Гормоны
4
Зміст
Вступ…………………………………………………………………
1.Гормони та їх функції………………………………………………6
а)Гормони гіпофіза
б)Тиреоїдні і паратиреоїдні гормони.
в)Тироксин
г)Гормони надниркових залоз.
д)Тестикулярні гормони.
е)Гормони плаценти людини
э)Гормони підшлункової залози.
ж)Шлунково-кишкові гормони.
з)Нейрогормони.
2. Хімічна природа і класифікація гормонів. ………………….16
3. Механізм дії гормонів. Роль циклазной системи в механізмі дії гормонів. ……………………………………………………………20
4. Будова і біороль простагландинів і тромбоксанів. ………….25
5. Регуляція секреції гормонів. ……………………………………29
6. Гормональна регуляція вуглеводного, ліпідного, білкового та водно-сольового обміну ……………………………………………………33
Висновок…………………………………………………………
Список використаної літератури…………………………………..41
Яйця Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
Яйця
ВСТУП
Термін « гормон» походить від грецького hormao,це - сигнальні хімічні речовини, що виділяються ендокринними залозами безпосередньо в кров і надають складний і багатограний вплив на організм у цілому, або на певні органи і тканини-мішені. Гормони служать гуморальними (переносними з кров'ю) регуляторами певних процесів у певних органах і системах , що означає «збуджувати», « приводити в рух». Назва введена Бейлісом і Старлінгом у 1905 році. Ендокринна і нервова система разом забезпечують постійність внутрішнього середовища, гомеостаз. Гормони беруть участь у всіх важливих процесах життєдіяльності організму , зокрема у розмноженні , рості, диференціації і розвитку, адаптації до змін надходження поживних речовин , рідини, електролітів.
Існують й інші визначення, згідно з якими трактування поняття гормон більш широка: «сигнальні хімічні речовини, що виробляються клітинами тіла і впливають на клітини інших частин тіла». Це визначення представляється кращим, тому що охоплює багато традиційно зараховують до гормонів речовини: гормони тварин, які позбавлені кровоносної системи (наприклад, екдізоном круглих хробаків та ін), гормони хребетних, які виробляються не в ендокринних залозах (простагландини, еритропоетин і ін) , а також гормони рослин.
У цій курсовій роботі з курсі біохімії я обрала тему «Гормони». Вивчивши анатомію, морфологію та фізіологію гормонів ми вже знаємо, що гормони грають дуже велику роль в організмі людини і тварин. І ході цієї курсової роботи я хочу вивчити біохімію гормонів, тобто докладніше дізнатися про їхній хімічний склад і про їх будову, так само дізнатися які хімічні процеси протікають за участю гормонів в живих організмах.
Гормони - це те, що робить нас особливим і несхожим на інших. Вони зумовлюють наші фізичні та психічні особливості. Виростемо ми високим або не дуже, повним або худим.
Наші гормони впливають на всі аспекти нашого життя - з моменту зачаття і до самої смерті. Вони будуть впливати на наше зростання, статевий розвиток, формування наших бажань, на обмін речовин в організмі, на міцність м'язів, на гостроту розуму, поведінка, навіть на наш сон.
Слово "гормон" часто викликає інші асоціації: у когось вони виділяються в надлишку, та ще й десь грають. Але про те, як гормони грають, ми поговоримо іншим разом. Зараз - про те, як вони працюють.
Ця дивовижна керуюча система виникла в ході еволюції, ймовірно, трохи пізніше багатоклітинних організмів і одночасно з кровоносною системою. Насправді навіть одноклітинні істоти небайдужі до хімічних сигналах, що приходять ззовні, в тому числі від інших клітин. Але тільки у багатоклітинних могла з'явитися витончена багаторівнева регуляція, відома під назвою ендокринної системи.
Вона керує саме тими функціями організму, які найчастіше бувають непідвладні волі і свідомості, від переробки поживних речовин до закоханості, від зростання рук, ніг і тулуба до коливань настрою, від зачаття дитини до таємничої діяльності внутрішніх органів, які багатьом своїм господарям й за іменами -вони не відомі. Вірніше, навпаки: ці функції непідвласні волі, тому що керуються не нервовою, а ендокринною системою. Спеціальні клітини в залозах і тканинах виробляють гормони (від грец. Hormamo - приводити в рух, спонукати). Ці речовини виділяються в позаклітинний простір, в кров і лімфу, а з їх струмами потрапляють до "мішені" - органи і клітини і виробляють потрібні ефекти. Примітно, що вони працюють у дуже низьких концентраціях - до 10-11 моль / л.
Гормони (від грец. Hormao - привожу в рух, спонукаю) - біологічно активні речовини, які виробляються залозами внутрішньої секреції і виділяються безпосередньо в кров, лімфу або ліквор. (Кононський). Вони володіють строго специфічними і виборчими діями, здатні підвищувати або знижувати рівень життєдіяльності організму.
Виділені гормони з ендокринних залоз відрізняються від інших біологічно активних речовин рядом таких властивостей:
1. Дія гормонів носить дистанційний характер, іншими словами, органи, на які гормони діють, розташовані далеко від залози.
2. Дія гормонів специфічна. Деякі гормони діють лише на певні клітини - мішені, інші - на безліч різних клітин.
3. Гормони володіють високою біологічною активністю.
4. Гормони діють тільки на живі клітини.
1.Гормони та їх функції
а)Гормони гіпофіза.
Гормони передньої долі гіпофіза. Залозиста тканина передньої частки продукує:
- Гормон росту (ГР), або соматропін, який впливає на всі тканини організму, підвищуючи їх анаболsxye активність (тобто процеси синтезу компонентів тканин організму і збільшення енергетичних запасів).
- Меланоцит-стимулюючий гормон (МСГ), що підсилює вироблення пігменту деякими клітинами шкіри (меланоцитами і меланофорів);
- Тиреотропний гормон (ТТГ), що стимулює синтез тиреоїдних гормонів в щитовидній залозі;
- Фолікулостимулюючий гормон (ФСГ) та лютеїнізуючий гормон (ЛГ), пов'язані з гонадотропинам: їх дія спрямована на статеві залози.
- Пролактин, що позначається іноді як ПРЛ, - гормон, стимулюючий формування
молочних залоз і лактацію.
Гормони задньої долі гіпофіза - вазопресин і окситоцин. Обидва гормону продукуються в гіпоталамусі, але зберігаються і вивільняються в задній частині гіпофізу, що лежить донизу від гіпоталамуса. Вазопресин підтримує тонус кровоносних судин і є антидиуретическим гормоном, що впливає на водний обмін. Окситоцин викликає скорочення матки і володіє властивістю «відпускати» молоко після пологів.
б)Тиреоїдні і паратиреоїдні гормони.
Щитовидна залоза розташована на шиї і складається з двох частин, з'єднаних вузьким перешийком). Чотири паращитовидних залози зазвичай розташовані парами - на задній і бічній поверхні кожної частки щитовидної залози, хоча іноді одна або дві можуть бути кілька зиіщені.Головними гормонами, які секретуються нормальною щитовидною залозою, є тироксин (Т4) і трийодтиронін (Т3). Потрапляючи в кров, вони зв'язуються - міцно, але оборотно - зі специфічними білками плазми. Т4 зв'язується сильніше, ніж Т3, і не так швидко вивільняється, а тому він діє повільніше, але триваліше. Тиреоїдні гормони стимулюють білковий синтез і розпад поживних речовин з вивільненням тепла та енергії, що проявляється підвищеним споживанням кисню.
Ці гормони впливають також на метаболізм вуглеводів і, разом з іншими гормонами, регулюють швидкість мобілізації вільних жирних кислот з жирової тканини. Коротше кажучи, тиреоїдні гормони надають стимулюючу дію на обмінні процеси. Підвищена продукція тиреоїдних гормонів викликає тиреотоксикоз, а при їх недостатності виникає гіпотиреоз, або мікседема.
Іншим з'єднанням, знайденим в щитовидній залозі, є тривало діючий тиреоїдний стимулятор. Він являє собою гамма-глобулін і, ймовірно, викликає гіпертиреоїдний стан .Гормон паращитовидних залоз називають паратиреоїдним, або паратгормоном; він підтримує сталість рівня кальцію в крові: при його зниженні паратгормон вивільняється і активує перехід кальцію з кісток в кров до тих пір, поки зміст кальцію в крові не повернеться до норми. Інший гормон - кальцитонін - надає протилежну дію і виділяється при підвищеному рівні кальцію в крові.Раньше вважали, що кальцитонін секретується паращитовидними залозами, тепер же показано, що він виробляється в щитовидній залозі. Підвищена продукція паратгормону викликає захворювання кісток, каміння у нирках, звапніння ниркових канальців, причому можливе поєднання цих порушень. Недостатність паратгормону супроводжується значним зниженням рівня кальцію в крові і проявляється підвищеним нервово-м'язової збудливістю, спазмами і судомами.
в)Тироксин
Ці гормони впливають також на метаболізм вуглеводів і, разом з іншими гормонами, регулюють швидкість мобілізації вільних жирних кислот з жирової тканини. Коротше кажучи, тиреоїдні гормони надають стимулюючу дію на обмінні процеси. Підвищена продукція тиреоїдних гормонів викликає тиреотоксикоз, а при їх недостатності виникає гіпотиреоз, або мікседема.
Іншим з'єднанням, знайденим в щитовидній залозі, є тривало діючий тиреоїдний стимулятор. Він являє собою гамма-глобулін і, ймовірно, викликає гіпертиреоїдний стан.Гормон паращитовидних залоз називають паратиреоїдного, або паратгормоном; він підтримує сталість рівня кальцію в крові: при його зниженні паратгормон вивільняється і активує перехід кальцію з кісток в кров до тих пір, поки зміст кальцію в крові не повернеться до норми. Інший гормон - кальцитонін - надає протилежну дію і виділяється при підвищеному рівні кальцію в крові.Раніше вважали, що кальцитонін секретується паращитовидних залозами, тепер же показано, що він виробляється в щитовидній залозі. Підвищена продукція паратгормону викликає захворювання кісток, каміння у нирках, звапніння ниркових канальців, причому можливе поєднання цих порушень. Недостатність паратгормону супроводжується значним зниженням рівня кальцію в крові і проявляється підвищеним нервово-м'язової збудливістю, спазмами і судомами.
г)Гормони надниркових залоз.
Надниркові залози - невеликі утворення, розташовані над кожною ниркою. Вони складаються із зовнішнього шару, званого корою, і внутрішньої частини - мозкового шару. Обидві частини мають свої власні функції, а в деяких нижчих тварин це абсолютно роздільні структури. Кожна з двох частин надниркових залоз грає важливу роль як у нормальному стані, так і при захворюваннях. Наприклад, один з гормонів мозкового шару - адреналін - необхідний для виживання, оскільки забезпечує реакцію на раптову небезпеку.При її виникненні адреналін викидається в кров і мобілізує запаси вуглеводів для швидкого вивільнення енергії, збільшує м'язову силу, викликає розширення зіниць і звуження периферичних кровоносних судин. Таким чином, направляються резервні сили для «втечі або боротьби», а крім того знижуються крововтрати завдяки звуженню судин і швидкому згортанню крові. Адреналін стимулює також секрецію АКТГ (тобто гіпоталамо-гіпофізарну вісь). АКТГ, у свою чергу, стимулює викид корою наднирників кортизолу, в результаті чого збільшується перетворення білків в глюкозу, необхідну для заповнення в печінці та м'язах запасів глікогену, використаних при реакції тривоги.
Кора наднирників секретує три основні групи гормонів: мінералокортикоїди,
Гіпофункція (знижена активність) надниркових залоз зустрічається в гострій або хронічній формі. Причиною гіпофункції буває важка, швидко розвивається бактеріальна інфекція: вона може пошкодити наднирник і призвести до глибокого шоку. У хронічній формі хвороба розвивається внаслідок часткового руйнування наднирника (наприклад, зростаючої пухлиною або туберкульозним процесом) або продукції аутоантитіл. Це стан, відоме як аддісонова хвороба, характеризується сильною слабкістю, схудненням, низьким кров'яним тиском, шлунково-кишковими розладами, підвищеною потребою в солі і пігментацією шкіри.
Адреналін і норадреналін - два основних гормони які , секретується мозковим шаром надниркових залоз. Адреналін вважається метаболічним гормоном через його вплив на вуглеводні запаси і мобілізацію жирів. Норадреналін - звужує кровоносні судини і підвищує кров'яний тиск. Мозковий шар наднирників тісно пов'язаний з нервовою системою; так, норадреналін вивільняється симатичними нервами і діє як нейрогормон.
Надмірна секреція гормонів мозкового шару надниркових залоз (мозкових гормонів) виникає при деяких пухлинах. Симптоми залежать від того, який із двох гормонів,адреналін або норадреналін, утворюється в більшій кількості, але частіше за все спостерігаються раптові напади припливів, пітливості, тривоги, серцебиття, а також головний біль і артеріальна гіпертонія.
д)Тестикулярні гормони.
Насінники (яєчка) мають дві частини, будучи залозами зовнішньої, і внутрішньої секреції. Як залози зовнішньої секреції вони виробляють сперму, а ендокринну функцію здійснюють в них клітки Лейдіга, які секретують чоловічі статеві гормони (андрогени), зокрема D4-андростендіон і тестостерон, основний чоловічий гормон. Клітини Лейдіга виробляють також невелика кількість естрогену (естрадіолу). Насінники знаходяться під контролем гонадотропінів).
Гонадотропін ФСГ стимулює утворення сперми (сперматогенез). Під впливом іншого гонадотропіну, клітини Лейдіга виділяють тестостерон. Сперматогенез відбувається тільки при достатній кількості андрогенів. Андрогени, зокрема тестостерон, відповідальні за розвиток вторинних статевих ознак у чоловіків.
Порушення ендокринної функції сім'яників зводиться у більшості випадків до недостатньої секреції андрогенів. Наприклад, гіпогонадизм - це зниження функції сім'яників, включаючи секрецію тестостерону, сперматогенез або і те, й інше. Причиною гіпогонадизму може бути захворювання сім'яників, або опосередковано-функціональна недостатність гіпофіза.
Підвищена секреція андрогенів зустрічається при пухлинах клітин Лейдіга і призводить до надмірного розвитку чоловічих статевих ознак, особливо в підлітків. Іноді пухлини сім'яників виробляють естрогени, викликаючи фемінізацію. У разі рідкісної пухлини сім'яників - хориокарцинома - продукується стільки гонадотропіну, що аналіз мінімальної кількості сечі або сироватки дає ті ж результати, що й при вагітності у жінок. Розвиток хориокарціноми може призвести до фемінізації.
Гормони яєчників. Яєчники мають дві функції: розвиток яйцеклітин і секреція гормонів. Гормони яєчників - це естрогени, прогестерон і D4-андростендіон. Естрогени визначають розвиток жіночих вторинних статевих ознак.
Естроген яєчників, естрадіол, виробляється в клітинах зростаючого фолікула - мішечка, який оточує розвивається яйцеклітину. У результаті дії як ФСГ, так і ЛГ, фолікул дозріває і розривається, вивільняючи яйцеклітину. Розірваний фолікул перетворюється потім у т.зв. жовте тіло, яке секретує як естрадіол, так і прогестерон.
Ці гормони, діючи спільно, готують слизову матки до імплантації заплідненої яйцеклітини. Якщо запліднення не відбулося, жовте тіло піддається регресії; при цьому припиняється секреція естрадіолу і прогестерону, а ендометрій відшаровується, викликаючи менструацію.
Хоча яєчники містять багато незрілих фолікулів, під час кожного менструального циклу дозріває звичайно тільки один з них, вивільняє яйцеклітину. Надлишок фолікулів піддається зворотному розвитку протягом всього репродуктивного періоду життя жінки. Дегенеруючі фолікули і залишки жовтого тіла стають частиною строми - підтримуючої тканини яєчника. За певних обставин специфічні клітини строми активуються і секретують попередник активних андрогенних гормонів - D4-андростендіон. Активація строми виникає, наприклад, при поліктозі яєчників - хвороби, пов'язаної з порушенням овуляції. У результаті такої активації продукується надлишок андрогенів, що може викликати гірсутизм (різко виражену волосатість). Знижена секреція естрадіолу має місце при недорозвиненні яєчників. Функція яєчників знижується і в менопаузі, так як запас фолікулів виснажується і як наслідок падає секреція естрадіолу, що супроводжується цілою низкою симптомів, найбільш характерним з яких є припливи. Надлишкова продукція естрогенів звичайно пов'язана з пухлинами яєчників. Найбільше число менструальних розладів викликано дисбалансом гормонів яєчників і порушенням овуляції.
е)Гормони плаценти людини
Плацента - пориста мембрана, яка з'єднує ембріон (плід) зі стінкою материнської матки. Вона секретує хоріонічний гонадотропін і плацентарний лактоген людини. Подібно яєчникам плацента продукує прогестерон і ряд естрогенів.
Хоріонічний гонадотропін (ХГ). Імплантації заплідненої яйцеклітини сприяють материнські гормони - естрадіол і прогестерон.
На сьомий день після запліднення людський зародок зміцнюється в ендометрії і отримує харчування від материнських тканин і з кровотоку. Відшарування ендометрію, яке викликає менструацію, не відбувається, тому що ембріон секретує ХГ, завдяки якому зберігається жовте тіло: виробляються їм естрадіол і прогестерон підтримують цілість ендометрію. Після імплантації зародка починає розвиватися плацента, що продовжує секретувати ХГ, який досягає найбільшої концентрації приблизно на другому місяці вагітності. Визначення концентрації ХГ у крові та сечі лежить в основі тестів на вагітність.Плацентарний лактоген людини (ПЛ),був виявлений у високій концентрації в тканині плаценти, ПЛ виявився схожим, але не ідентичним з гормоном росту людини. Це потужний метаболічний гормон. Впливаючи на вуглеводний і жировий обмін, він сприяє збереженню глюкози та азотовмісних сполук в організмі матері і тим самим забезпечує постачання плода достатньою кількістю поживних речовин, водночас викликає мобілізацію вільних жирних кислот - джерела енергії материнського організму.
Прогестерон. Під час вагітності в крові (і сечі) жінки поступово зростає
рівень прегнандіолу, метаболіту прогестерону. Прогестерон секретується головним чином плацентою, а основним його попередником служить холестерин з крові матері. Синтез прогестерону не залежить від попередників, продукованих плодом, судячи з того, що він практично не знижується через кілька тижнів після смерті зародка; синтез прогестерону триває також у тих випадках, коли у пацієнток з черевної позаматковою вагітністю зроблене видалення плоду, але збереглася плацента.. Пізніше було виявлено, що при аномалії плоду, пов'язаної з порушенням розвитку надниркових залоз, вміст естрогену в сечі матері значно знижено. Це дозволило припустити, що гормони кори надниркових залоз плода служать попередниками естрогенів. Подальші дослідження показали, що дегідроепіандростерон сульфат, присутній у плазмі крові плода, є основним попередником таких естрогенів, як естрон і естрадіол. Таким чином, нормальне виділення естрогенів з сечею при вагітності визначається двома умовами: наднирники плоду повинні синтезувати попередників в потрібній кількості, а плацента - перетворювати їх в естрогени.
э)Гормони підшлункової залози.
Підшлункова залоза здійснює як внутрішню, так і зовнішню секрецію. Екзокринний (що відноситься до зовнішньої секреції) компонент - це травні ферменти, які у формі неактивних попередників надходять у дванадцятипалу кишку через протоку підшлункової залози. Внутрішню секрецію забезпечують острівці Лангерганса, представлені клітинами декількох типів: альфа-клітини секретують гормон глюкагон, бета-клітини - інсулін. Основна дія інсуліну полягає в зниженні рівня глюкози в крові, здійснюване переважно трьома способами:
1) гальмуванням утворення глюкози в печінці,
2) гальмуванням в печінці і м'язах розпаду глікогену (полімеру глюкози, який організм при необхідності може перетворювати на глюкозу),
3) стимуляцією використання глюкози тканинами. Недостатня секреція інсуліну або підвищена його нейтралізація автоантитілами призводять до високого рівня глюкози в крові і розвитку цукрового діабету. Головна дія глюкагону - збільшення рівня глюкози в крові за рахунок стимулювання її продукції в печінці. Хоча підтримка фізіологічного рівня глюкози в крові забезпечують в першу чергу інсулін і глюкагон, інші гормони - гормон росту, кортизолу і адреналін - також відіграють істотну роль.
ж)Шлунково-кишкові гормони.
Гормони шлунково-кишкового тракту - гастрин, холецистокінін, секретин і панкреозимин. Це поліпептиди, секретуються слизовою оболонкою шлунково-кишкового тракту у відповідь на специфічну стимуляцію. Вважають, що гастрин стимулює секрецію соляної кислоти; холецистокінін контролює спорожнення жовчного міхура, а секретин і панкреозимин регулюють виділення соку підшлункової залози.
з)Нейрогормони.
Нейрогормони - група хімічних сполук, секретується нервовими клітинами(Нейронами). Ці сполуки мають гормоноподобні властивості, стимулюючи або пригнічуючи активність інших клітин; вони включають згадані раніше рилізинг-фактори, а також нейромедіатори, функції яких полягає в передачі нервових імпульсів через вузьку синаптичну щілину, що відокремлює одну нервову клітину від іншої. До нейромедіатора відносяться дофамін, адреналін, норадреналін, серотонін, гістамін, ацетилхолін і гамма-аміномасляна кислота.
У середині 1970-х років було відкрито ряд нових нейромедіаторів, що володіють морфіноподібні знеболюючою дією; вони отримали назву «ендорфіни», тобто «Внутрішні морфіни». Ендорфіни здатні зв'язуватися зі спеціальними рецепторами в структурах головного мозку, у результаті такого зв'язування в спинний мозок надсилаються імпульси, які блокують проведення вступників больових сигналів. Болезаспокійливу дію морфіну та інших опіатів безсумнівно обумовлено їх схожістю з ендорфінами, що забезпечує їх зв'язування з тими ж блокуючими біль рецепторами.
2. Хімічна природа і класифікація гормонів .
Гормони слід класифікувати за трьома основними ознаками.
1. По хімічній природі
2. По ефекту (знаку дії) - збудливі і гальмуючі.
3. За місцем дії на органи - мішені або інші залози: 1) ефекторні, 2) тропні.
В даний час описано і виділено більше півтори сотні гормонів з різних багатоклітинних організмів.
По хімічній природі гормони поділяються на такі групи: білково-пептидні, похідні амінокислот і стероїдні гормони. Перша група - це гормони гіпоталамуса і гіпофіза, підшлункової та паращитовидної залоз і гормон щитовидної залози кальцитонін. Деякі гормони, наприклад фолікулостимулюючий і тиреотропний, представляють собою глікопротеїди - пептидні ланцюжка, "прикрашені" вуглеводами. Пептидні та білкові гормони зазвичай діють на внутрішньоклітинні процеси через специфічні рецептори, розташовані на поверхневій мембрані клітин-мішеней. Гормони мають білкову або полипептидну природу їх називають Тропінами, так як вони надають спрямовану стимулюючу дію на процеси росту та обміну речовин організму і на функцію периферичних ендокринних залоз. Розглянемо деякі гормони білково-пептидної природи.
Тиреотропний гормон (тиреотропін) являє собою складний білок глюкопротеїдів. Він стимулює функцію щитовидної залози, активує ферменти протеази і цим саме сприяє розпаду тиреоглобуліну в щитовидній залозі. У результаті протеолізу звільняються гормони щитовидної залози - тироксин і тріодтіронін, які надходять в кров і з нею до відповідних органів і тканин. Тиреотропін сприяє накопиченню йоду в щитовидній залозі, при цьому в ній збільшується число клітин і активується їх діяльність.
Тиреотропін виділяться гіпофізом безперервно в невеликих кількостях. Виділення його регулюється нейросекреторну речовинами гіпоталамуса.
Фолікулостимулюючий гормон забезпечує розвиток фолікул у яєчниках і сперматогенез у насінниках. Являє собою білок глюкопротеїдів.
Похідні амінокислот - це аміни, які синтезуються в мозковому шарі надниркових залоз (адреналін і норадреналін) і в епіфізі (мелатонін), а також(тетраіодтіронін), з амінокислоти тирозину, яка, у свою чергу, синтезується з незамінною амінокислоти фенілаланіну. До них відносяться гормони мозкового шару надниркових залоз норадреналін і адреналін, і гормони щитовидної залози - трііодтіронін і тироксин.
Біохімічне вивчення щитовидної залози почалося з відкриття вмісту в ній значних кількостей йоду (Бауман, 1896). Освальдом (1901). У 1919р. Кендалл при гідролізі тиреоглобуліну виділив кристалічну речовину, що містить близько 60% йоду. Цю амінокислоту він назвав тироксином. Утворений в щитовидній залозі тиреоглобулін не надходить у кров. Було знайдено, що тироксин розподіляється у клітинах наступним чином: у клітинному ядрі - 47 мг /%, в мітохондріях - 34 мг /%, мікросомах - 43мг /% і цитоплазмі - 163 мг.
Гормоном мозкового шару є адреналін. Адреналін - це продукт окислення і декарбоксилювання амінокислоти тирозину. Крім адреналіну є також норадреналін, що відрізняється від адреналіну відсутністю в його молекулі метильної групи:
Адреналін і норадреналін виробляються різними клітинами мозкового шару. Біосинтез адреналіну починається з окислення фенілаланіну, який перетворюється в тирозин; тирозин під впливом ферменту ДОФА перетворюється в 3,4-дегідрооксіфенілаланін (ДОФА). Останній декарбоксилуєтся, і утворюється амін, і з нього норадреналін. Адреналін виникає вже як продукт метилювання норадреналіну.
Третя група якраз і відповідає за легковажну репутацію, яку гормони придбали в народі: це стероїдні гормони, які синтезуються в корі надниркових залоз і в статевих залозах. Поглянувши на їх загальну формулу, легко здогадатися, що їх біосинтетичних попередник - холестерин. Стероїди відрізняються за кількістю атомів вуглецю в молекулі: С21 - гормони кори надниркових залоз і прогестерон, С19 - чоловічі статеві гормони (андрогени і тестостерон), С18 - жіночі статеві гормони (естрогени). Багато гормонів є членами родин з подібною структурою, що відображає процес молекулярної еволюції. Стероїдні гормони розчиняються в жирах і легко проникають через клітинні мембрани. Їх рецептори знаходяться в цитоплазмі або ядрі клітин-мішеней.
В даний час з кори надниркових залоз виділено в чистому вигляді декілька десятків стероїдів. Багато хто з них біологічно неактивні, крім таких, як альдостерол, гідрокортизон, кортизон, і деякі інші. Стероїди мають широке застосування в лікувальній практиці. Багато хто з них синтезовані і застосовуються при лікуванні хвороб крові, ревматизму, бронхіальної астми та ін .
Стероїди кори надниркових залоз розрізняються наявністю або відсутністю карбоксильних і гідроксильних груп, а також подвійних зв'язків між четвертим і п'ятим атомами вуглецю.
До стероїдних гормонів також відносяться статеві гормони. Це стероїди андрогенної (чоловічі) та естрогенної (жіночі) природи.
З природних андрогенних гормонів найбільш ефективними є тестостерон і андростерон. Андростерон - це кортикостероїд. Тестостерон є просто стероїдом.. Андрогени відрізняються від кортикостероїдів, що містять двадцять один атом вуглецю, відсутністю бічного ланцюга у сімнадцятому атома вуглецю.
Тестостерон відрізняється від андростан тим, що має подвійний зв'язок у положенні чотири і п'ять, кетогруппу в положенні три і гідроксильну групу в положенні сімнадцять. В організмі він розщеплюється, і в ході його розпаду поряд з іншими метаболітами утворюється андростерон.
Чоловічі статеві гормони є анаболічними гормонами, вони стимулюють синтез і накопичення білка в м'язах, найбільш виражено це в молодому віці. У андростерону проявляється тільки статеве дію, але немає анаболічного.
Андрогени є синергістами (посилюють дію) деяких інших гормонів (наприклад, кортикостероїдів, гормону росту та інших). У медичній практиці, тваринництві ,імпотенції і в проявах недостатності чоловічих статевих залоз застосовується препарат метилтестостерон. Він відрізняється від тестостерону тим, що містить метильную групу у сімнадцятому атома вуглецю. Штучно синтезований метилтестостерон в кілька разів активніший природного аналогу -тестостерону.
Жіночі статеві гормони, або естрогени, утворюються у фолікулах яєчників, в жовтому тілі і під час вагітності в плаценті. Вони є похідними естрана, складаються з вісімнадцяти атомів вуглецю і відрізняються від циклопентанопергидрофенантрена тим, що містять тільки одну метильну группу-тринадцятий атома вуглецю.
3. Механізм дії гормонів. Роль циклазной системи в механізмі дії гормонів
По механізму дії ,гормони ділять на два основні типи. Перший - це білкові і пептидні гормони, катехоламіни і гормоноіди. Їх молекула, підійшовши до клітини-мішені, з'єднується з молекулами білкових рецепторів зовнішньої плазматичної мембрани, потім за допомогою медіаторів впливає на ферментні системи клітини-мішені і на обмін речовин у ній. До гормонів другого типу відносять стероїдні і частина тиреоїдних гормонів. Їх молекула легко проникає в глиб клітки-мішені через пори мембрани; взаємодіє з молекулами Глікопротеїдний рецепторів, локалізованих в цитозолі, мітохондріях на ядерній мембрані, надаючи вплив на весь клітинний метаболізм, і в першу чергу процеси транскрипції.
Механізми дії гормонів на клітини-мішені.
Залежно від будови гормону існують два типи взаємодії. Якщо молекула гормону ліпофільності, (наприклад, стероїдні гормони), то вона може проникати через ліпідний шар зовнішньої мембрани клітин-мішеней. Якщо молекула має великі розміри або є полярною, то її проникнення всередину клітини неможливо. Тому для ліпофільних гормонів рецептори знаходяться усередині кліток-мішеней, а для гідрофільних - рецептори знаходяться в зовнішній мембрані.
Для отримання клітинної відповіді на гормональний сигнал у випадку гідрофільних молекул діє внутрішньоклітинний механізм передачі сигналу. Це відбувається за участю речовин, яких називають другими посередниками. Молекули гормонів дуже різноманітні за формою, а "другі посередники" - ні.
Надійність передачі сигналу забезпечує дуже високу спорідненість гормону до свого білку-рецептора.
Що таке посередники, які беруть участь у внутрішньоклітинній передачі гуморальних сигналів?
Це циклічні нуклеотиди ,інозитолтрифосфат, кальцій-зв'язуючий білок - кальмодулін, іони кальцію, ферменти, які беруть участь у синтезі циклічних нуклеотидів, а також протеїнкінази - ферменти фосфорилювання білків. Всі ці речовини беруть участь у регуляції активності окремих ферментних систем у клітинах-мішенях.
Розберемо більш докладно механізми дії гормонів і внутрішньоклітинних посередників.
Існує два головні способи передачі сигналу в клітини-мішені від сигнальних молекул з мембранним механізмом дії:
адени (або гуанилатціклазна) системи;
фосфоінозитідний механізм.
Перш ніж з'ясувати роль циклазной системи в механізмі дії гормонів, розглянемо визначення цієї системи. Циклазна система - це система, що складається з клітин аденозінціклофосфата, аденілатциклази і фосфодіестерази, яка регулює проникність клітинних мембран, бере участь в регуляції багатьох обмінних процесів живої клітини, опосередковує дію деяких гормонів. Тобто роль циклазной системи полягає в тому, що вони є другими посередниками у механізмі дії гормонів.
Система «аденілатциклаза - цАМФ». Мембрани фермент аденилатциклаза може знаходитися в двох формах - активованої і неактивованої. Активація аденілатциклази відбувається під впливом гормоно-рецепторного комплексу, утворення якого призводить до зв'язування гуанилового нуклеотиду (ГТФ) з особливим регуляторним стимулюючим білком (GS-білок), після чого GS-білок викликає приєднання магнію до аденілатциклази та її активацію. Так діють активізують аденілатциклазу гормони глюкагон, тиреотропін, паратирин, вазопресин, гонадотропін і ін Деякі гормони, навпаки, пригнічують аденілатциклазу (соматостатин, ангіотензин- та ін.)
Система «гуанилатциклази - цГМФ». Активація мембранної гуанилатциклази відбувається не під безпосереднім впливом гормон-рецепторного комплексу, а опосередковано через іонізований кальцій та оксидантної системи мембран. Так реалізують свої ефекти натрійуретичний. У більшості тканин біохімічні та фізіологічні ефекти цАМФ і цГМФ протилежні. Прикладами можуть служити стимуляція скорочень серця під впливом цАМФ і гальмування їх цГМФ, стимуляція скорочень гладких м'язів кишечнику цГМФ та придушення цАМФ.
Крім аденілатціклазной або гуанілатціклазной систем існує також механізм передачі інформації всередині клітини-мішені за участю іонів кальцію та Інозитолтрифосфат.
Інозитолтрифосфат - це речовина, яка є похідним складного ліпіду - інозітфосфатіда. Воно утворюється в результаті дії спеціального ферменту - фосфоліпази "С", який активується в результаті конформаційних змін внутрішньоклітинного домену мембранного білка-рецептора.
Цей фермент гідролізує фосфоефірний зв'язок в молекулі фосфатидил-інозитол-4 ,5-бісфосфата і в результаті утворюються діацилгліцеринів і Інозитолтрифосфат.
Відомо, що поява діацилгліцеринів і Інозитолтрифосфат призводить до збільшення концентрації іонізованого кальцію всередині клітини. Це призводить до активації багатьох кальцій-залежних білків усередині клітини, в тому числі активуються різні протеїнкінази. І тут, як і при активації аденілатціклазной системи, однією з стадій передачі сигналу всередині клітини є фосфорилювання білків, яке приводить до фізіологічної відповіді клітини на дію гормону.
У роботі фосфоінозітідного механізму передачі сигналів у клітині-мішені бере участь спеціальний кальцій-зв'язуючий білок - кальмодулін. Це низькомолекулярний білок (17 кДа), на 30% складається з негативно заряджених амінокислот і тому здатний активно зв'язувати Са +2. Одна молекула кальмодуліну має 4 кальцій-зв'язуючих ділянки. Після взаємодії з Са +2 відбуваються конформаційні зміни молекули кальмодуліну і комплекс "Са +2- кальмодулін" стає здатним регулювати активність (аллостеріческій пригнічувати або активувати) багато ферментів - аденілатциклазу, фосфодіестеразу, Са +2, Мg +2- АТФазу і різні протеїнкінази.
У різних клітинах при дії комплексу "Са +2- кальмодулін" на ізоферменти одного і того ж ферменту (наприклад, на аденілатциклазу різного типу) в одних випадках спостерігається активація, а в інших - інгібування реакції утворення цАМФ. Такі різні ефекти відбуваються тому, що аллостерічні центри ізоферментів можуть включати в себе різні радикали амінокислот і їх реакція на дію комплексу Са +2- кальмодулін буде відрізнятися.
Таким чином, в ролі "других посередників" для передачі сигналів від гормонів у клітинах-мішенях можуть бути:
циклічні нуклеотиди (ц-АМФ і ц-ГМФ);
іони Са;
комплекс "Са-кальмодулін";
діацилгліцеринів;
Інозитолтрифосфат.
Гормони є основними гуморальними регуляторами фізіологічних функцій організму, і в даний час добре відомі їхні властивості, процеси біосинтезу та механізми дії. Гормони є високоспецифічним речовинами по відношенню до клітин-мішеней і володіють дуже високою біологічною активністю.
4. Будова і біороль простагландинів і тромбоксанів.
Простагландини - біологічно активні речовини, що представляють собою похідні поліненасичених жирних кислот, молекула яких містить 20 вуглецевих атомів. Біологічна дія простагландину різноманітне; один з основних біологічних ефектів простагландину полягає в їх вираженому дії на тонус гладкої мускулатури різних органів. Простагландини знижують виділення шлункового соку і зменшують його кислотність, є медіаторами запалення і алергічних реакцій, беруть участь у діяльності різних ланок репродуктивної системи, відіграють важливу роль у регуляції діяльності нирок, впливають на різні ендокринні залози. Порушення біосинтезу простагландину є причиною розвитку важких патологічних станів. Синтетичні і напівсинтетичні простагландини використовують в якості лікарських засобів.
У середині 30-х рр.. 20 ст. шведський вчений Ейлер (V. Euler) виявив в екстракті з передміхурової залози (простати) біологічно активні речовини, які він назвав простагландинами, вважаючи, що вони виробляються тільки в передміхуровій залозі. Пізніше було встановлено, що простагландин утворюються практично у всіх органах і тканинах. У 1962 р. була розшифрована хімічна структура простагландинів. Виявилося, що вуглецевий скелет молекули простагландину має вигляд п'ятичленних циклу і двох бічних ланцюгів.
Відомо близько 20 різних простагландинів. У залежності від будови їх поділяють на кілька типів, що позначаються буквами латинського алфавіту: А, В, С, D, Е, F і т.д. Простагландини кожного типу поділяють на 1-шу, 2-у і 3-ю серії залежно від числа подвійних зв'язків в бокових ланцюгах молекули. З урахуванням типу і серії простагландинів позначають ПГЕ2 (PGE2), ПГД1 (PGD1), ПГН2 (PGH2) і т.д.
У 70-х рр.. 20 в. було виявлено, що в організмі людини і тварин утворюються й інші біологічно активні похідні поліненасичених жирних кислот, у тромбоцитах- тромбоксани (ТХ). Тромбоксани були виявлені групою шведських біохіміків на чолі з Б. Самуельсона. Від простагландинів тромбоксани відрізняються наявністю в молекулі замість п'ятичленних циклу шестичленного оксанового кільця, в залежності від структури якого розрізняють тромбоксани А і В (ТХА і ТХВ). Тромбоксани обох типів, у свою чергу, ділять на 1-шу, 2-у і 3-ю серії за тим же принципом, що і простагландини.
В організмі людини і тварин простагландини і тромбоксани утворюються із загального попередника- незамінних поліненасичених жирних кислот з відповідним числом вуглецевих атомів і подвійних зв'язків у молекулах, в т.ч. з лінолевої та арахідонової кислот. Фактором, що лімітує швидкість біосинтезу простагладіна є загальна кількість вільних жирних кислот, тому речовини, що впливають на гидролітичне розщеплення тригліцеридів, фосфоліпідів та ефірів холестерину, до складу яких входять поліненасичені жирні кислоти, можуть регулювати інтенсивність утворення простагландину. Так, катехоламіни, брадикінін, ангіотензин викликають посилення звільнення жирних кислот в організмі, тим самим побічно стимулюючи утворення простагландинів. Мабуть, такий же механізм стимуляції біосинтезу простагландинів, тромбоксанов при ішемії або механічному впливі на клітини. Кортикостероїдні гормони, навпаки, пригнічують біосинтез простагландину і тромбоксанов, тому що вони інгібують звільнення жирних кислот. Деякі сполуки впливають на утворення окремих типів простагландинів і тромбоксанів, наприклад перекису жирних кислот специфічно пригнічують біосинтез простагландину а імідазол- утворення тромбоксану А2. Ряд лікарських засобів має виражену дію на утворення простагландинів та тромбоксанов змінюючи не тільки їх загальну кількість, але і співвідношення між окремими типами і серіями. наприклад, лікарські засоби, що володіють протизапальною дією,саліцилати, індометацин (метиндол), бруфен та ін
Простагландини і тромбоксани є короткоживучими сполуками. Час напівжиття деяких з них обчислюється секундами. Швидке руйнування простагландинів обумовлює локальність їх ефектів. Простагландин діють головним чином у місці їх синтезу. Метаболізм простагландину приводить до їх швидкої інактивації, здійснюється у всіх тканинах, але особливо активно в легенях, печінці та нирках.
Біологічна дія простагландину різноманітне завдяки не тільки біологічною полівалентність індивідуальних простагландинів, але і великого їх розмаїття. Простагландини F1 і D2 викликають скорочення бронхів, а простагландин Е2- їх розслаблення. Тромбоксан А2 скорочує стінки кровоносних судин і підвищує артеріальний тиск, а простагландин I2 має судинорозширювальну дію, що супроводжується гіпотензивним ефектом. Антагоністичні взаємовідносини між тромбоксану А2 і простагландином I2 виявляються і за їх дії на систему згортання крові: тромбоксан А2 є потужним природним індуктором агрегації тромбоцитів, а простагландин I2, що синтезується в стінках кровоносних судин, виконує в організмі людини і тварин роль інгібітора агрегації тромбоцитів. Співвідношення простагландину I2 і тромбоксану А2 має важливе значення для нормального функціонування серцево-судинної системи.
Простагландини необхідні для процесу овуляції; вони впливають на просування яйцеклітини і рухливість сперматозоїдів, на скоротливу діяльність матки, а також необхідні для нормальної пологової діяльності: слабку родову активність і переношування вагітності пов'язують з недоліком П., а підвищене утворення П. може стати причиною мимовільних абортів і передчасних пологів. У новонароджених П. регулюють закриття судин пуповини і артеріальної протоки.
Простагландини крім впливу на специфічні рецептори здатні безпосередньо впливати на функціональні структури клітини. В якості лікарських засобів простагландини використовуються для викликання пологів, порушення та стимуляції родової діяльності, переривання вагітності. У терапевтичних дозах простагландини не надають несприятливого впливу на матір і плід. Чутливість матки до введення простагландину різна на різних термінах вагітності; на дуже ранніх і на пізніх термінах стимулюючий ефект викликається легко, а в проміжку між ними на введення препаратів простагландину міометрій реагує слабо. Протипоказаннями до використання простагландину з метою викликання аборту, порушення та стимуляції пологової діяльності є важкі соматичні захворювання, алергічні реакції на препарати простагландинів, бронхіальна астма, епілепсія, рубець на матці.
5. Регуляція секреції гормонів.
Гормональна регуляція, регуляція життєдіяльності організму тварин і людини, що здійснюється за участю надходжень у кров гормонів, одна із систем саморегуляції функцій, тісно пов'язана з нервовою і гуморальною системами регуляції та координації функцій.
Одним з найважливіших біологічних процесів є регуляція секреції гормонів, що забезпечує їхнє створення, виділення з клітин та надходження в циркуляцію в тій кількості,яка необхідна для підтримки процесів метаболізму та інших функцій тканин і органів. Складовими частинами цієї регулятивної системи є гуморальні фактори, до яких треба віднести продукти метаболізму і гормони, нейро-гормональні та нервові фактори.
Можна навести ряд прикладів впливу продуктів метаболізму на різні етапи секреції гормонів. Так, прикладом гуморальних регуляцій є виділення інсуліну з бета-клітин острівців підшлункової залози в позаклітинний простір і циркуляцію, при підвищенні рівня глікемії, тімуляторамі цієї секреції є також амінокислоти, ординовані з процесом виділення інсуліну відбувається підвищення його біосинтезу. Зниження рівня цукру крові сприяє зниженню секреції інсуліну, підвищення секреції і надходженню в циркуляцію його гормональних антагоністів - глюкагону, що виробляється альфа-клітинами острівців підшлункової залози, гормону росту, гідрокортизону, адреналіну і медіатора норадреналіну. Це суворо координоване взаємодія ряду гормонів в результаті складних метаболічних процесів забезпечує збереження фізіологічного рівня цукру крові та метаболізму глюкози.
Крім регуляції секреції гормонів у відповідь на підвищений до них запит, істотне значення має вивільнення гормонів з їхнього зв'язку з білками. Вивчено специфічні білки, що зв'язують в плазмі крові інсулін, тироксин, гормон росту, прогестерон, гідрокортизон, кортікостероп і інші гормони. Гормони і протеїни пов'язані нековалентними зв'язками, що володіють порівняно низькою енергією, тому ці комплекси легко руйнуються, звільняючи гормон. Комплексування з білками дає можливість зберігати частину гормону в неактивній формі. Крім того, цей зв'язок захищає гормон від дії хімічних і ензі-тичних факторів. До подання, що пов'язані з білками гормони є однієї з транспортних форм в циркуляції та забезпечують їх резервування, додалися інші факти: важливим компонентом біологічного значення цих комплексів є можливість швидкого вивільнення з них вільних, тобто активних, гормонів.
Регуляція секреції гормонів здійснюється декількома пов'язаними між собою механізмами. Їх можна проілюструвати на прикладі кортизолу, основного глюкокортикоїдного гормону надниркових залоз. Його продукція регулюється за механізмом зворотного зв'язку, який діє на рівні гіпоталамуса. Коли в крові знижується рівень кортизолу, гіпоталамус секретує кортіколіберін - фактор, що стимулює секрецію гіпофізом кортикотропіну (АКТГ). Підвищення рівня АКТГ, у свою чергу, стимулює секрецію кортизолу в наднирниках, і в результаті вміст кортизолу в крові зростає. Підвищений рівень кортизолу пригнічує потім за механізмом зворотного зв'язку виділення кортіколіберіна - і вміст кортизолу в крові знову знижується. Секреція кортизолу регулюється не тільки механізмом зворотного зв'язку. Так, наприклад, стрес викликає звільнення кортіколіберіна, а відповідно і всю серію реакцій, підвищують секрецію кортизолу. Крім того, секреція кортизолу підпорядковується добовому ритму; вона дуже висока при пробудженні, але поступово знижується до мінімального рівня під час сну. До механізмів контролю відноситься також швидкість метаболізму гормону і втрати ним активності. Аналогічні системи регулювання діють і щодо інших гормонів.
Найважливіше значення має в регуляції секреції гормонів центральна нервова система. Однією з Найважливішим областей ЦНС, координує та контролює функції ендокринних залоз, є гіпоталамус, де локалізуються нейросекреторні ядра і центри, які беруть участь у регуляції синтезу і секреції гормонів аденогіпофізу. Гіпоталамо-гіпофізарна регуляція здійснюється механізмами, що функціонують за принципом зворотного зв'язку, в яких чітко виділяються різні рівні взаємодії
- Гормоны
- Гормоны поджелудочой железы, их физиологическое значение
- Горничные
- Горно-геологическая характеристика месторождения
- Горнодобывающая промышленность
- Горнодобывающая промышленность США
- Горное дело
- Горизонтальные линии в дизайне
- Горизонтальный и вертикальный анализ актива и пассива МУП «Горводоканал»
- Горизонтальный и вертикальный анализ баланса
- Горизонтальный кран штабелер
- Горизонтальный отстойник
- Горизонтальный фрезерно-сверлильно-расточной станок
- Гормональный контроль рост и развитие растений: гибериллины
