников адаптационного синдрома. Половые железы (гонады).

    лекция [114,9 K], добавлен 25.09.2013

  • Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система

    Железы внутренней секреции и их гормоны. Классификация гормонов по их химической природе по В. Розену. Прямые и обратные связи в регуляции эндокринных желез. Взаимодействие гипоталамуса и гипофиза. Основные гормоны коры надпочечников, их метаболизм.

    презентация [4,5 M], добавлен 06.12.2016

  • Физиология эндокринной системы

    Гипоталамо-гипофизарная система. Функции гипофиза. Основные гормоны и их эффекты. Функции надпочечников. Железы внутренней секреции. Классификация гормонов по их химической природе по В. Розену. Прямые и обратные связи в регуляции эндокринных желез.

    презентация [4,4 M], добавлен 13.12.2013

  • Гормоны

    Классификация гормонов в зависимости от места их природного синтеза. Гормоны гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы, половых желез, зобной железы, их роль в происхождении многих заболеваний нервной системы, кожи.

    презентация [345,9 K], добавлен 14.04.2015

  • Гормоны коры надпочечников

    Морфо-функциональные особенности коры надпочечников, главные продукты стероидогенеза, основные гормоны. Факторы, регулирующие секрецию ренина и альдостерона. Патологии коркового вещества надпочечников. Изменение метаболизма при гипо- и гиперсекреции.

    реферат [1,1 M], добавлен 27.12.2011

  • Опухоли надпочечников

    Выработка адреналина в мозговом слое надпочечников. Классификация опухолей, предложенная О.В. Николаевым. Диагностика синдрома Конна. Кортикоэстрома или синдром Кушинга. Андростерома у мужского пола. Гормональнонеактивные опухоли коры надпочечников.

    презентация [187,9 K], добавлен 14.11.2016

  • Препараты гормонов надпочечников, половых гормонов, анаболических стероидов. Антигормональные препараты

    Гормоны коры надпочечников. Схема зон надпочечника и вырабатываемые ими гормоны. Мозговое вещество надпочечников. Побочные эффекты глюкокортикоидной терапии. Расстройства, связанные с надпочечниками. Антигормональные препараты, показания к применению.

    лекция [5,7 M], добавлен 28.04.2012

  • Роль желез внутренней секреции в регуляции минерального обмена в тканях зуба и влияние их гормонов на состояние зубочелюстной системы

    Рассмотрение общего влияния поджелудочной железы на физиологическую активность органов и систем организма человека. Изучение влияния гипофиза, поджелудочной и околощитовидных желез, надпочечников; их роль в регуляции минерального обмена в тканях зуба.

    презентация [241,4 K], добавлен 04.11.2014

  • Действие и синтез гормонов

    Гормоны как продукты внутренней секреции. Стероидные гормоны, эффективность кальмодулина, гормон роста (соматотропин): его строение и синтез, воздействие на ряд систем организма. Особенности тиреоидных гормонов. Система ренин-ангиотензин-альдостерон.

    реферат [318,8 K], добавлен 07.06.2010

  • Похожие главы из других работ:

    Биологически активные вещества

    3. Классификация гормонов по химической природе

    По химической природе гормоны делятся на белковые, стероидные (или липидные) и производные аминокислот. Белковые гормоны подразделяют на пептидные: АКТГ, соматотропный (СТГ), меланоцитостимулирующий (МСГ), пролактин, паратгормон, кальцитонин…

    Генетически модифицированные организмы. Принципы получения, применение

    2.2.2 Химическая промышленность

    Общеизвестно, что микроорганизмы синтезируют целый ряд ценных веществ. Сегодня, благодаря направленным генетическим манипуляциям, удается не только увеличить продуктивность биосинтеза, но и получать вещества…

    Гидрофильные гормоны, их строение и биологические функции

    Номенклатура и классификация гормонов

    Химическая природа почти всех известных гормонов выяснена в деталях (включая первичную структуру белковых и пептидных гормонов), однако до настоящего времени не разработаны общие принципы их номенклатуры…

    Гормон окситоцин

    1. Химическая структура и синтез окситоцина

    Окситоцин не является собственным гормоном нейрогипофиза, а лишь накапливается в нем, перемещаясь по аксонам гипоталамо- гипофизарного пучка из ядер переднего гипоталамуса — супраоптического и паравентрикулярного…

    Гормоны

    2. Механизм действия гормонов. Роль циклазной системы в механизме действия гормонов

    По механизму действия гормоны делят на два основные типа. Первый — это белковые и пептидные гормоны, катехоламины и гормоноиды. Их молекула, подойдя к клетке- мишени…

    Закон сохранения массы до Эйнштейна и после

    Природа массы

    Вернемся в заключение к фундаментальной физике. Свойство массы превращаться в энергию (и наоборот) не было известно в ньютоновской классической физике.

    Химическая природа гормонов

    Этот грандиозный резервуар энергии открыла в природе теория относительности…

    Кодирование и реализация биологической информации в клетке, генетический код и его свойства

    2. Химическая организация гена

    Исследования, направленные на выяснение химической природынаследственного материала, неопровержимо доказали, что материальнымсубстратом наследственности и изменчивости являются нуклеиновые кислоты,которые были обнаружены Ф…

    Научные теории естествознания

    7. Функции ДНК и ее химическая характеристика

    Живые организмы состоят из органических веществ. Характеристики организмов кодируются набором генов, в которых записана вся наследственная информация…

    Отличие живой природы от неживой

    Живая природа

    Живая природа — совокупность организмов. Делится на пять царств: бактерии, грибы, растения и животные. Живая природа организуется в экосистемы, которые составляют биосферу. Основной атрибут живой материи — генетическая информация…

    Отличие живой природы от неживой

    Неживая природа

    Неживая природа, или косная материя, представлена в виде вещества и поля, которые обладают энергией. Она организована в несколько уровней: элементарные частицы, атомы, химические элементы, небесные тела, звёзды, галактика и Вселенная…

    Прикладные аспекты биоэнергетики

    1.Природа биоэнергетики

    Природа биоэнергетического поля уже достаточно хорошо изучена в научных кругах. Но существует определенная масса людей, которые считают это шарлатанством…

    Способы выделения ингибиторов из растения

    ГЛАВА 3. ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА АЛЛЕЛАПАТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

    Все вещества, участвующие в химическом взаимодействии растений, можно разделить на три большие группы. К первой относятся вещества так вторичного происхождения органические кислоты, эфирные масла, алкалоиды, глюкозиды, флавоноиды…

    Фитогормоны

    2. Химическая природа, синтез и транспорт фитогормонов

    Основные гормоны растений — это органические соединения с молекулярной массой от 28 (этилен) до 346 (гибберелловая кислота). Многие фитогормоны и другие регуляторы роста растений представляют собой слабые кислоты…

    Эндокринная система животных и человека

    1.2.1 Классификация гормонов позвоночных по их структуре и химической природе.

    Гормоны — производные тирозина катехоламины: норадреналин, адреналин тиреоидные гормоны: тироксин, трииодтиронин. Стероидные гормоны: тестостерон, эстрогены, прогестерон, кортикостероиды, витамин D3. Пептидные и белковые гормоны…

    Эндокринная система животных и человека

    1.2.2 Функциональная классификация гормонов

    1. Эффекторные гормоны — гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень. Тропные гормоны — гормоны, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов. Выделяются аденогипофизом…

      Слово «гормон» происходит от греческого «hormao»  и означает «возбуждать».

      Гормон – это вещество, которое выделяется тканью одного типа, как правило, в следовых количествах и доставляется кровью в другую ткань (ткань-мишень). Там гормон вызывает специфическую биохимическую или физиологическую реакции.

    Химическая природа и классификация гормонов

      Гормоны регулируют обмен веществ и другие функции организма: ритм сердца, давления крови, работу почек, перистальтику кишечника, выделение пищеварительных ферментов.

      Базальный уровень гормонов в крови очень низок. Расположен в пределах микромолярных ( ) до пикомолярных (). Как правило, один гормон продуцируют клетки одного типа. Клетки, продуцирующие гормон, образуют специализированный орган – эндокринную железу.

      Важная особенность гормонов – дистальность  действия. Они поступают в кровь и переносятся ею к органам и тканям, где реализуется биологический эффект.

      Физиологический эффект гормона определяется разными факторами, например концентрацией гормона (которая определяется скоростью инактивации в результате распада гормонов, протекающего в основном в печени, и скоростью выведения гормонов и его метаболитов из организма), его сродством к белкам-переносчикам (стероидные и тиреоидные гормоны транспортируются по кровеносному руслу в комплексе с белками), количеством и типом рецепторов на поверхности клеток-мишеней.

     Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС (рис. 1) Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов — либеринов и статинов, которые, соответственно, стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза. Гормоны передней доли гипофиза, называемые тройными гормонами, стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз, которые поступают в общий кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями.

    Рис. 1. Схема взаимосвязи регуляторных систем организма. 1 — синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами; 2 — сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез и секрецию рилизинг-гормо-нов; 3 — рилизинг-гормоны стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) синтез и секрецию тройных гормонов.гипофиза; 4 — тройные гормоны стимулируют синтез и секрецию гормонов периферических эндокринных желез; 5 — гормоны эндокринных желез поступают в кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями; 6 — изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов эндокринных желез и гипоталамуса; 7 — синтез и секреция тройных гормонов подавляется гормонами эндокринных желез; ⊕ — стимуляция синтеза и секреции гормонов; ⊝ — подавление синтеза и секреции гормонов (отрицательная обратная связь).

       Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи. Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус. Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных периферических желёз. Такие петли обратной связи действуют в системах регуляции гормонов надпочечников, щитовидной железы, половых желёз.

     Не все эндокринные железы регулируются подобным образом. Гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин) синтезируются в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов нейрогипофиза. Секреция гормонов поджелудочной железы (инсулина и глюкагона) напрямую зависит от концентрации глюкозы в крови.

     В регуляции межклеточных взаимодействий участвуют также низкомолекулярные белковые соединения — цитокины. Влияние цитокинов на различные функции клеток обусловлено их взаимодействием с мембранными рецепторами. Через образование внутриклеточных посредников сигналы передаются в ядро, где происходят активация определённых генов и индукция синтеза белков.

    Классификация гормонов по химическому строению

    Выделяют три класса гормонов:

    1. Пептидные

    2. Производные аминокислот

    3. Стероидные

       Пептидные гормоны могут содержать от 3 до 200 аминокислотных остатков. К ним относятся все гормоны гипоталамуса, гипофиза, паращитовидной железы, а также инсулин и глюкагон, секретируемые поджелудочной железой, и кальцитонин щитовидной железы.

      Гормоны принадлежащие к аминам, представляют собой низкомолекулярные водорастворимые соединения, содержащие в своем составе аминогруппы. К их числу относятся адреналин, секретируемый мозговой тканью надпочечника, и тиреоидные гормоны (тироксин, трииодтиронин).

      К стероидным гормонам ( которые хорошо растворимы в жирах) относятся гормоны коры надпочечников, андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). В основе структуры молекул лежит циклопентанпергидрофенантрен.

    Классификация гормонов по биологическим функциям

    По биологическим функциям гормоны можно разделить на несколько групп (табл. 1). Эта классификация условна, поскольку одни и те же гормоны могут выполнять разные функции. Например, адреналин участвует в регуляции обмена жиров и углеводов и, кроме этого, регулирует частоту сердечных сокращений, АД, сокращение гладких мышц. Кортизол не только стимулирует глюконеогенез, но и вызывает задержку NaCl.

    Таблица 1. Классификация гормонов по химическому строению.

    Пептидные гормоны

    Стероиды

    Производные аминокислот

    Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ)

    Альдостерон

    Адреналин

    Гормон роста (соматотропин, ГР, СТГ)

    Кортизол

                Норадреналин

    Тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ)

    Кальцитриол

    Трийодтиронин (Т3)

    Лактогенный гормон (пролактин, ЛТГ)

    Тестостерон

                Тироксин (Т4)

    Лютеинизирующий гормон (лютропин, ЛГ)

    Эстрадиол

    Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)

    Прогестерон

    Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)

    Хорионический гонадотропин (ХГ)

    Антидиуретический гормон (вазопрессин, АДГ)

    Окситоцин

    Паратиреоидный гормон (паратгормон, ПТГ)

    Кальцитонин

    Классификация гормонов по биологическим функциям

    Регулируемые процессы

    Гормоны

    Обмен углеводов, липидов, аминокислот

    Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин

    Водно-солевой обмен

    Альдостерон, антидиуретический гормон

    Обмен кальция и фосфатов

    Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол

    Репродуктивная функция

    Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны

    Синтез и секреция гормонов эндокринных желёз

    Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса

    Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон

    Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), цитокины

    Классификация и химическая природа гормонов.

      Слово «гормон» происходит от греческого «hormao»  и означает «возбуждать».

      Гормон – это вещество, которое выделяется тканью одного типа, как правило, в следовых количествах и доставляется кровью в другую ткань (ткань-мишень). Там гормон вызывает специфическую биохимическую или физиологическую реакции.

      Гормоны регулируют обмен веществ и другие функции организма: ритм сердца, давления крови, работу почек, перистальтику кишечника, выделение пищеварительных ферментов.

      Базальный уровень гормонов в крови очень низок. Расположен в пределах микромолярных ( ) до пикомолярных (). Как правило, один гормон продуцируют клетки одного типа. Клетки, продуцирующие гормон, образуют специализированный орган – эндокринную железу.

      Важная особенность гормонов – дистальность  действия. Они поступают в кровь и переносятся ею к органам и тканям, где реализуется биологический эффект.

      Физиологический эффект гормона определяется разными факторами, например концентрацией гормона (которая определяется скоростью инактивации в результате распада гормонов, протекающего в основном в печени, и скоростью выведения гормонов и его метаболитов из организма), его сродством к белкам-переносчикам (стероидные и тиреоидные гормоны транспортируются по кровеносному руслу в комплексе с белками), количеством и типом рецепторов на поверхности клеток-мишеней.

     Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС (рис. 1) Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов — либеринов и статинов, которые, соответственно, стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза. Гормоны передней доли гипофиза, называемые тройными гормонами, стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз, которые поступают в общий кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями.

    Рис. 1. Схема взаимосвязи регуляторных систем организма. 1 — синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами; 2 — сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез и секрецию рилизинг-гормо-нов; 3 — рилизинг-гормоны стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) синтез и секрецию тройных гормонов.гипофиза; 4 — тройные гормоны стимулируют синтез и секрецию гормонов периферических эндокринных желез; 5 — гормоны эндокринных желез поступают в кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями; 6 — изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов эндокринных желез и гипоталамуса; 7 — синтез и секреция тройных гормонов подавляется гормонами эндокринных желез; ⊕ — стимуляция синтеза и секреции гормонов; ⊝ — подавление синтеза и секреции гормонов (отрицательная обратная связь).

       Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи. Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус. Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных периферических желёз. Такие петли обратной связи действуют в системах регуляции гормонов надпочечников, щитовидной железы, половых желёз.

     Не все эндокринные железы регулируются подобным образом. Гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин) синтезируются в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов нейрогипофиза. Секреция гормонов поджелудочной железы (инсулина и глюкагона) напрямую зависит от концентрации глюкозы в крови.

     В регуляции межклеточных взаимодействий участвуют также низкомолекулярные белковые соединения — цитокины. Влияние цитокинов на различные функции клеток обусловлено их взаимодействием с мембранными рецепторами. Через образование внутриклеточных посредников сигналы передаются в ядро, где происходят активация определённых генов и индукция синтеза белков.

    Классификация гормонов по химическому строению

      Выделяют три класса гормонов:

    1. Пептидные

    2. Производные аминокислот

    3. Стероидные

       Пептидные гормоны могут содержать от 3 до 200 аминокислотных остатков. К ним относятся все гормоны гипоталамуса, гипофиза, паращитовидной железы, а также инсулин и глюкагон, секретируемые поджелудочной железой, и кальцитонин щитовидной железы.

      Гормоны принадлежащие к аминам, представляют собой низкомолекулярные водорастворимые соединения, содержащие в своем составе аминогруппы. К их числу относятся адреналин, секретируемый мозговой тканью надпочечника, и тиреоидные гормоны (тироксин, трииодтиронин).

      К стероидным гормонам ( которые хорошо растворимы в жирах) относятся гормоны коры надпочечников, андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). В основе структуры молекул лежит циклопентанпергидрофенантрен.

    Классификация гормонов по биологическим функциям

    По биологическим функциям гормоны можно разделить на несколько групп (табл. 1). Эта классификация условна, поскольку одни и те же гормоны могут выполнять разные функции. Например, адреналин участвует в регуляции обмена жиров и углеводов и, кроме этого, регулирует частоту сердечных сокращений, АД, сокращение гладких мышц. Кортизол не только стимулирует глюконеогенез, но и вызывает задержку NaCl.

    Таблица 1. Классификация гормонов по химическому строению.

    Пептидные гормоны

    Стероиды

    Производные аминокислот

    Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ)

    Альдостерон

    Адреналин

    Гормон роста (соматотропин, ГР, СТГ)

    Кортизол

                Норадреналин

    Тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ)

    Кальцитриол

    Трийодтиронин (Т3)

    Лактогенный гормон (пролактин, ЛТГ)

    Тестостерон

                Тироксин (Т4)

    Лютеинизирующий гормон (лютропин, ЛГ)

    Эстрадиол

    Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)

    Прогестерон

    Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)

    Хорионический гонадотропин (ХГ)

    Антидиуретический гормон (вазопрессин, АДГ)

    Окситоцин

    Паратиреоидный гормон (паратгормон, ПТГ)

    Кальцитонин

    Классификация гормонов по биологическим функциям

    Регулируемые процессы

    Гормоны

    Обмен углеводов, липидов, аминокислот

    Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин

    Водно-солевой обмен

    Альдостерон, антидиуретический гормон

    Обмен кальция и фосфатов

    Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол

    Репродуктивная функция

    Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны

    Синтез и секреция гормонов эндокринных желёз

    Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса

    Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон

    Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), цитокины

     

    22.1.3.2. Классификация гормонов по химической природе

    Все гормоны по физико-химической природе делятся на две большие группы:

    гидрофильные гормоны, которые являются белками, пептидами или производными аминокислот,

    а также гидрофобные (липофильные) гормоны – в основном, стероиды и простагландины, где  -первые – производные холестерина,  — а вторые – производные арахидоновой кислоты (С20:4), содержащие циклопентановое кольцо и несколько двойных связей.

    К названным группам относятся следующие гормоны.

    I. Гормоны – белки, пептиды и производные аминокислот

    II. Гормоны- стероиды

    Белки

    Пептиды

    Производные аминокислот

    1. Все тропные гормоны передней и средней долей гипофиза,

    а также их плацентарные аналоги.

    1. Все нейропептиды:

    гормоны гипоталамуса,

    другие нейропептиды головного мозга,

    гормоны нейроэндокринных клеток пищеварительной системы.

    1. Производные тирозина:

    тироксин,

    адреналин и норадреналин

    1. Кортико- стероиды:

    глико- и минерало- кортикоиды

    2. Инсулин, глюкагон.

    2. Производные триптофана:

    серотонин,

    мелатонин (гормон эпифиза).

    3. Гормоны почек:

    эритропоэтин (является гликопротеином),

    ренин.

    2. Ряд гормонов pancreas:

    ВИП, ПП, соматостатин.

    3. Производное гистидина:

    гистамин.

    2. Половые гормоны —

    андрогены,

    эстрогены,

    прогестины.

    3. Гормоны тимуса.

    4. Паратгормон

    4. Кальцитонин

    ЗАМЕЧАНИЯ. 

    1. Грань между относительно длинным пептидом и небольшим белком довольно условна.

    2. Тиреоидные гормоны (тироксин и др.) представляют собой исключение из первой группы гормонов: они являются скорее гидрофобными, нежели гидрофильными.

    3. В таблице не учтены простагландины: они оказывают, в основном, местное действие.

    22.1.3.3. Основные механизмы действия гормонов

    С химической природой гормонов обычно коррелирует механизм их действия.

    I. Гидрофильные гормоны (белки, пептиды и производные аминокислот, исключая тироксин): действие на мембранные рецепторы.

    1. Передача сигнала через плазмолемму.

    а) Гормоны данной группы

    внутрь клеток не проникают (ввиду своей гидрофильности, не могут преодолеть липидный бислой),

    а действуют на специальные рецепторы (R), имеющиеся на плазматических мембранах клеток-мишеней.

    б) Рецепторы связаны с другими мембранными белками. Среди последних обычно имеется фермент (Е1 на схеме) — такой, что

    его регуляторный центр (или регуляторная субъединица) обращён к рецептору (либо к контактирующему с ним белку), аактивный центр — к цитоплазме.

    в) Часто подобным ферментом является аденилатциклаза (АЦ), которая катализирует превращение АТФ в цАМФ (циклический аденозинмонофосфат).

    г) Причём, связывание гормона с рецептором 

    в одних регуляторных системах приводит к повышению активности АЦ,  а в других — кснижению активности.

    2. Передача сигнала внутри клетки.

    В любом случае запускается следующая цепочка процессов (в простейшем варианте регуляции). 

    а) За счет изменения активности мембранной АЦ в клетке меняется концентрация цАМФ, который выступает в роли  

    внутриклеточного «медиатора», 

    т.е. посредника между плазмолеммой и внутриклеточными ферментами.

    б) Соответственно, меняется активность зависимого от посредника регуляторного фермента. Обычно это специфическая 

    протеинкиназа, ПК, для деятельности которой необходим цАМФ.

    в) В свою очередь, активная ПК фосфорилирует определённый белок (Е).

    Поэтому степень фосфорилирования данного белка возрастает или уменьшается (последнее — благодаря действию протеинфосфатаз). 

    А вместе с тем меняется и активность этого (регулируемого) белка, в чём и состоял смысл воздействия гормона на клетку.

    3. Конечный результат.

    а) Если белок Е — один из ферментов метаболизма, то меняется скорость определённой реакции, а часто и целого метаболического пути.

    Пример: подобным образом адреналин 

    активирует в адипоцитах триглицеридлипазу –

    и тем самым стимулирует расщепление нейтральных жиров и выход из клетки продуктов распада (жирных кислот и глицерина).

    б) В качестве молекулярных мишеней Е в некоторых регуляторных системах выступают и ядерные белки – в том числе те, которые отвечают за активность определённых генов. В таком случае гормон влияет на синтез тех или иных белков.

    Пример — действие на клетку ростовых факторов, например, ЭФР (эпидермального фактора роста), описанное в п. 4.4.1.2.

    II. Гидрофобные гормоны (будем иметь в виду лишь стероиды и тироксин): влияние на активность генов

    а) Как уже сказано, данные гормоны, благодаря своей гидрофобности, способны диффундировать через клеточную мембрану. 

    б) Если внутри клетки нет специфического белкового рецептора для проникшего в неё гормона,

    последний не оказывает никакого действия и  может диффундировать обратно во внеклеточную среду.

    Если же специфический рецептор (R) в цитозоле присутствует, то он связывает гормон, стимулируя тем самым диффузию в клетку новых его молекул.

    в) Комплекс гормон-рецептор проникает в клеточное ядро. 

    Здесь этот комплекс влияет на сродство регуляторных белков к определённым участкам ДНК. В итоге, 

    меняется скорость синтеза тех или иных ферментных и структурных белков.

    1. Теперь обратимся к морфологии органов эндокринной системы.

    2. В этой теме мы рассмотрим первые две группы гормонпродуцирующих структур (п. 22.1.1.2):

    I. центральные эндокринные органы —

    гипоталамус, гипофиз,эпифиз,

    II. периферические эндокринные железы —

    щитовидную и паращитовидные железы,надпочечники.

    3. Остальные гормонпродуцирующие структуры:

    III. органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции, а также IV. отдельные гормонпродуцирующие клетки, —

    будут рассматриваться позднее, при изучении соответствующих систем.

    Гормон химическая природа — Справочник химика 21

        Мы остановимся лишь на тех гормонах, химическая природа которых твердо установлена. [c.291]

        Гормон Орган или железа, где вырабатывается гормон Химическая природа [c.318]

        Наименее изученным до недавнего времени оставался последний этап этой своеобразной дуги—действие гормонов на внутриклеточный обмен. В настоящее время получены доказательства, что это действие осуществляется через так называемые гормональные рецепторы, под которыми понимают химические структуры соответствующих тканей-мишеней, содержащие высокоспецифические участки (углеводные фрагменты гликопротеинов и ганглиозидов) для связывания гормонов. Результатом подобного связывания является инициация рецепторами специфических биохимических реакций, обеспечивающих реализацию конечного эффекта соответствующего гормона. Рецепторы гормонов белковой и пептидной природы расположены на наружной поверхности клетки (на плазматической мембране), а рецепторы гормонов стероидной природы —в ядре. Общим признаком всех рецепторов независимо от локализации является наличие строго пространственного и структурного соответствия между рецептором и соответствующим гормоном. [c.250]


        Далее будут рассмотрены химическое строение, функции и пути биосинтеза и распада основных классов гормонов, подразделяющихся на отдельные группы в соответствии с классификацией, в основе которой лежит химическая природа гормонов. [c.251]

        Установлено, что по химическому строению все гормоны гипоталамуса являются низкомолекулярными пептидами, так называемыми олигопептидами необычного строения, хотя точный аминокислотный состав и первичная структура выяснены не для всех. Приводим полученные к настоящему времени данные о химической природе шести из известных 10 гормонов гипоталамуса. [c.253]

        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. [c.280]

        Роль тимуса как эндокринной железы известна давно. Известно также, что тимус вскоре после рождения ребенка поставляет лимфоидные клетки в лимфатические узлы и селезенку и осуществляет образование и секрецию специфических гормонов, оказывающих влияние на развитие и созревание определенных клеток лимфоидной ткани. Неизвестной, однако, оставалась химическая природа гормонально-активных препаратов, хотя в опытах на животных было четко показано, что бесклеточный экстракт вилочковой железы оказывает влияние как на рост целостного организма, так и на развитие и поддержание иммунологической компетентности, обеспечивая нормальное функционирование клеточного и гуморального иммунитетов. [c.288]

        Аналитические данные в сочетании с рядом тонких наблюдений и выводов позволили в 1932 г. сделать первоначальные предположения о химической природе этого гормона, которые в дальнейшем подтвердились. [c.19]


        По химической природе гормоны можно подразделить на две основные группы 1) гормоны белковой природы, полипептидного строения или образованные из аминокислот 2) гормоны стериновой природы. [c.88]

        Какова химическая природа гормонов  [c.98]

        Гормоны, подобно витаминам, представляют собой группу биологически весьма активных веществ различной химической природы. Гормоны выделяются в кровь железами внутренней секреции (гипофизом, надпочечниками, щитовидной железой и др.) и оказывают действие в очень малых концентрациях. Недостаток или избыток тех или иных гормонов (нарущения внутренней секреции) вы- [c.83]

        ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ [c.181]

        Химическая природа гормона роста [c.198]

        Химическая природа половых гормонов [c.202]

        Как известно, зобная железа сохраняется лишь до наступления половой зрелости. К началу полового созревания вес зобной железы у человека достигает 37—38 г, затем начинается ее постепенное обратное развитие с превращением в конце концов в жировое тело. Удаление железы в молодом возрасте у самцов приводит к некоторому замедлению роста организма и к преждевременному развитию половых желез. О механизме действия гормона зобной железы и о химической природе этого начала никаких данных в настоящее время не имеется. [c.206]

        Задача биологической, химии состоит в продолжении исследований по выяснению химической природы и биохимического механизма действия гормонов на различные функции организма как в норме, так и при патологических состояниях. [c.206]

        Азотистый обмен в животном организме — это по преимуществу обмен белков. Однако не следует забывать, что в организме имеется ряд азотистых соединений, которые хотя и образуются из продуктов распада белка, ио совершенно отличны от них по своей химической природе и используются организмом для выполнения специальных функций. К таким азотистым веществам относятся, например, некоторые пигменты (гем, желчные пигменты), нуклеиновые кислоты, простетические группы некоторых ферментов (дегидрогеназ, цитохромов, оксидаз), азотсодержащие гормоны (тироксин, адреналин, холин). Синтез и распад этих соединений протекают путями, в большинстве случаев еще недостаточно выясненными. Ввиду активного участия этих соединений в обмене естественно, что даже временная блокировка путей их превращения приводит к извращению нормального обмена веществ, т. е. к патологии. [c.368]

        Химическая природа гормонов коры надпочечников [c.203]

        Опыт, накопленный при выделении и исследовании химической природы гормонов и витаминов, позволил изучить и другие природные физиологически активные вещества специфического действия. Были найдены стимуляторы роста растений — так называемые ауксины. Наибольшее значение приобрел гетероауксин, представляющий по строению Р-индолилуксусную кислоту (а). В настоящее время его готовят в промышленном масштабе и используют в сельском хозяйстве [c.410]

        Исследования природных физиологически активных веществ за сравни

    31. Гормоны, общая характеристика, химическая природа. Механизм действия.

    При функционировании эндокринной системы регуляторные молекулы синтезируются в клетках специализированных органов (железы внутренней секреции), затем они поступают в кровь и переносятся кровью £ другие органы и ткани, где и оказывают свое специфическое действие. Эти регуляторные молекулы принято называть гормонами.

    При работе паракринной системы регуляторные молекулы синтезируются клетками, поступают в межклеточную фазу и воздействуют на рядом находящиеся клетки той же самой ткани. Эти регуляторные молекулы часто называют тканевыми гормонами или местными гормонами

    Молекулы принимающие участие в передаче регуляторных сигналов между клетками принято называть сигнальными молекулами. Например инсулин и кортизол являются типичными горонамн, а простогландины, тромбоксаны являются тканевыми гормонами, но и те и другие относятся к сигнальным молекулам. Гормоны — сигнальные молекулы, синтезируемые в клетках желез внутренней секреции, поступающие в кровеносную и лимфатическую систему и оказывающие регуляторный эффект на клетки других органов и тканей. Оказывается гормонам присущ целый ряд основных свойств — 3 свойства:

    1 Высока биологическая активность. Гормоны оказывают регуляторный эффект в концентрациях в 10′ -10′12 молей. 1 Высокая специфичность действия. Во-первых для каждого гормона характерен свой регуляторный эффект

    Во-вторых отсутствие гормонов не может быть заменена в организме комбинацией

    других гормонов. 3 Дистантносгь действия — способность оказывать регуляторный эффект в органах удаленных от места синтеза гормонов в связи с этим огромное значение имеет состояние механизмы их транспорта. Патология эндокринной системы иногда связана с нарушением транспорта гормона соответствующим органам-

    Механизм действия гормонов

    Молекулы гормонов белковой природы, гормонов пептидов и гормоны производных аминокислот за исключением полированных тиронинов гидрофильны, поэтому они без особых проблем переносятся током крови, но не могут проникать через мембраны клеток, поэтому рецепторы для таких гормонов локализуются в наружной клеточной мембране, причем гормон связывающий домен этих рецепторов расположен всегда на внешней стороне мембраны и может взаимодействовать с гормоном, находящимся в жидкости окружающей клетку. Поэтому требуется специальный механизм, обеспечивающий трансформацию внеклеточного регулягорного сигнала в сигнал внутриклеточный. Это связано с синтезом в клетке соединений выступающих в клетки «вторых вестников» (мессенджеры). Механизмы действия отдельных гормонов этой группы сильно различается, тем не менее формирование ответа клетками на воздействие регуляторного сигнала всегда начинается с образования гормон-рецепторного комплекса. Образование этого комплекса сопровождается в дальнейшем генерацией химического сигнала изменяющего метаболизм клетки

    Рецепторы этих биорегуляторов локализуются на внешней стороне наружной клеточной мембраны. Далее происходит активация О,-белка и этот белок взаимодействует с аденилатциклазой.

    Адекилатциклаза отщепляет от АТФ пирофосфат и образуется цАМФ, который далее соединяется с ферментом с АМФ-зависимой протеинкиназой (А-киназа) и пререаодит фермент в активную форму. Неактивная форма представляет собой тетромер, состоящий из 2-х каталитических и 2-х регуляторных субъединиц.

    При взаимодействии цАМФ происходит диссоциация комплекса на регуляторные субъединицы связанные с цАМФ и свободные каталитические субъединицы способные фосфорилировать различные внутриклеточные белки по остаткам серина или треонина. Это фосфорклировакие белков есть ни что иное как ковалентная модификация которая сопровождается изменением их фуккщшналъной активности, т.е. в клетке меняется каталитическая активность фермента, изменяется способность транспортных белков переносить свои лиганды через мембраны, а фосфорилированне белков участвующих в работе механизмов отвечающих за экспрессию генов приводит к изменению количества отдельных белков клетки. За счет этих изменений и формируется метаболический ответ клетки на воздействие гормонов.

    Возврат клетки в исходите состояние обусловлен работой нескольких механизмов:

    1. Поскольку гормон-рецепторный комплекс формируется за счет слабых взаимодействий, то он легко диссоциирует, а сворбодный гормон быстро инактивируется

    2. Gs-белок сам обладает способностью гидролизовать ГТФ, поэтому уже через 10-15 секунд активированный Gs-белок после годролиза связанного с ним ГТФ переходит в неактивное состояние, и теряет способность взаимодействовать с аденилатциклазой.

    3. цАМФ в клетке быстро расщепляется ферментом ФДЭ — фосфодиэетераза.

    4. В клетках имеется ферменты — фосфопротеинфосфатазы, которые обеспечивают дефосфорилирование белков,

    т.е. возврат функцианальной активности клеточных белков к исходному состоянию. По химической природе: 1 Гормоны белковой природы.

    а) гормоны простые белки (инсулин, соматотротш)

    б) гормоны сложные белки (тириогропный гормон СП’1″), гонадотропные гормоны —

    глюкопротеиды) 2 Полипептиды. (либирины и статики гипоталамуса, вазопресин, окснтоцин, гжогон (р-клетки Лангерганса), кортикотропин.)

    3. Производные аминокислот (адреналин, Кодированные тироникы, метатонии)

    4. Стероидной природы (кортизол, альдостерон, половые гормоны (эстрадиол, тестостерон, прогестерон)).

    Определение понятия “гормоны” и их классификация по химической природе.

    Занятие 29 (15 – 20 апреля 2013 г.)

    Тема: «МЕХАНИЗМ ПЕРЕДАЧИ ГОРМОНАЛЬНОГО СИГНАЛА В КЛЕТКУ».

    1. Определение понятия «гормоны», классификация и общие биологические признаки гормонов.

    2. Механизмы действия дистантных и проникающих в клетку гормонов (мембранный, мембранно-внутриклеточный, цитозольный).

    3. Посредники действия гормонов на обмен веществ — циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ), ионы Са 2+ , инозитолтрифосфат, рецепторные белки цитозоля. Реакции синтеза и распада цАМФ.

     

    Ссылки по теме:

    1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Глава 8. Гормоны.
    Общее понятие о гормонах http://www.xumuk.ru/biologhim/106.html
    Номенклатура и классификация гормонов http://www.xumuk.ru/biologhim/107.html
    Молекулярные механизмы передачи гормонального сигнала http://www.xumuk.ru/biologhim/132.html
    Аденилатциклазная мессенджерная система http://www.xumuk.ru/biologhim/133.html
    Гуанилатциклазная мессенджерная система http://www.xumuk.ru/biologhim/134.html
    Ca2+ — мессенджерная система http://www.xumuk.ru/biologhim/135.html
    Гормоны поджелудочной железы http://www.xumuk.ru/biologhim/120.html
    Инсулин http://www.xumuk.ru/biologhim/121.html
    Глюкагон http://www.xumuk.ru/biologhim/122.html
    Гормоны надпочечников http://www.xumuk.ru/biologhim/123.html
    Гормоны мозгового вещества надпочечников http://www.xumuk.ru/biologhim/124.html

     

     

    Определение понятия “гормоны” и их классификация по химической природе.

    Выучите определение понятия: гормоны– биологически активные соединения, выделяемые железами внутренней секреции в кровь или лимфу и оказывающие влияние на метаболизм клетки.

    Запомните основные особенности действия гормонов на органы и ткани:

    • гормоны синтезируются и выделяются в кровь специализированными эндокринными клетками;
    • гормоны обладают высокой биологической активностью — физиологическое действие проявляется при концентрации их в крови порядка 10 -6 — 10 -12 моль/л;
    • каждый гормон характеризуется присущей только ему структурой, местом синтеза и функцией; дефицит одного гормона не может быть восполнен другими веществами;
    • гормоны, как правило, влияют на отдалённые от места их синтеза органы и ткани.

    Гормоны осуществляют своё биологическое действие, образуя комплекс со специфическими молекулами – рецепторами . Клетки, содержащие рецепторы к определённому гормону, называются клетками-мишенями для этого гормона. Большинство гормонов взаимодействуют с рецепторами, расположенными на плазматической мембране клеток-мишеней; другие гормоны взаимодействуют с рецепторами, локализованными в цитоплазме и ядре клеток-мишеней. Имейте в виду, что дефицит как гормонов, так и их рецепторов может приводить к развитию заболеваний.



    Некоторые гормоны могут синтезироваться эндокринными клетками в виде неактивных предшественников – прогормонов . Прогормоны могут запасаться в большом количестве в специальных секреторных гранулах и быстро активироваться в ответ на соответствующий сигнал.

    Классификация гормоновоснована на их химическом строении. Различные химические группы гормонов приведены в таблице 1.

    Таблица 1.Химическая природа гормонов
    Класс химических веществ Гормон или группа гормонов Основное место синтеза
    Белки и пептиды Либерины Статины Гипоталамус
    Вазопрессин Окситоцин Гипоталамус*
    Тропные гормоны Передняя доля гипофиза (аденогипофиз)
    Инсулин Глюкагон Поджелудочная железа (островки Лангерганса)
    Паратгормон Паращитовидные железы
    Кальцитонин Щитовидная железа
    Производные аминокислот Иодтиронины (тироксин, трииодтиронин) Щитовидная железа
    Катехоламины (адреналин, норадреналин) Мозговой слой надпочечников, симпатическая нервная система
    Стероиды Глюкокортикоиды (кортизол) Кора надпочечников
    Минералокортикоиды (альдостерон) Кора надпочечников
    Андрогены (тестостерон) Семенники
    Эстрогены (эстрадиол) Яичники
    Прогестины (прогестерон) Яичники

    * Местом секреции этих гормонов является задняя доля гипофиза (нейрогипофиз).

    Следует иметь в виду, что кроме истинных гормонов выделяют также гормоны местного действия. Эти вещества синтезируются, как правило, неспециализированными клетками и оказывают свой эффект в непосредственной близости от места выработки (не переносятся током крови к другим органам). Примерами гормонов местного действия являются простагландины, кинины, гистамин, серотонин.

     

    29.2. Иерархия регуляторных систем в организме.

    Запомните, что в организме существует несколько уровней регуляции гомеостаза, которые тесно взаимосвязаны и функционируют как единая система (см. рисунок 1).

    Рисунок 1.Иерархия регуляторных систем организма (пояснения в тексте).

    1. Сигналы из внешней и внутренней среды поступают в центральную нервную систему ( высший уровеньрегуляции, осуществляет контроль в пределах целого организма). Эти сигналы трансформируются в нервные импульсы, попадающие на нейросекреторные клетки гипоталамуса. В гипоталамусе образуются:

    1. либерины (или рилизинг-факторы), стимулирующие секрецию гормонов гипофиза;

    2. статины – вещества, угнетающие секрецию этих гормонов.

    Либерины и статины по системе портальных капилляров достигают гипофиза, где вырабатываются тропные гормоны . Тропные гормоны действуют на периферические ткани-мишени и стимулируют(знак “+”) образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз. Гормоны периферических желёз угнетают (знак “–”) образование тропных гормонов, действуя на клетки гипофиза или нейросекреторные клетки гипоталамуса. Кроме того, гормоны, действуя на обмен веществ в тканях, вызывают изменения содержания метаболитов в крови , а те, в свою очередь, влияют (по механизму обратной связи) на секрецию гормонов в периферических железах (или непосредственно, или через гипофиз и гипоталамус).

    2. Гипоталамус, гипофиз и периферические железы образуют средний уровеньрегуляции гомеостаза, обеспечивающий контроль нескольких метаболических путей в пределах одного органа, или ткани, или разных органов.

    Гормоны эндокринных желёз могут влиять на обмен веществ:

    • путём изменения количества ферментного белка;
    • путём химической модификации ферментного белка с изменением его активности, а также
    • путём изменения скорости транспорта веществ через биологические мембраны.

    3. Внутриклеточные механизмы регуляции представляют собой низший уровеньрегуляции. Сигналами для изменения состояния клетки служат вещества, образующиеся в самих клетках или поступающие в неё.

    29.3. Механизмы действия гормонов.

    Обратите внимание, что механизм действия гормонов зависит от его химической природы и свойств – растворимости в воде или жирах. По механизму действия гормоны могут быть разделены на две группы: прямого и дистантного действия.

    1. Гормоны прямого действия.К этой группе относятся липофильные (растворимые в жирах) гормоны – стероиды и йодтиронины . Эти вещества мало растворимы в воде и поэтому образуют в крови комплексные соединения с белками плазмы. К этим белкам относятся как специфические транспортные протеины (например, транскортин, связывающий гормоны коры надпочечников), так и неспецифические (альбумины).

    Гормоны прямого действия в силу своей липофильности способны диффундировать через двойной липидный слой мембран клеток-мишеней. Рецепторы к этим гормонам находятся в цитозоле. Образующийся комплекс гормона с рецептором перемещается в ядро клетки, где связывается с хроматином и воздействует на ДНК. В результате изменяется скорость синтеза РНК на матрице ДНК (транскрипция) и скорость образования специфических ферментативных белков на матрице РНК (трансляция). Это приводит к изменению количества ферментативных белков в клетках-мишенях и изменению в них направленности химических реакций (см. рисунок 2).

    Рисунок 2.Механизм влияния на клетку гормонов прямого действия.

     

     

    Как вам уже известно, регуляция синтеза белка может осуществляться при помощи механизмов индукции и репрессии.

    Индукция синтеза белкапроисходит в результате стимуляции синтеза соответствующей матричной РНК. При этом возрастает концентрация определённого белка-фермента в клетке и увеличивается скорость катализируемых им химических реакций.

    Репрессия синтеза белкапроисходит путём подавления синтеза соответствующей матричной РНК. В результате репрессии избирательно снижается концентрация определённого белка-фермента в клетке и уменьшается скорость катализируемых им химических реакций. Имейте в виду, что один и тот же гормон может вызывать индукцию синтеза одних белков и репрессию синтеза других белков. Эффект гормонов прямого действия обычно проявляется только спустя 2 — 3 часа после проникновения в клетку.

    2. Гормоны дистантного действия.К гормонам дистантного действия относятся гидрофильные (растворимые в воде) гормоны – катехоламины и гормоны белково-пептидной природы. Так как эти вещества не растворимы в липидах, они не могут проникать через клеточные мембраны. Рецепторы для этих гормонов расположены на наружной поверхности плазматической мембраны клеток-мишеней. Гормоны дистантного действия реализуют своё действие на клетку при помощи вторичного посредника , в качестве которого чаще всего выступает циклический АМФ (цАМФ).

    Циклический АМФ синтезируется из АТФ под действием аденилатциклазы:

    Механизм дистантного действия гормонов показан на рисунке 3.

    Рисунок 3.Механизм влияния на клетку гормонов дистантного действия.

     

    Взаимодействие гормона с его специфическим рецептором приводит к активации G -белка клеточной мембраны. G-белок связывает ГТФ и активирует аденилатциклазу .

    Активная аденилатциклаза превращает АТФ в цАМФ, цАМФ активирует протеинкиназу .

    Неактивная протеинкиназа представляет собой тетрамер, который состоит из двух регуляторных (R) и двух каталитических (C) субъединиц. В результате взаимодействия с цАМФ происходит диссоциация тетрамера и освобождается активный центр фермента.

    Протеинкиназа фосфорилирует белки-ферменты за счёт АТФ, либо активируя их, либо инактивируя. В результате этого изменяется (в одних случаях – увеличивается, в других – уменьшается) скорость химических реакций в клетках-мишенях.

    Инактивация цАМФ происходит при участии фермента фосфодиэстеразы:


    Рекомендуемые страницы:


    Воспользуйтесь поиском по сайту:

    Классификация и химическая природа гормонов щитовидной железы

    МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    ФГАОУ ВО «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО»

    ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ И БИОМЕДИЦИНЫ

     

    Кафедра биомедицины

    ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

     

        Реферат студентки 1 курса магистратуры, группы 371741-2БМ, очной формы обучения, Арендарчук Ольги Фёдоровны  

     

     

    Нижний Новгород

    СОДЕРЖАНИЕ

     

    ВВЕДЕНИЕ. 3

    1. Классификация и химическая природа гормонов щитовидной железы.. 4

    2. Участие гормонов щитовидной железы в обменных процессах организма. 9

    3. Проявление дефицита и избытка гормонов щитовидной железы.. 11

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 14

    СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 15

     

     

     

    ВВЕДЕНИЕ

    Щитовидная железа имеет для человека колоссальное значение. Об этом говорит тот факт, что снижение, либо гиперфункция данного органа эндокринной системы сказывается в организме массой негативных изменений. Так, гипотиреоз (стойкий дефицит тиреоидных гормонов) и гипертиреоз (повышенная активность щитовидной железы) характеризуются гастроэнтерологическими, кардиологическими, респираторными, неврологическими, ревматологическими, гинекологическими, гематологическими, психиатрическими, эктодермальными проявлениями. Отмечается также катаболический синдром, офтальмопатии, нарушения со стороны опорно-двигательной системы (5, с. 349-348).

    Все указанные нарушения не случайны. Общеизвестно, что гормоны щитовидной железы, участвуют в минеральном, белковом обмене, синтезе стероидных и половых гормонов, работе мышечной системы, жизнедеятельности костного аппарата, работе сердечной мышца, головного мозга.

    Столь важная роль гормонов щитовидной железы дает основание считать их изучение актуальной проблемой современной науки.

    Цель реферативной работы заключается в изучении гормонов щитовидной железы с точки зрения биологической химии и медицины.

    В работе решены следующие задачи:

    1. Изучить классификацию и химическое строение гормонов щитовидной железы.

    2. Выявить влияние тиреоидных гормонов на метаболические процессы в организме.

    3. Определить спектр и механизм возникновения заболеваний, связанных с недостатком, либо избыточной продукцией тиреоидных гормонов.

    Классификация и химическая природа гормонов щитовидной железы

    К числу гормонов щитовидной железы относится три вида химических соединений:

    1. Тироксин, или Т4 (далее — Т4).

    2. Трийодтиронин, или Т3 (далее – Т3).

    3. Кальцитонин, или тиреокальцинонин.

    Тироксин – это тиреоидный гормон с молекулярной массой, равной 776,9 дальтон. Молекула Т4 содержащий 4 атома йода (далее – I). В тироксине содержится основное количество органического йода человеческого организма. Более 99% гормона при этом находится в связанном с белками плазмы состоянии. Свободная фракция гормона в норме не превышает 0,03% от его общего объема (2, с. 12-13).

    Рис. 1 . Варианты формул Тироксина[1]

    Трийодтиронин – это гормон щитовидной железы с молекулярной массой, несколько меньшей, чем у Т4. Молекула гормона содержит 3 атома I. Как и в случае с Т4, Т3 по большей части содержится в сыворотке крови в связанном виде. Свободными являются только 0,3% от его общего объема. В пересчете на 1 моль Т3 имеет в 4 раза более высокую биологическую активность и в 10 раз большую скорость метаболизма, чем Т4(2, с. 14-15).

    Т4 и Т3 – это гормоны, для синтеза которых требуется I, захватываемый из крови клетками фолликулами щитовидной железы. Оба гормона являются производными аминокислоты тирозина. Каждый тиреоидный фолликул, из множества которых состоит ткань щитовидной железы, заполнен коллоидом, главная составляющая которого – это протеин тиреоглобулин (далее – ТГ). Этот протеин представляет собой субстрат для синтеза Т4 и Т3. Тиреоглобулин содержит большое количество остатков тирозина.

    В целом тиреоидные гормоны синтезируются из тирозина и 3, либо 4 молекул I в две стадии:

    1. Иодирование тирозина на апикальных мембранах клеток фолликулов щитовидной железы с образованием моноиодтирозина (далее – МИТ) и дииодтирозина (далее – ДИТ).

    2. Конденсация МИТ и ДИТ с образованием Т4 и Т3. Схема процесса представлена на рис. 2.

    Процесс можно описать синтез иодированной молекулы тиреоглобулина в просвет фолликула с последующим ее захватом клетками фолликула, гидролизом ферментами лизосом белка до аминокислот и высвобождением полученных Т4 и Т3 в кровь. После высвобождения из фолликул щитовидной железы концентрация Т4 в крови в 10 раз выше, чем Т3. Именно поэтому Т4 считается главной формой тиреоидных гормонов в крови. При этом активность последнего в десять раз превышает активность первого. Высвободившиеся в кровь молекулы гормонов Т4 и Т3 связываются с белками-переносчиками и с их помощью транспортируется к органам-мишеням, которыми являются все ткани за исключением селезенки и семенников. Поступив в ткани-мишени, указанные гормоны освобождаются от белка и поступают непосредственно в клетки. Более 90% Т4 в клетках теряет один атом I и превращается в Т3. Указанное обстоятельство делает Т3 главным тироидным гормонов внутри клеток 2,( с. 264-266; 3, с. 13-14).

    Рис. 2.Схема синтеза тиреоидных гормонов (3, с. 13-14)

    Норма содержания свободного тироксина в крови составляет 10-20 пмоль/л. Нормы концентрации свободной фракции Т3 составляют 2,5-5,5 пмоль/л.

    Норма содержания общего тироксина в крови варьирует в зависимости от возраста человека, а именно: новорожденные до 1 месяца – 116-232 нмоль/л; дети до 5 лет – 90-194 нмоль/л; дети до 10 лет – 83-172 нмоль/л, дети старше 10 лет и взрослые до 60 лет – 65-155 нмоль/л, взрослые старше 60 лет – 65-135 нмоль/л, беременные в последние 5 месяцев – 79-227 нмоль/л.

    Нормы концентрации общего Т3 также варьирует в зависимости от возраста: новорожденные — 1,16–4,00 нмоль/л, дети до 5 лет — 1,54–4,00 нмоль/л, дети до 10 лет – 1,39–3,70 нмоль/л, дети 10–15 лет — 1,23–3,23 нмоль/л, взрослые — 1,17–2,18 нмоль/л(5, с. 71-73).

    Кальцитонин – это гормон, также вырабатываемый парафолликулярными клетками щитовидной железы человека и некоторых животных и ультимобранхиальными тельцами рыб, пресмыкающихся, птиц. Небольшое количество кальцитонина у человека вырабатывается паращитовидной железой.

    По своей химической природе кальцитонин является пептидным гормоном, состоящих из 32 аминокислот с одной дисульфидной связью и имеющий молекулярную массу около 3454,93 дальтон. Брутто-формула кальцитонина — C159H232N46O45S3. Его первичная структура представлена на рис. 3. Образование кальцитонина происходит благодаря протеолетическому расщеплению прокальцитонина. (4, с. 37).Норма концентрации кальцитонина в крови для женщин составляет 0-10 пг/мл, для мужчин – 0-27 пг/мл (5, с. 57).

    Рис. 3. Первичное строение молекулы кальцитонина[2]

    Исходя из сказанного, можно заключить, что такие гормоны щитовидной железы как Т4, Т3 и кальцитонин являются сложными соединениями, играющими большую роль в функционировании организма. Об этой роли, а так также последствиях дисбаланса в концентрации указанных гормонов пойдет речь в следующих частях работы.

     


    Читайте также:


    Рекомендуемые страницы:

    Поиск по сайту

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *