Главная страница

Предмет и задачи биохимии. Предмет и задачи биохимии


Скачать 0.75 Mb.
НазваниеПредмет и задачи биохимии
АнкорПредмет и задачи биохимии.doc
Дата26.04.2018
Размер0.75 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаПредмет и задачи биохимии.doc
ТипДокументы
#39925
страница3 из 13
Каталогid63435355

С этим файлом связано 62 файл(ов). Среди них: Белогуров С. Популярно о наркотиках и наркомани...doc, 173684.ppt.ppt, акушерство и гинекология.doc, 10. Орган зрения и обоняния.pptx.pptx и ещё 52 файл(а).
Показать все связанные файлы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Химическая структура гормонов


Строение гормонов бывает разным. В настоящее время описано и выделено около 160 различных гормонов из разных многоклеточных организмов.

По химическому строению гормоны можно классифицировать по трем классам:

  1. белково-пептидные гормоны;

  2. производные аминокислот;

  3. стероидные гормоны.

К первому классу относятся гормоны гипоталамуса и гипофиза (в этих железах синтезируются пептиды и некоторые белки), а также гормоны поджелудочной и паращитовидной желез и один из гормонов щитовидной железы.

Ко второму классу относятся амины, которые синтезируются в мозговом слое надпочечников и в эпифизе, а также иод-содержащие гормоны щитовидной железы.

Третий класс - это стероидные гормоны, которые синтезируются в коре надпочечников и в половых железах. По количеству углеродных атомов стероиды отличаются друг от друга:

С21 - гормоны коры надпочечников и прогестерон;

С19 - мужские половые гормоны - андрогены и тестостерон;

С18 - женские половые гормоны - эстрогены.

Общим для всех стероидов является наличие стеранового ядра.

Механизмы действия гормонов


Гормоны оказывают влияние на клетки-мишени.

Клетки-мишени - это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной мембране и на других органеллах клетки.

Биохимические механизмы передачи сигнала от гормона в клетку-мишень.

Любой белок-рецептор состоит, минимум из двух доменов (участков), которые обеспечивают выполнение двух функций:

  1. узнавание гормона;

  2. преобразование и передачу полученного сигнала в клетку.

Каким образом белок-рецептор узнает ту молекулу гормона, с которой он может взаимодействовать?

Один из доменов белка-рецептора имеет в своем составе участок, комплементарный какой-то части сигнальной молекулы. Процесс связывания рецептора с сигнальной молекулой похож на процесс образования фермент-субстратного комплекса и может определяется величиной константы сродства.

Большинство рецепторов изучены недостаточно, потому что их выделение и очистка очень сложные, а содержание каждого вида рецепторов в клетках очень низкое. Но известно, что гормоны взаимодействуют со своими рецепторами физико-химическим путем. Между молекулой гормона и рецептором формируются электростатические и гидрофобные взаимодействия. При связывании рецептора с гормоном происходят конформационные изменения белка-рецептора и комплекс сигнальной молекулы с белком-рецептором активируется. В активном состоянии он может вызывать специфические внутриклеточные реакции в ответ на принятый сигнал. Если нарушен синтез или способность белков-рецепторов связываться с сигнальными молекулами, возникают заболевания - эндокринные нарушения.

Есть три типа таких заболеваний.

  1. Связанные с недостаточностью синтеза белков-рецепторов.

  2. Связанные с изменением структуры рецептора - генетических дефекты.

  3. Связанные с блокированием белков-рецепторов антителами.

Механизмы действия гормонов на клетки-мишени.

В зависимости от строения гормона существуют два типа взаимодействия. Если молекула гормона липофильна, (например, стероидные гормоны), то она может проникать через липидный слой наружной мембраны клеток-мишеней. Если молекула имеет большие размеры или является полярной, то ее проникновение внутрь клетки невозможно. Поэтому для липофильных гормонов рецепторы находятся внутри клеток-мишеней, а для гидрофильных - рецепторы находятся в наружной мембране.

Для получения клеточного ответа на гормональный сигнал в случае гидрофильных молекул действует внутриклеточный механизм передачи сигнала. Это происходит с участием веществ, которых называют вторыми посредниками. Молекулы гормонов очень разнообразны по форме, а "вторые посредники" - нет.

Надежность передачи сигнала обеспечивает очень высокое сродство гормона к своему белку-рецептору.

Что такое посредники, которые участвуют во внутриклеточной передаче гуморальных сигналов?

Это циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ), инозитолтрифосфат, кальций-связывающий белок - кальмодулин, ионы кальция, ферменты, участвующие в синтезе циклических нуклеотидов, а также протеинкиназы - ферменты фосфорилирования белков. Все эти вещества участвуют в регуляции активности отдельных ферментных систем в клетках-мишенях.

Разберем более подробно механизмы действия гормонов и внутриклеточных посредников.

Существует два главных способа передачи сигнала в клетки-мишени от сигнальных молекул с мембранным механизмом действия:

  1. аденилатциклазная (или гуанилатциклазная) системы;

  2. фосфоинозитидный механизм.


гипоталамуса входят следующие гормоны:

- кортикотропин-рилизинг-гормон действует на переднюю долю гипофиза и вызывает там секрецию АКТГ. действие КРГ на ЦНС сводится к усилению реакций активации, ориентировки, к возникновению тревоги, страха, беспокойства, напряжения, ухудшению аппетита, сна и половой активности. При кратковременном воздействии повышенные концентрации КРГ мобилизуют организм на борьбу со стрессом. Длительное воздействие повышенных концентраций КРГ приводит к развитию состояния дистресса — депрессивного состояния, бессонницы, хронической тревоги, истощению, понижению либидо.

КРГ также в некоторой степени повышает секрецию пролактина, хотя и в меньшей, чем секрецию проопиомеланокортина и производных от него гормонов, и в меньшей, чем на секрецию пролактина влияет ТРГ.

С повышением концентрации КРГ связывают нередко наблюдаемую при первичном гипокортицизме гиперпролактинемию. Иногда она проявляется у мужчин с первичным гипокортицизмом импотенцией, аноргазмией, а у женщин — аменореей, аноргазмией, фригидностью. В то же время гиперпролактинемия при первичном гипокортицизме никогда не бывает настолько выраженной, как при первичном гипотиреозе, и не приводит обычно к галакторее или к гинекомастии у мужчин.

- соматотропин-рилизинг-гормон СРГ вызывает усиление секреции передней долей гипофиза соматотропного гормона и пролактина.

Как и все рилизинг-гормоны гипоталамуса, СРГ является по химическому строению полипептидом. Соматолиберин синтезируется в дугообразном (аркуатном) и вентромедиальном ядрах гипоталамуса. Аксоны нейронов указанных ядер оканчиваются в области срединного возвышения. Высвобождение соматолиберина стимулируется серотонином и норадреналином.

Основным фактором, реализующим отрицательно обратную связь в виде угнетения синтеза соматолиберина является соматотропин. Биосинтез соматолиберина в организме человека и животных осуществляется главным образом в нейросекреторных клетках гипоталамуса. Оттуда через портальную кровеносную систему соматолиберин попадает в гипофиз, где избирательно стимулирует синтез и секрецию соматотропина. Биосинтез соматолиберина осуществляется и в других вне-гипоталамических областях мозга, а также в поджелудочной железе, кишечнике, плаценте, и в отдельных типах нейроэндокринных опухолей.

Синтез соматолиберина усиливается при стрессовых ситуациях, при физических нагрузках, а также во сне.

тиреотропин-рилизинг-гормон ТРГ вызывает усиление секреции передней долей гипофиза тиреотропного гормона, а также, в меньшей степени, усиление секреции пролактина.

ТРГ также является нейропептидом, принимающим участие в регуляции некоторых психических функций. В частности, установлено наличие антидепрессивного действия экзогенного ТРГ при депрессиях, независимого от увеличения секреции тиреоидных гормонов, также обладающих некоторой антидепрессивной активностью.

Сопутствующее повышение секреции пролактина под действием ТРГ является одной из причин нередко наблюдаемой при первичном гипотиреозе (при котором повышен уровень ТРГ вследствие уменьшения подавляющего действия тиреоидных гормонов на тиреотропную функцию гипоталамуса) гиперпролактинемии. Иногда гиперпролактинемия при этом бывает настолько значительной, что приводит к развитию гинекомастии, галактореи и импотенции у мужчин, галактореи или патологически обильной и длительной физиологической лактации у женщин, мастопатий, аменореи.

гонадотропин-рилизинг-гормон. ГнРГ вызывает усиление секреции передней долей гипофиза гонадотропных гормонов — лютеинизирующего гормона и фолликулостимулирующего гормона. При этом ГнРГ в большей степени влияет на секрецию лютеинизирующего, чем фолликулостимулирующего гормона, за что и называется нередко также люлиберин или лютрелин.

Гонадотропин-рилизинг-гормон по строению является полипептидным гормоном. Вырабатывется в гипоталамусе.

Секреция ГнРГ происходит не постоянно, а в виде коротких пиков, следующих друг за другом с строго определёнными временными интервалами. При этом интервалы эти различны у мужчин и у женщин: в норме у женщин выбросы ГнРГ следуют каждые 15 мин в фолликулярной фазе цикла и каждые 45 мин в лютеиновой фазе и во время беременности, а у мужчин — каждые 90 мин.

Введение экзогенного ГнРГ в режиме постоянной капельной инфузии или введение длительно действующих синтетических аналогов ГнРГ вызывает кратковременное увеличение секреции гонадотропных гормонов, быстро сменяющееся глубоким угнетением и даже выключением гонадотропной функции гипофиза и функции половых желёз вследствие десенсибилизации рецепторов ГнРГ гипофиза.

В то же время введение экзогенного ГнРГ с помощью специальной помпы, имитирующей естественный ритм пульсации секреции ГнРГ, обеспечивает длительную и стойкую стимуляцию гонадотропной функции гипофиза, причём правильный режим помпы обеспечивает правильное соотношение ЛГ и ФСГ по фазам цикла у женщин и правильное, характерное для мужчин, соотношение ЛГ и ФСГ у мужчин.

В подкласс гормонов задней доли гипофиза входят:

  • антидиуретический гормон, или вазопрессин

  • окситоцин

Вазопрессин и окситоцин синтезируются в гипоталамусе, а затем поступают в гипофиз. Функция регуляции секреции.

Гормоны передней доли гипофиза — важнейшие гормоны, осуществляющие управление и координацию деятельности всех эндокринных желёз организма.

Секреция гормонов передней доли гипофиза, в свою очередь, находится под контролем гипоталамуса и эпифиза и — опосредованно через гипоталамус — лимбической системы и вышележащих отделов ЦНС, а также механизмов положительной и отрицательной обратной связи с периферическими эндокринными железами.

К гормонам передней доли гипофиза относятся:

  • адренокортикотропный гормон

  • липотропный гормон

  • фолликулостимулирующий гормон

  • лютеинизирующий гормон

  • тиреотропный гормон

  • пролактин

  • гормон роста (соматотропный гормон)

Все гормоны передней доли гипофиза являются по химическому строению полипептидами.

По химической природе АКТГ - пептид.

Адренокортикотропный гормон (АКТГ), или кортикотропин, оказывает стимулирующее действие на кору надпочечников. В большей степени его влияние выражено на пучковую зону, что приводит к увеличению образования глюкокортикоидов, в меньшей — на клубочковую и сетчатую зоны, поэтому на продукцию минералокортикоидов и половых гормонов он не оказывает значительного воздействия. За счет повышения синтеза белка (цАМФ-зависимая активация) происходит гиперплазия коркового вещества надпочечников. АКТГ усиливает синтез холестерина и скорость образования прегненолона из холестерина. Вненадпочечниковые эффекты АКТГ заключаются в стимуляции липолиза (мобилизует жиры из жировых депо и способствует окислению жиров), увеличении секреции инсулина и соматотропина, накоплении гликогена в клетках мышечной ткани, гипогликемии, что связано с повышенной секрецией инсулина, усилении пигментации за счет действия на пигментные клетки меланофоры.

Нормальным считается уровень АКТГ 9-52 пг/мл. Повышенный уровень АКТГ наблюдается при болезни Аддисона, болезни Кушинга, адренолейкодистрофии, синдроме Нельсона и эктопических опухолях, продуцирующих АКТГ. Пониженный уровень АКТГ может набюдаться при синдроме Кушинга, связанном с опухолями надпочечников, и при гипофизарной недостаточности.

Тиреотропный гормон (ТТГ, тиреотропин, тиротропин)

Тиреотропин - гормон передней доли гипофиза. Является гликопротеидом. Образование тиреотропного гормона регулируется гипоталамусом, а также посредством отрицательной обратной связи (высокий уровень тиреотропного гормона снижает его выработку в гипофизе). Тиреотропин, воздействуя на специфические рецепторы в щитовидной железе, стимулируя выработку и активацию тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3), которые являются важнейшими гормонами роста. Кроме того, тиреотропин увеличивает синтеза белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов, увеличивает количество и размеры тиреоидных клеток (клетки щитовидной железы). Помимо влияния на щитовидную железу, тиреотропный гормон повышает чувствительность тканей к действию гормонов щитовидной железы.

Пролакти́н — один из гормонов передней доли гипофиза. По химическому строению является пептидным гормоном.

Пролактин стимулирует рост молочных желез и способствует образованию молока. Гормон стимулирует синтез белка — лактальбумина, жиров и углеводов молока. Пролактин стимулирует также образование желтого тела и выработку им прогестерона. Влияет на водно-солевой обмен организма, задерживая воду и натрий в организме, усиливает эффекты альдостерона и вазопрессина, повышает образование жира из углеводов.

Образование пролактина регулируется пролактолиберином и пролактостатином гипоталамуса. Установлено также, что стимуляцию секреции пролактина вызывают и другие пептиды, выделяющиеся гипоталамусом: тиреолиберин, вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП), ангиотензин II, вероятно, эндогенный опиоидный пептид В-эндорфин.

Повышение уровня пролактина может служить показателем:

  • Синдрома галактореи

  • Нарушении функции яичников

  • Дисфункции, аденоме гипофиза

  • Заболевания гипоталамуса

  • Гипотиреоза

  • Почечной недостаточности

  • Цирроз печени

  • Аутоиммунных заболеваний — ревматоидного артрита, диффузного токсического зоба, системной красной волчанки…

  • Гиповитаминоза В6

  • Стресса

Понижение уровня пролактина является показателем:

  • Синдрома Шихана (апоплексии гипофиза).

  • Перенашивание беременности.

  • приёма лекарственных препаратов:



1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

перейти в каталог файлов
связь с админом