Биохимические особенности гормонов

1.Высокая биологическая активность. Гормоны циркулируют в крови и оказывают свое действие в ничтожно малых концентрациях 10 -15 -10 -19 моль/л. Например, чтобы получить концентрацию адреналина, соответствующую его базальному уровню в крови, необходимо одну ложку адреналина развести в бассейне с площадью водного зеркала равного двум футбольным полям. Для получения 1 мг. кристаллического корколиберина были использованы гипоталамусы 500 тыс. овец.

1.Высокая биологическая активность. Гормоны циркулируют в крови и оказывают свое действие в ничтожно малых концентрациях 10 -15 -10 -19 моль/л. Например, чтобы получить концентрацию адреналина, соответствующую его базальному уровню в крови, необходимо одну ложку адреналина развести в бассейне с площадью водного зеркала равного двум футбольным полям. Для получения 1 мг. кристаллического корколиберина были использованы гипоталамусы 500 тыс. овец.

2.Строгая специфичность биологического действия гормонов. Она связана с определенной настроенностью биохимических механизмов на действие гормона. Воздействие гормона вызывает лишь срабатывание этих механизмов. Так, инсулин в мышцах повышает потребление глюкозы и ее окисление, в жировой ткани – липогенез (синтез триглицеридов), в печени и мышцах — синтез белка, в печени и лимфоцитах –транспорт аминокислот.

4.Относительно короткий период полужизни гормонов, благодаря чему основным фактором, определяющим количество гормона в крови, является скорость его секреции эндокринной железой.

5.Выделяются из вырабатывающих их клеток во внеклеточное пространство;

6. Не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии.

4–5. Гормоны передней доли гипофиза (тропные гормоны) стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желез, которые поступают в кровь и взаимодействуют с клетками-мишенями.

Читайте также

Биороль гормонов.

Биороль гормонов. Гормоны регулируют многие жизненные процессы – метаболизма, функции клеток и органов, матричные синтезы (транскрипцию, трансляцию) и другие процессы, определяемые геномом (пролиферацию, рост, дифференцировку, адаптацию, клеточный шок, апоптоз и

Рецепторы гормонов

Рецепторы гормонов Биологическое действие гормонов проявляется через их взаимодействие с рецепторами клеток-мишеней. Клетки, наиболее чувствительные к влиянию определенного гормона, называют клеткой-мишенью. Специфичность гормонов по отношению к клеткам-мишеням

Глава 13. Особенности действия гормонов

Глава 13. Особенности действия гормонов Гормоны гипоталамуса ЦНС оказывает регулирующее действие на эндокринную систему через гипоталамус. В клетках нейронов гипоталамуса синтезируются пептидные гормоны двух типов. Одни через систему гипоталамо-гипофизарных сосудов

Глава 14. Биохимия питания

Глава 14. Биохимия питания Наука о пище и питании называется нутрициологией (от греч. нутрицио — питание). Нутрициология или наука о питании – это наука о пище, пищевых веществах и других компонентах, содержащихся в продуктах питания, их взаимодействии, роли в поддержании

Глава 22. Метаболизм холестерола. Биохимия атеросклероза

Глава 22. Метаболизм холестерола. Биохимия атеросклероза Холестерол – стероид, характерный только для животных организмов. Основное место его образования в организме человека – печень, где синтезируется 50% холестерола, в тонком кишечнике его образуется 15–20%, остальное

Биохимия атеросклероза

Биохимия атеросклероза Атеросклероз – это патология, характеризующаяся появлением атерогенных бляшек на внутренней поверхности сосудистой стенки. Одна из основных причин развития такой патологии – нарушение баланса между поступлением холестерола с пищей, его

Глава 28. Биохимия печени

Глава 28. Биохимия печени Печень занимает центральное место в обмене веществ и выполняет многообразные функции:1. Гомеостатическая — регулирует содержание в крови веществ, поступающих в организм с пищей, что обеспечивает постоянство внутренней среды организма.2.

Глава 30. Биохимия крови

Глава 30. Биохимия крови Кровь – жидкая подвижная ткань, перемещающаяся по сосудам. Выполняет роль транспортного и коммуникативного средства, интегрирующего обмен веществ в различных органах и тканях в единую систему. Общая характеристика Общий объем крови у взрослого

Глава 31. Биохимия почек

Глава 31. Биохимия почек Почка – парный орган, основной структурной единицей которого является нефрон. Благодаря хорошему кровоснабжению почки находятся в постоянном взаимодействии с другими тканями и органами и способны влиять на состояние внутренней среды всего

Глава 33. Биохимия мышечной ткани

Глава 33. Биохимия мышечной ткани Подвижность является характерным свойством всех форм жизни — расхождение хромосом в митотическом аппарате клеток, воздушно-винтовые движения жгутиков бактерий, крыльев птиц, точные движения человеческой руки, мощная работа мышц ног. Все

Биохимия мышечного утомления

Биохимия мышечного утомления Утомление – состояние организма, возникающее вследствие длительной мышечной нагрузки и характеризующееся временным снижением работоспособности.Центральная роль в развитии утомления принадлежит нервной системе. В состоянии утомления в

Глава 34. Биохимия соединительной ткани

Глава 34. Биохимия соединительной ткани Соединительная ткань составляет около половины от сухой массы тела. Все разновидности соединительной ткани, несмотря на их морфологические различия, построены по общим принципам:1. Содержит мало клеток в сравнении с другими

Глава 2 Биохимия экономики

Глава 2 Биохимия экономики Также любят они соседа и жмутся к нему, ибо им необходимо тепло. Ницше Ф. Так говорил Заратустра Как правило, люди отвечают добром на добро и испытывают непроизвольную симпатию к тем, кто относится к ним хорошо. Это естественное чувство симпатии

Статус, самооценка и биохимия

Статус, самооценка и биохимия В глубине поведенческих параллелей между человеком и человекообразными обезьянами лежат параллели биохимические. В стаях обезьян-верветок у доминирующих самцов обнаруживается более высокий уровень нейротрансмиттера серотонина, чем у

Роль гормонов

Роль гормонов Копулятивное поведение тесно связано с эндокринной функцией. Человек принципиально отличается от животного тем, что у него оно не запускается гуморальными факторами, как у животных. Поведение спаривания у человека не запускается гуморальными факторами,

Глава 9. Мембраны и биохимия

Глава 9. Мембраны и биохимия Электронный микроскоп показал, что биохимические реакции в живой клетке протекают с активным участием мембранных процессов. Это заключение относится и к нервной, и к глиальной клетке, и к внутриклеточным органеллам.Следует признать, что

Гормоны меченые. Для получения меченых Г. преимущественно используют радиоактивные изотопы (см. Изотопы, радиоактивные), реже дейтерий или флюоресцирующие соединения.

Методы исследования

Биохимические методы — см. в статьях, посвященных отдельным гормонам, напр. Адренокортикотропный гормон, Альдостерон, Глюкокортикоидные гормоны и др.

Радиоиммунологический метод является наиболее точным, а для некоторых Г. единственно возможным способом их количественного определения в биол, жидкостях организма.

В основе метода лежит специфическая иммунол, реакция антиген + антитело (см. Антиген—антитело реакция). Принцип метода заключается в конкурирующей способности Г. биожидкости и аналогичного меченого Г. вступать в соединение с ограниченным количеством антител в исследуемом материале. Обладая одинаковой способностью связываться с антителами, меченый и искомый Г. включаются в комплекс гормон — антитело пропорционально их количеству в реакционной смеси. С помощью радиоиммунол. метода определяют в крови практически все известные Г.

Схематически радиоиммунол. метод состоит из двух предварительных этапов — выработка антител и йодирование гормона и двух основных этапов — реакция антиген + антитело и разделение комплекса на гормон — антитело и свободный гормон.

Приготовление реактивов.

Методика исследования. Предварительно или одновременно с определением Г. строят стандартную кривую: составляется ряд пробирок со следующими компонентами: 1) стандарт препарата Г., разведенный в физиологической концентрации (напр., для Г. роста от 0,5 до 32 нг/мл); 2) антисыворотка известного титра; 3) меченый. Г. После периода инкубации, различного для каждого Г., отделяют комплекс гормон — антитело от свободного Г. с последующим определением радиоактивности комплекса.

Для клин, целей готовятся специальные наборы, включающие в себя меченый Г., антитела к нему и специальные фильтры. Использование таких наборов делает доступным радиоиммунологический метод определения Г. для большинства леч. учреждений. Зависимость включения меченого Г. в комплекс от количества стандартного препарата Г. носит линейный характер в полулогарифмическом масштабе.

В рабочей реакции вместо гормона-стандарта в реакционную смесь вводят исследуемую плазму крови. Количество Г. в исследуемой биожидкости вычисляют сопоставлением радиоактивности комплекса гормон — антитело с показателями стандартной кривой.

Гормоны меченые. Для получения меченых Г. преимущественно используют радиоактивные изотопы (см. Изотопы, радиоактивные), реже дейтерий или флюоресцирующие соединения.

Белковые и полипептидные Г. обычно метят радиоизотопами йода— 125I или 131I. Обработке подвергается интактная молекула Г., причем йодирование происходит по тирозиновому кольцу. Стероидные Г. чаще метят изотопом углерода — 14 C, при этом углерод вводят в циклический скелет молекулы в процессе хим. синтеза гормона. В качестве метки стероидных Г. применяют также радиоактивный изотоп водорода — тритий 3 H.

Гистохимические методы определения гормонов в тканях. Существует три метода гистохимического выявления Г. в тканях: а) в срезах эндокринных желез путем идентификации химически активных групп и ферментов, связанных с образованием гормонов; б) в тканях путем использования экзогенных меченных радиоактивными изотопами Г. с помощью гистоавторадиографии (см. Авторадиография); в) иммуногистологическое выявление белковых Г. в клеточных структурах с помощью антисывороток.

Для выявления Г. задней доли гипофиза (окситоцина и вазопрессина) предложены классические методики с окрашиванием срезов хромовым гематоксилином с флоксином и альдегидфуксином. Методы нельзя считать специфичными. Изменения в интенсивности окраски срезов определяют с помощью цитофотометрии (см.) и сопоставляют с данными биологического тестирования Г.

По выявлению сульфгидрильных и дисульфидных групп в секреторных клетках передней доли гипофиза и островков поджелудочной железы можно косвенно судить об образовании пептидных Г.

Содержание в молекуле тропных Г. гипофиза (ТТГ, ЛГ и ФСГ) углеводного компонента позволило использовать ШИК-реакцию + оранжевый С и докраску срезов альциановым синим для дифференцированного выявления секреторных гранул в различных типах клеток аденогипофиза.

Прогресс в иммуногистологической технике позволил выявлять меченые тройные Г. гипофиза не только на световом уровне, но и под электронным микроскопом на ультратонких срезах клеток аденогипофиза, инсулин в бета-клетках островков поджелудочной железы и кальцитонин в специфических гранулах C-клеток щитовидной железы.

H. A. Юдаев; А. П. Попов (пат. ан.), В. П. Федотов (рад.).

Интересно знать! Гипоталамические гормоны, по сравнению с другими гормонами, выделяются в наименьших количествах. Например, для получения 1 мг тиролиберина (стимулирующего деятельность щитовидной железы) потребовалось 4 т ткани гипоталамуса.

Глава VI. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

§ 17. ГОРМОНЫ

Общие представления о гормонах

Слово гормон происходит от греч. гормао — возбуждать.

Гормоны – это органические вещества, выделяемые железами внутренней секреции в небольших количествах, транспортируемые кровью к клеткам-мишеням других органов, где они проявляют специфическую биохимическую или физиологическую реакцию. Некоторые гормоны синтезируются не только в эндокринных железах, но и клетками других тканей.

Для гормонов характерны следующие свойства:

a) гормоны секретируются живыми клетками;

b) секреция гормонов осуществляется без нарушения целостности клетки, они поступают непосредственно в кровяное русло;

c) образуются в очень малых количествах, их концентрация в крови составляет 10 -6 – 10 -12 моль/л, при стимуляции секреции кокого-либо гормона его концентрация может возрасти на несколько порядков;

d) гормоны обладают высокой биологической активностью;

e) каждый гормон действует на определенные клетки-мишени;

f) гормоны связываются со специфическими рецепторами, образуя гормон-рецепторный комплекс, который определяет биологический ответ;

g) гормоны имеют небольшой период полужизни, обычно несколько минут и не более одного часа.

Гормоны по химическому строению делятся на три группы: белковые и пептидные гормоны, стероидные гормоны и гормоны, являющиеся производными аминокислот.

Рис. 58. Образование инсулина из предшественника.

К производным аминокислот относятся гормоны адреналин, норадреналин, тироксин, трииодтиронин. К стероидным принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

Регуляция секреции гормонов

Рис. 59. Регуляция секреции гормонов

Интересно знать! Гипоталамические гормоны, по сравнению с другими гормонами, выделяются в наименьших количествах. Например, для получения 1 мг тиролиберина (стимулирующего деятельность щитовидной железы) потребовалось 4 т ткани гипоталамуса.

Механизм действия гормонов

Действие пептидных, белковых гормонов и адреналина направлено не на активацию синтеза белка, а на регуляцию активности ферментов или других белков. Эти гормоны взаимодействуют с рецепторами, находящимися на поверхности клеточной мембраны. Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс запускает серию химических реакций. В результате происходит фосфорилирование некорых ферментов и белков, вследствие которого изменяется их активность. В итоге наблюдается биологический ответ (рис. 61).

Рис. 60. Механизм действия стероидных гормонов

Рис. 61. Механизм действия пептидных гормонов

Гормоны – производные аминокислот

Как отмечалось выше, к гормонам, являющимся производными аминокислот, относятся гормоны мозгового слоя надпочечников (адреналин и норадреналин) и гормоны щитовидной железы (тироксин и трииодтиронин) (рис. 62). Все эти гормоны являются производными тирозина.

Рис. 62. Гормоны – производные аминокислот

Щитовидная железа, как отмечали выше, секретирует два гормона – тироксин и трииодтиронин, их соответственно обозначают Т4 и Т3. Главным результатом действия этих гормонов является увеличение скорости основного обмена.

Интересно знать! Если поместить головастиков в воду, не содержащую иод, то их метаморфоз задерживается, они достигают гигантских размеров. Добавление иода в воду приводит к метаморфозу, начинается редукция хвоста, появляются конечности, они превращаются в нормальную взрослую особь.

Пептидные и белковые гормоны

Это наиболее разнообразная группа гормонов. К ним относятся рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны аденогипофиза, гормоны эндокринной ткани поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормон роста и многие другие.

Глюкагон оказывает противоположное инсулину действие, он повышает содержание глюкозы в крови, способствует распаду гликогена в печени с образованием глюкозы, поступающей затем в кровь. В этом его действие сходно с действием адреналина.

Секретируемый аденогипофизом гормон роста, или соматотропин, ответствен за рост скелета и увеличение массы тела человека и животных. Недостаточность этого гормона приводит к карликовости, избыточная же его секреция выражается в гигантизме, или акромегалии, при которой происходит усиленный рост кистей рук, ступней ног, лицевых костей.

Стероидные гормоны

Как отмечено выше, к стероидным гормонам принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

В коре надпочечников синтезируются свыше 30 гормонов, их называют также кортикоидами. Кортикоиды делят на три группы. Первая группа – это глюкокортикоиды, они регулируют углеводный обмен, оказывают противовоспалительное и антиаллергическое действие. Вторую группу составляют минералокортикоиды, они поддерживают, главным образом, водно-солевой баланс в организме. К третьей группе относятся кортикоиды, занимающие промежуточное положение между глюкокортикоидами и минералокортикоидами.

Среди половых гормонов различают андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). Андрогены стимулируют рост и созревание, поддерживают функционирование репродуктивной системы и формирование вторичных половых признаков. Эстрогены регулируют активность женской репродуктивной системы.

4. эйкозаноиды – гормоноподобные вещества, которые оказывают местное действие; они являются производными арахидоновой кислоты (полиненасыщенная жирная кислота).

Классификация гормонов

По химической природе гормоны делятся на следующие группы:

1. пептидные – гормоны гипоталамуса, гипофиза, инсулин, глюкагон, гормоны паращитовидных желез;

2. производные аминокислот – адреналин, тироксин;

3. стероидные – глюкокортикоиды, минералокортикоиды, мужские и женские половые гормоны;

4. эйкозаноиды – гормоноподобные вещества, которые оказывают местное действие; они являются производными арахидоновой кислоты (полиненасыщенная жирная кислота).

По месту образования гормоны делятся на гормоны гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, паращитовидных желёз, надпочечников (коркового и мозгового вещества), женские половые гормоны, мужские половые гормоны, местные или тканевые гормоны.

По действию на биохимические процессы и функции гормоны делятся на:

1. гормоны, регулирующие обмен веществ (инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол);

2. гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфора (паратиреоидный гормон, кальцитонин, кальцитриол);

3. гормоны, регулирующие водно-солевой обмен (альдостерон, вазопрессин);

4. гормоны, регулирующие репродуктивную функцию (женские и мужские половые гормоны);

5. гормоны, регулирующие функции эндокринных желёз (адренокортикотропный гормон, тиреотропный гормон, лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон, соматотропный гормон);

6. гормоны стресса (адреналин, глюкокортикоиды и др.);

7. гормоны, влияющие на ВНД (память, внимание, мышление, поведение, настроение): глюкокортикоиды, паратиреоидный гормон, тироксин, адренокортикотропный гормон)

Гормоны (в переводе с греческого « двигаю», «возбуждаю») – это специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. Это биологически активные вещества, и в то же время — носители специфической информации, с помощью которой осуществляется связь между различными клетками и тканями, что необходимо для регуляции многочисленных функций организма. Они образуются внутри организма человека специальными органами – железами внутренней секреции (эндокринными железами).

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ГОРМОНОВ. МЕХАНИЗМЫ ТРАНСДУКЦИИ ГОРМОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ.

История изучения гормонов.

Гормоны (в переводе с греческого « двигаю», «возбуждаю») – это специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. Это биологически активные вещества, и в то же время — носители специфической информации, с помощью которой осуществляется связь между различными клетками и тканями, что необходимо для регуляции многочисленных функций организма. Они образуются внутри организма человека специальными органами – железами внутренней секреции (эндокринными железами).

БАВ, образующиеся в других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято называть «гистогормонами» (например, секретин, вырабатываемый слизистой оболочки верхней части кишечника и стимулирующий отделение сока поджелудочной железы), «парагормонами», «биогенными стимуляторами».

Термин «гормон» был введен в 1904 г. У. Бейлиссом и Э. Старлингом, которые означали им «любое вещество, в норме продуцируемое клетками какой-либо части организма и переносимое кровью к отдаленным частям, на которые оно действует для блага организма в целом». Со времени введения термина «гормон» представления о химических связях в организме настолько расширились, что сделали невозможным использование этого термина в его первоначальном смысле.

История открытия гормонов начинается с опыта доктора Шарля Броун-Секара, который много занимался физиологическими исследованиями и нервными болезнями. Задавшись целью вступить в борьбу со старостью, он произвел над самим собой ряд экспериментов: он расплющивал семенные яички морской свинки, разбавлял сок водой и впрыскивал его себе под кожу живота. Он чувствовал себя омоложенным и сообщал, что опыты увенчались успехом во всех отношениях. Броун-Секар умер в 1894 г. в возрасте 76 лет.

Активное развитие эндокринологии началось во второй половина XIX столетия.

В 1904 г. Фридриху Штольцу удалось изготовить адреналин искусственным путем — это был первый гормон, который химики научились искусственно изготовлять точно таким же, каким он существует в природе.

В 1904 г. Бейлисс и Старлинг открыли секретин и показали роль химической регуляции физиологических функций и ее отличие от нервного контроля.

Открытая Гудернатчем в 1911 г. возможность вызвать метаморфоз у головастиков с помощью высушенной ткани щитовидной железы, указала на фундаментальную роль гормонов в развитии животного организма.

Гормон щитовидной железы, названный тироксином, был открыт Кендаллем в 1914г. Он повышает основной обмен, способствует более интенсивному распаду белков и жиров и воздействует на углеводный обмен. Тироксин имеет особое значение для молодых особей, так как влияет на рост костей совместно с гормонами половых желез и гипофиза. Сегодня тироксин, как и другие известные гормоны, можно синтезировать искуственно.

Однако самым значимым открытием, с которым началась эпоха изучения гормонов, стало открытие в 1922 г. Бантингом и Бестом гормона поджелудочной железы – инсулина, который регулирует углеводный обмен в организме, отсутствие его вызывает сахарный диабет.

Чистый эстрадиол – женский половой гормон — был описан лишь в 1935 г. Эдгаром Дойси, использовавшим для исследований яичники свиней. Для получения примерно десяти миллиграммов гормона Дойси израсходовал четыре тонны свиных яичников.

Многим исследователям примерно в одно и то же время удалось обнаружить гормон желтого тела – прогестерон, который поддерживает и сохраняет беременность животных и человека.

Все эти и многие другие работы по изучению гормонов и их влиянию на функции организма следовали одна за другой, эпоха научного описания гормонов продолжается и поныне.

Современные представления о гормонах. Классификация гормонов по месту выработки, хим. природе, действия на ОВ. Особенности биол. действия гормонов. Типы гормонального влияния.

Гормон — специфические физиологические активные вещества, вырабатываемые специальными эндокринными органами или тканями, секретируемые в кровь или лимфу и оказывающие действие на функции и строение органов или тканей, вне места своего образования.

Ключевые признаки гормонов:

·активное вещество — Она проявляется в том, что гормоны оказывают физиологическое действие в очень малых концентрациях

·вырабатываемые специальными эндокринными органами — Синтез и выделение гормонов осуществляется специализированными клетками. Гормоны образуются в железистых эндокринных клетках, а нейрогормоны — в нейросекреторных клетках. Из этих клеток они поступают во внутреннюю среду, в основном в кровь.

·выделяются в кровь или лимфу

·действие на клетку мишень

-специфичность — Каждый гормон характеризуется определенной, присущей только ему химической структурой, местом синтеза и функцией. В связи с этим дефицит какого-либо гормона не может быть восполнен другим гормоном или другим биологически активным веществом

Функции гормонов:

1. Регуляция обмена веществ, приспосабливающая организм к условиям существования.

2. Влияние на рост (Недостаток соматостатина, вырабатываемого передней долей гипофиза, резко снижается активность синтеза белков, вследствие чего возникает задержка роста).

3. Влияние на дифференцировку тканей (При недостатке гормонов щитовидной железы нарушается дифференциация тканей. Если удалить у головастика щитовидную железу, то головастик растет, но его метаморфоз во взрослую лягушку не происходит).

4. Влияние на размножение (При дефиците половых гормонов запаздывают или слабо развиваются вторичные половые признаки).

Дата добавления: 2019-11-16 ; просмотров: 610 ;

3. Цитоплазматические. Находятся в цитоплазме в свободном виде. С ними связывается гормон, комплекс поступает в ядро, где усиливает синтез

1. Гормоны вырабатываются в клетках эндокринных желез и секретируются в кровь.

2. Все гормоны являются чрезвычайно активными веществами, они вырабатываются в малых дозировках (0,001-0,01 моль/л), но оказывают выраженный и быстрый биологический эффект.

3. Гормоны специфически воздействуют на органы и ткани посредством рецепторов. Они подходят к рецептору как ключ к замку, а потому воздействуют только на восприимчивые клетки и ткани.

4. Гормоны отличаются тем, что имеют определенный ритм секреции, например, гормоны коры надпочечников имеют суточный ритм секреции, а иногда ритм является месячным (половые гормоны у женщин) или интенсивность секреции изменяется в течение более продолжительного периода времени (сезонные ритмы).

Стоит отметить, что биологически активные вещества, которые вырабатывают рассеянные по организму клетки, зачастую относят к так называемым тканевым гормонам. Их отличительными особенностями является секреция в тканевую жидкость и преимущественно местное действие, тогда как гормоны оказывают свой эффект дистанционно.

По своей химической природе все гормоны могут быть белками (пептидами), производными аминокислот или веществами стероидной природы.

Регуляция работы

Работа эндокринных желез (интенсивность синтеза гормонов) регулируется центральной нервной системой. При этом деятельность всех периферических желез внутренней секреции определяется также корригирующими влияниями из центральных структур эндокринной системы.

Все железы внутренней секреции связаны с центральными структурами по механизму обратной отрицательной связи – повышение концентрации гормонов в крови ведет к уменьшению стимулирующего влияния со стороны нервной системы и центральных структур эндокринной системы.

Образование

Большинство гормонов синтезируется эндокринными железами в активной форме. Некоторые поступают в плазму в виде неактивных веществ – прогормонов. Например, проинсулин, который становится активным только после отщепления от него небольшой части — так называемого С-пептида.

Выделение

Секреция гормонов – это всегда активный процесс, который строго регулируется нервными и эндокринными механизмами. При необходимости может не только снижаться продукция гормона, но и происходить его депонирование в клетках эндокринных желез, например, за счет связывания с белком, РНК, двухвалентными ионами.

Транспортировка

Транспорт гормона осуществляется исключительно кровью. При этом большая его часть в крови находится в связанной форме с белками (около 90%). Стоит отметить, что почти все гормоны связываются со специфическими белками, тогда как с неспецифическим белком (альбумином) связано лишь 10% пула. Связанные гормоны являются неактивными, они переходят в активную форму лишь после выхода из комплекса. Если гормон не понадобился организму, то со временем он выходит из комплекса и метаболизируется.

Рецепторные взаимодействия

Связывание гормона с рецептором является важнейшим этапом гуморальной передачи сигнала. Именно рецепторное взаимодействие обуславливает специфическое действие гормона на клетки-мишени. Большая часть рецепторов представляет собой гликопротеиды, которые встроены в мембрану, т.е. находятся в специфическом фосфолипидном окружении.

Взаимодействие рецептора и гормона происходит по закону действующих масс согласно кинетике Михаэлиса. В ходе взаимодействия возможно проявление как положительного, так и отрицательного кооперативного эффектов. Иными словами, связывание гормона с рецептором может улучшить связывание с ним всех последующих молекул, либо сильно затруднить его.

Взаимодействие гормона и рецептора может приводить к разным биологическим эффектам, во многом они определяются типом рецептора, а именно его расположением. В связи с этим выделяют следующие варианты локализации рецепторов:

1. Поверхностные. При взаимодействии с гормоном меняют свою структуру (конформацию), за счет чего увеличивается проницаемость мембраны, и в клетку проходят определенные вещества.

2. Трансмембранные. Поверхностная часть взаимодействует с гормоном, а противоположная ей (внутри клетки) — с ферментом (аденилатциклаза или гаунилатциклаза), способствует выработке внутриклеточных медиаторов (циклический аденин- или гаунинмонофосфат). Последние являются так называемыми внутриклеточными мессенджерами, они усиливают синтез белка или его транспортировку, т.е. оказывают определенный биологический эффект.

3. Цитоплазматические. Находятся в цитоплазме в свободном виде. С ними связывается гормон, комплекс поступает в ядро, где усиливает синтез

информационной РНК и, таким образом, стимулирует образование белка на рибосомах.

4. Ядерные. Это негистоновый белок, который связан с ДНК. Взаимодействие гормона и рецептора приводит к усилению синтеза белка клеткой.

Эффект гормона зависит от множества факторов, в частности, от его концентрации, от количества рецепторов, плотности их расположения, аффинности (сродства) гормона и рецептора, а также наличия антагонистического или потенцирующего воздействия на эти же клетки или ткани других биологически активных веществ.

Чувствительность рецепторов имеет не только академическое, но и большое клиническое значение, поскольку, например, рецепторная резистентность к инсулину лежит в основе развития сахарного диабета второго типа, а блокирование рецепторов при гормончувствительных опухолях (в частности, молочной железы) значительно увеличивает эффективность лечения.

Инактивация

Гормоны могут подвергаться метаболизму в самих эндокринных железах, если в них нет необходимости, в крови, а также в органах-мишенях после того, как они выполнили свою функцию.

Метаболизм гормонов может осуществляться несколькими путями:

1. Расщепление молекулы (гидролиз).

2. Изменение структуры активного центра за счет присоединения дополнительных радикалов, например, метилирование или ацетилирование.

3. Окисление или восстановление.

4. Связывание молекулы с остатком глюкуроновой или серной кислоты с образованием соответствующей соли.

Разрушение гормонов является не только средством их утилизации после того, как они справились со своей функцией, но и важным механизмом регуляции уровня гормонов в крови и их биологического эффекта. Стоит отметить, что усиление катаболизма повышает пул свободных гормонов, делая их, таким образом, более доступным для органов и тканей. Если достаточно долгое время сохраняется повышенным катаболизм гормонов, то происходит снижение уровня транспортных белков, что также повышает биодоступность.

Выведение из организма

Гормоны могут выводиться всеми без исключения путями, в частности, почками с мочой, печенью через желчь, желудочно-кишечным трактом с пищеварительными соками, дыхательными путями с выдыхаемыми парами, кожей с потом. Пептидные гормоны гидролизируются до аминокислот, которые попадают в общий пул и могут быть снова использованы организмом. Преимущественный способ выведения того или иного гормона определяется его растворимостью в воде, структурой, особенностями метаболизма и так далее.

По количеству гормонов или их метаболитов в моче зачастую удается отследить общую величину секреции гормона за сутки. Поэтому моча является одной из основных сред для функционального изучения эндокринной системы, не меньшее значение для лабораторной диагностики имеет и исследование плазмы крови.

3) на ночные часы приходится 70% суточной продукции гормона

Моноамины: Дофамин, норадреналин, адреналин, мелатонин.

Йодтиронины: Тетрайодтиронин (тироксин, Т4), трийодтиронин (Т3).

Белково-пептидные: рилизинг-гормоны гипоталамуса, гормоны гипофиза, гормоны поджелудочной железы и желудочно-кишечного тракта, ангитензины и др.

Стероиды: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые гормоны, метаболиты холекальциферола (витамин D).

Цикл жизни гормона

3. Транспорт. Аутокринное, паракринное и дистантное действие. Значение белков-переносчиков для стероидных и тиреоидных гормонов.

4. Взаимодействие гормона с рецепторами клеток-мишеней.

а) водорастворимые гормоны (пептиды, катехоламины) соединяются с рецепторами на мембране клеток-мишеней. Мембранные рецепторы для гормонов: хемочувствительный ионный канал; G-белки. В результате в клетке-мишени появляются вторичные посредники (например, цАМФ). Изменение активности ферментов → биологический эффект.

б) жирорастворимые гормоны (стероидные, йодсодержащие тиреоидные) проникают сквозь клеточную мембрану и соединяются с рецепторами внутри клетки-мишени. Комплекс «гормон-рецептор» регулирует экспрессию → развитие биологического эффекта.

5. Биологический эффект (сокращение или расслабление гладких мышц, изменение скорости обмена веществ, проницаемости клеточной мембраны, секреторные реакции и др.).

6. Инактивация гормонов и/или их экскреция (роль печени и почек).

Обратная связь

А. Простая отрицательная обратная связь.

Если биологический эффект возрастает, количество гормона, секретируемого эндокринной клеткой, в дальнейшем будет снижаться.

Контролируемый параметр – уровень активности клетки-мишени. Если клетка-мишень слабо отвечает на гормон, эндокринная клетка будет выделять больше гормона, чтобы достигнуть желаемого уровня активности.

Б. Сложная (составная) отрицательная обратная связь осуществляется на различных уровнях.

Пунктирными линиями показаны различные варианты отрицательной обратной связи.

В. Положительная обратная связь: в конце фолликулярной фазы женского полового цикла возрастаетконцентрация эстрогенов, что приводит к резкому увеличениюсекреции (пику) ЛГ и ФСГ, возникающему перед овуляцией.

Самостоятельная работа по теме: «Физиология эндокринной системы»

Женские половые гормоны

Дни от начала цикла

Рис. 1. Изменение уровня гонадотропинов аденогипофиза (ЛГ, ФСГ), гормонов яичников (прогестерона и эстрадиола) и базальной температуры тела во время женского полового цикла.

Укажите рядом с графиками названия гормонов.

В яичнике в период женского полового цикла (продолжительностью в 28 дней) различают:

1. Фолликулярную фазу, которая длится с ______ по ______ день цикла. В эту фазу в яичнике ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Овуляция (О) происходит на _____ день цикла. Овуляция – это ______________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Овуляции предшествует пик _______________________________ гормона.

3. Фазу желтого тела, которая длится с ______ дня по ________ день. В эту фазу в яичнике ______________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В матке в период женского полового цикла различают:

1. Менструацию (М) – ____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

2. Пролиферативную фазу – ______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Секреторную фазу – __________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пользуясь рис. 1, дополните предложения:

1. Наибольшая концентрация в плазме эстрадиола на _______ день цикла, т.е. в ________________________ фазу.

2. Наибольшая концентрация в плазме прогестерона на ________ день цикла, т.е. в ________________________ фазу.

3. Непосредственно перед овуляцией наблюдается пик гормонов __________________.

4. Подъем базальной температуры тела во время овуляции и в фазу желтого тела связан с секрецией гормона ________________________________.

Менопауза

Менопауза – это ________________________________________________________________

В менопаузу секреция:

а) прогестерона, эстрадиола ________________________

б) ФСГ, ЛГ ________________________

в) половых гормонов (андрогенов) в корковом веществе надпочечников _________________

В период менопаузы изменяется деятельность систем организма: ______________________

Эпифиз (шишковидная железа)

Гормон эпифиза: __________________________________________

(аминокислота триптофан → серотонин → ____________________)

Регуляция секреции:

Темнота (стимулирующее влияние) → сетчатка глаза → ретино-гипоталамический тракт → латеральная область гипоталамуса → спинной мозг → симпатические нервы (преганглионарный нейрон) → верхний шейный ганглий → постганглионарный нейрон → пинеалоциты эпифиза → увеличение синтеза и секреции мелатонина.

Примечание: 1) медиатор постганглионарного нейрона, который взаимодействует с β-адренорецепторами пинеалоцитов эпифиза, _____________________________________

2) свет оказывает _________________________ влияние на синтез и секрецию мелатонина

3) на ночные часы приходится 70% суточной продукции гормона

4) стресс ___________________________ секрецию мелатонина

Механизм действия и эффект

1. Мелатонин _____________ секрецию гонадолиберинов гипоталамуса и ________________ аденогипофиза → снижение половых функций.

2. Введение мелатонина вызывает легкую эйфорию, сон.

3. К началу полового созревания уровень мелатонина _______________________________.

4. Во время женского полового цикла уровень мелатонина изменяется: во время менструации – ___________________________, а во время овуляции – _________________________.

5. Эпифиз – биологические часы, т.к. благодаря ему происходит временная адаптация.

Клинические проявления недостатка и избытка гормона:

1. Опухоли, разрушающие эпифиз, _______________________ половую функцию.

2. Опухоли, происходящие из пинеалоцитов, сопровождаются______________________

Регуляция уровня Ca 2+ в крови

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ГОРМОНОВ. МЕХАНИЗМЫ ТРАНСДУКЦИИ ГОРМОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ГОРМОНОВ. МЕХАНИЗМЫ ТРАНСДУКЦИИ ГОРМОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ.

История изучения гормонов.

Гормоны (в переводе с греческого « двигаю», «возбуждаю») – это специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. Это биологически активные вещества, и в то же время — носители специфической информации, с помощью которой осуществляется связь между различными клетками и тканями, что необходимо для регуляции многочисленных функций организма. Они образуются внутри организма человека специальными органами – железами внутренней секреции (эндокринными железами).

БАВ, образующиеся в других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято называть «гистогормонами» (например, секретин, вырабатываемый слизистой оболочки верхней части кишечника и стимулирующий отделение сока поджелудочной железы), «парагормонами», «биогенными стимуляторами».

Термин «гормон» был введен в 1904 г. У. Бейлиссом и Э. Старлингом, которые означали им «любое вещество, в норме продуцируемое клетками какой-либо части организма и переносимое кровью к отдаленным частям, на которые оно действует для блага организма в целом». Со времени введения термина «гормон» представления о химических связях в организме настолько расширились, что сделали невозможным использование этого термина в его первоначальном смысле.

История открытия гормонов начинается с опыта доктора Шарля Броун-Секара, который много занимался физиологическими исследованиями и нервными болезнями. Задавшись целью вступить в борьбу со старостью, он произвел над самим собой ряд экспериментов: он расплющивал семенные яички морской свинки, разбавлял сок водой и впрыскивал его себе под кожу живота. Он чувствовал себя омоложенным и сообщал, что опыты увенчались успехом во всех отношениях. Броун-Секар умер в 1894 г. в возрасте 76 лет.

Активное развитие эндокринологии началось во второй половина XIX столетия.

В 1904 г. Фридриху Штольцу удалось изготовить адреналин искусственным путем — это был первый гормон, который химики научились искусственно изготовлять точно таким же, каким он существует в природе.

В 1904 г. Бейлисс и Старлинг открыли секретин и показали роль химической регуляции физиологических функций и ее отличие от нервного контроля.

Открытая Гудернатчем в 1911 г. возможность вызвать метаморфоз у головастиков с помощью высушенной ткани щитовидной железы, указала на фундаментальную роль гормонов в развитии животного организма.

Гормон щитовидной железы, названный тироксином, был открыт Кендаллем в 1914г. Он повышает основной обмен, способствует более интенсивному распаду белков и жиров и воздействует на углеводный обмен. Тироксин имеет особое значение для молодых особей, так как влияет на рост костей совместно с гормонами половых желез и гипофиза. Сегодня тироксин, как и другие известные гормоны, можно синтезировать искуственно.

Однако самым значимым открытием, с которым началась эпоха изучения гормонов, стало открытие в 1922 г. Бантингом и Бестом гормона поджелудочной железы – инсулина, который регулирует углеводный обмен в организме, отсутствие его вызывает сахарный диабет.

Чистый эстрадиол – женский половой гормон — был описан лишь в 1935 г. Эдгаром Дойси, использовавшим для исследований яичники свиней. Для получения примерно десяти миллиграммов гормона Дойси израсходовал четыре тонны свиных яичников.

Многим исследователям примерно в одно и то же время удалось обнаружить гормон желтого тела – прогестерон, который поддерживает и сохраняет беременность животных и человека.

Все эти и многие другие работы по изучению гормонов и их влиянию на функции организма следовали одна за другой, эпоха научного описания гормонов продолжается и поныне.

Современные представления о гормонах. Классификация гормонов по месту выработки, хим. природе, действия на ОВ. Особенности биол. действия гормонов. Типы гормонального влияния.

Гормон — специфические физиологические активные вещества, вырабатываемые специальными эндокринными органами или тканями, секретируемые в кровь или лимфу и оказывающие действие на функции и строение органов или тканей, вне места своего образования.

Ключевые признаки гормонов:

·активное вещество — Она проявляется в том, что гормоны оказывают физиологическое действие в очень малых концентрациях

·вырабатываемые специальными эндокринными органами — Синтез и выделение гормонов осуществляется специализированными клетками. Гормоны образуются в железистых эндокринных клетках, а нейрогормоны — в нейросекреторных клетках. Из этих клеток они поступают во внутреннюю среду, в основном в кровь.

·выделяются в кровь или лимфу

·действие на клетку мишень

-специфичность — Каждый гормон характеризуется определенной, присущей только ему химической структурой, местом синтеза и функцией. В связи с этим дефицит какого-либо гормона не может быть восполнен другим гормоном или другим биологически активным веществом

Функции гормонов:

1. Регуляция обмена веществ, приспосабливающая организм к условиям существования.

2. Влияние на рост (Недостаток соматостатина, вырабатываемого передней долей гипофиза, резко снижается активность синтеза белков, вследствие чего возникает задержка роста).

3. Влияние на дифференцировку тканей (При недостатке гормонов щитовидной железы нарушается дифференциация тканей. Если удалить у головастика щитовидную железу, то головастик растет, но его метаморфоз во взрослую лягушку не происходит).

4. Влияние на размножение (При дефиците половых гормонов запаздывают или слабо развиваются вторичные половые признаки).

Дата добавления: 2019-11-16 ; просмотров: 611 ;

Для того чтобы понимать важность рассматриваемых процессов, следует детально остановиться на функциях гормонов желез внутренней секреции. К их основным задачам относятся поддержка внутренней среды, активное участие в метаболизме, контроль процессов роста и развития.

Гормоны и их функции

Теперь детально остановимся на особенностях основных гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции:

Регуляция секреции гормонов осуществляется как эндокринной системой, так и ЦНС. Вместе они заботятся о том, чтобы организм работал как единое целое. Звеном, который связывает две жизненно необходимые системы, выступает гипоталамус. Получая данные от центральной и вегетативной нервной системы, он начинает производить особенные компоненты – нейрогормоны, контролирующие замедление или ускорение выработки биологически активных веществ.

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.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

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.

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:

2. Производные аминокислот

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

Производные аминокислот

Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ)

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Методы диагностики и способы лечения эндокринных заболеваний
Добавить комментарий