Биохимия гормонов
Гормоны как органические биологические вещества, вырабатываемые в эндокринных железах или клетках, их классификация и типы, функциональные особенности и роль в организме. Механизм действия и отличительные особенности мужских и женских половых гормонов.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Гормоны — органические биологические вещества, вырабатываемые в эндокринных железах или клетках, транспортируемые кровью и оказывающие регуляторное действие на обменные процессы и физиологические функции.
Гормоны являются первичными посредниками между центральной нервной системой и тканевыми процессами. Термин гормоны 1905 году ввели ученые Бейлис и Старлинг. К эндокринным железам относится гипоталамус, гипофиз, эпифиз, тимус, щитовидная железа, паращитовидная железа, поджелудочная железа, надпочечники, половые железы и диффузная нейроэндокринная система. Единый принцип номенклатуры гормонов отсутствует. Их называют по месту образования (инсулин от insula-островок), по физиологическому эффекту (вазопрессин), гормоны передней доли гипофиза имеют окончание — тропин, окончание — либерин и — статин указывает на гипоталамические гормоны.
1. Классификация гормонов по их химической природе
По химической природе гормоны делят на 3 группы.
I. Белково-пептидные гормоны.
a) Простые белки (соматотропин, инсулин)
b) Пептиды (кортикотропин, меланотропин, кальцитонин)
c) Сложные белки (чаще гликопротеиды — тиреотропин, гонадотропин)
II. Гормоны — производные отдельных аминокислот (тироксин, адреналин)
III. Стероидные гормоны (производные холестерина — кортикостероиды, андрогены, эстрогены)
Химическая природа гормонов определяет особенности их метаболизма.
Синтез гормонов. Гормоны белковой природы синтезируются по законам трансляции. Гормоны — производные аминокислот синтезируются путём химической модификации аминокислот. Стероидные гормоны образуются путём химической модификации холестерина. Некоторые гормоны синтезируются в активной форме (адреналин), другие синтезируются в виде неактивных предшественников (препроинсулин). Некоторые гормоны могут активироваться за пределами эндокринной железы. Например, тестостерон в предстательной железе переходит в более активный дигидротестостерон. Синтез большинства гормонов регулируется по принципу обратной связи (авторегуляция)
Под действием импульсов ЦНС в гипоталамусе синтезируется либерины (кортиколиберин, тиреолиберин, соматолиберин, пролактолиберин, гонадолиберин), которые активируют функцию передней доли гипофиза, и статины, тормозящие функцию передней доли гипофиза (соматостатин, пролактостатин, меланостатин). Либерины и статины регулируют выработку тропных гормонов передней доли гипофиза. Тропины передней доли гипофиза, в свою очередь, активируют функцию периферических эндокринных желез, которые вырабатывают соответствующие гормоны. Высокая концентрация гормонов тормозит либо выработку тропных гормонов, либо выработку либеринов (отрицательная обратная связь).
При нарушении регуляции синтеза гормонов может возникать либо гиперфункция, либо гипофункция.
Транспорт гормонов. Водорастворимые гормоны (белково-пептидные гормоны, гормоны — производные аминокислот (исключая тироксин)) транспортируются свободно в виде водных растворов. Водонерастворимые (тироксин, стероидные гормоны) транспортируются в комплексе с транспортными белками. Например, кортикостероиды транспортируются белком транскортином, тироксин — тироксинсвязывающим белком. Белковосвязанные формы гормона расцениваются как определённое депо гормонов. Концентрация гормонов в плазме крови очень мала, находится в диапазоне 10 -15 -10 -19 моль.
Циркулирующие в крови гормоны оказывают эффект на определенные ткани — мишени, в которых имеются рецепторы к соответствующим гормонам. Рецепторы чаще всего являются олигомерными гликопротеидами или липопротеидами. Рецепторы к различным гормонам могут располагаться или на поверхности клеток, или внутри клеток. Количество рецепторов, их активность может изменяться под действием различных факторов.
Катаболизм гормонов. Гормоны белковой природы распадаются до аминокислот, аммиака, мочевины. Гормоны — производные аминокислот инактивируются различными способами — дезаминирование, отщепление йода, окисление, разрыв кольца. Стероидные гормоны инактивируются путём окислительно-восстановительных превращений без разрыва стероидного кольца, путём реакции конъюгирования с серной кислотой и глюкуроновой кислотой.
3. Механизмы действия гормонов
Различают несколько механизмов реализации гормонального сигнала для водорастворимых и водонерастворимых гормонов.
Все гормоны оказывают три конечных эффекта:
1) изменение количества белков и ферментов за счёт изменения скорости их синтеза.
2) изменение активности имеющихся в клетки ферментов
3) изменение проницаемости клеточных мембран
Цитозольный механизм действия гидрофобных (липофильных) гормонов.. Липофильные гормоны способны проникать в клетку через клеточную мембрану, поэтому рецепторы для них располагаются внутриклеточно в цитозоле, на митохондриях, на поверхности ядра. Рецепторы гормонов чаще всего включают 2 домена: для связывания с гормоном и для связывания с ДНК. Рецептор при взаимодействии с гормоном изменяет свою структуру, освобождается от шаперонов, в результате чего гормон — рецепторный комплекс приобретает способность проникать внутрь ядра и взаимодействовать с определёнными участками ДНК. Это, в свою очередь, ведёт к изменению скорости транскрипции (синтез РНК), а вследствие этого меняется и скорость трансляции (синтез белка).
Мембранный механизм действия водорастворимых гормонов.
Водорастворимые гормоны не способны проникать через цитоплазматическую мембрану. Рецепторы для данной группы гормонов располагаются на поверхности клеточной мембраны. Поскольку гормоны не проходят внутрь клеток, между ними и внутриклеточными процессами необходим вторичный посредник, который передаёт гормональный сигнал внутрь клетки. В качестве вторичных посредников могут служить инозитолсодержащие фосфолипиды, ионы кальция, циклические нуклеотиды.
Циклические нуклеотиды — цАМФ, цГМФ — вторичные посредники
Гормон взаимодействует с рецептором и образует гормон — рецепторный комплекс, в котором меняется конформация рецептора. Это, в свою очередь, изменяет конформацию мембранного ГТФ — зависимого белка (G-белка) и ведёт к активации мембранного фермента аденилатциклазы, который переводит АТФ в цАМФ. Внутриклеточный циклический АМФ служит вторичным посредником. Он активирует внутриклеточные ферменты протеинкиназы, которые катализируют фосфорилирование различных внутриклеточных белков (ферментов, мембранных белков), что приводит к реализации конечного эффекта гормона. Эффект гормона «выключается» под действием фермента фосфодиэстеразы, разрушающей цАМФ, и ферментов фосфатаз, дефосфорилирующих белки.
Ионы кальция — вторичные посредники.
Взаимодействие гормона с рецептором повышает проницаемость кальциевых каналов клеточной мембраны, и внеклеточный кальций поступает в цитозоль. В клетках ионы Са 2+ взаимодействуют с регуляторным белком кальмодулином. Комплекс кальций-кальмодулин активирует кальцийзависимые протеинкиназы, которые активируют фосфолирирование различных белков и приводят к конечным эффектам.
Инозитолсодержащие фосфолипиды — вторичные посредники.
Образование гормон-рецепторного комплекса активирует в клеточной мембране фосфолипазу С, которая расщепляет фосфатидилинозит на вторичные посредники диацилглицерин (ДАГ) и инозитол-трифосфат (ИФ3). ДАГ и ИФ3 активируют выход Са 2+ из внутриклеточных депо в цитозоль. Ионы кальция взаимодействуют с кальмодулином, что активирует протеинкиназы и последующее фосфолирирование белков, сопровождающееся конечными эффектами гормона.
4. Краткая характеристика гормонов
Белково-пептидные гормоны
Гормонами передней доли гипофиза являются соматотропин, пролактин (простые белки), тиреотропин, фоллиторопин, лютропин (гликопротеиды), кортикотропин, липотропин (пептиды).
Соматотропин — белок, включающий около 200 аминокислот. Обладает выраженным анаболическим действием, активирует глюконеогенез, синтез нуклеиновых кислот, белков, в частности, коллагена, синтез гликозаминогликанов. Соматотропин вызывает гипергликемический эффект, усиливает липолиз.
Гипофункция у детей ведёт к гипофизарной карликовости (нанизм). Гиперфункция у детей сопровождается гигантизмом, а у взрослых акромегалиёй.
Пролактин — гормон белковой природы. Его продукция активируется в период лактации. Пролактин стимулирует: маммогенез, лактопоэз, эритропоэз
Фоллитропин — гликопротеид, определяет цикличность созревания фолликулов, выработку эстрогенов у женщин. В мужском организме он стимулирует сперматогенез.
Лютропин — гликопротеид, в женском организме способствует формированию желтого тела и выработке прогестерона, в мужском организме стимулирует сперматогенез и продукцию андрогенов.
Тиреотропин — гликопротеид, стимулирует развитие щитовидной железы, активирует синтез белков, ферментов.
Кортикотропин — пептид, включающий 39 аминокислот, активирует созревание надпочечников и выработку кортикостероидов из холестерина. Гиперфункция — синдром Иценко-Кушинга, проявляется гипергликемией, гипертензией, остеопорозом, перераспределением жиров с накоплением их на лице и груди.
Липотропин включает в свой состав около 100 аминокислот, стимулирует распад жиров, служит источником эндорфинов. Гиперфункция сопровождается гипофизарной кахексией, гипофункция — гипофизарным ожирением.
К гормонам средней доли гипофиза относится меланотропин (меланоцитостимулирующий гормон). Он является пептидом, стимулирует формирование меланоцитов и синтез в них меланинов, которые обладают фотопротекторным действием и являются антиоксидантами.
К гормонам задней доли гипофиза относятся вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин. Данные гормоны являются нейросекретами, они синтезируются в гипоталамических ядрах, а затем перемещаются в заднюю долю гипофиза. Оба гормона состоят из 9 аминокислот.
Вазопрессин регулирует водный обмен, усиливает в почках синтез белка аквапорина и реабсорбцию воды в почечных канальцах. Вазопрессин суживает сосуды и повышает артериальное давление. Недостаток гормона приводит к заболеванию несахарный диабет, проявляющийся резким увеличением диуреза.
Окситоцин стимулирует сокращение мускулатуры матки, сокращает гладкую мускулатуру молочных желез, усиливает отделения молока. Окситоцин активирует синтез липидов.
Гормоны паращитовидных желез
Гормонами паращитовидных желез являются паратгормон, кальцитонин, участвующие в регуляции кальций — фосфорного обмена.
Паратгормон — белок, включает в свой состав 84 аминокислоты, синтезируется в виде неактивного предшественника. Паратгормон повышает уровень кальция в крови и снижает содержание фосфора. Повышение уровня кальция в крови под действием паратгормона происходит благодаря его трём основным эффектам:
— усиливает «вымывание» кальция из костной ткани с одновременным обновлением органического матрикса кости,
— повышает задержку кальция в почках,
— вместе с витамином D3 усиливает синтез в кишечнике кальций-связывающего белка и всасывание кальция из пищевых продуктов.
При гипофункции паратгормона наблюдается гипокальциемия, гиперфосфатемия, мышечные судороги, нарушение работы дыхательной мускулатуры.
При гиперфункции паратгормона наблюдаются гиперкальциемия, остеопороз, нефрокальциноз, фосфатурия.
Кальцитонин — пептид, включающий в свой состав 32 аминокислоты. В отношении кальциевого обмена он является антагонистом паратгормона, т.е. снижает уровень кальция и фосфора в крови в основном за счёт уменьшения резорбции кальция из костной ткани
Гормоны поджелудочной железы
В поджелудочной железе вырабатываются гормоны инсулин, глюкагон, а также соматостатин, панкреатический полипептид
Инсулин — белок, состоит из 51 аминокислоты, входящие в 2 полипептидные цепи. Он синтезируется в в — клетках островков в виде предшественника препроинсулина, а затем подвергается частичному протеолизу. Инсулин регулирует все виды обмена (белковый, липидный, углеводный), в целом оказывает анаболическое действие. Влияние инсулина на углеводный обмен проявляется в увеличении проницаемости тканей для глюкозы, активировании фермента гексокиназы, усилении использования глюкозы в тканях. Инсулин повышает окисление глюкозы, её использование на синтез белков, жиров, вследствие чего развивается гипогликемия. Инсулин активирует липогенез, тормозит липолиз, проявляет антикетогенное действие. Инсулин усиливает синтез белков и нуклеиновых кислот.
Гипофункция сопровождается развитием сахарного диабета, который проявляется гипергликемией, глюкозурией, ацетонурией, отрицательным азотистым балансом, полиурией, обезвоживанием организма (смотри также «Патология углеводного обмена»).
Глюкагон — гормон пептидной природы, состоит из 29 аминокислот, синтезируется в б — клетках островков поджелудочной железы. Он обладает гипергликемическим действием, в основном за счёт усиления фосфоролитического распада гликогена печени до глюкозы. Глюкагон активирует липолиз, активирует катаболизм белков.
Гормоны вилочкой железы
Тимус является органом лимфопоэза, тимопоэза и органом выработки гормонов, определяющих иммунные процессы в организме. Эта железа активна в детском возрасте, а к отрочеству происходит её инволюция. Основные гормоны вилочковой железы имеют пептидную природу. К ним относятся:
· б, в — тимозины — определяют пролиферацию Т-лимфоцитов;
· I, II—тимопоэтины — усиливают созревание Т-лимфоцитов, блокируют нервно — мышечную возбудимость;
· тимусный гуморальный фактор — способствует дифференцировке Т-лимфоцитов на киллеры, хелперы, супрессоры;
· лимфоцитостимулирующий гормон — усиливает образование антител;
· тимусный гомеостатический гормон — является синергистом соматотропина и антагонистом кортикотропина и гонадотропина, и поэтому тормозит преждевременное половое созревание.
При гипофункции тимуса развиваются иммунодефицитные состояния. При гиперфункции возникают аутоиммунные заболевания.
Гормоны щитовидной железы
В щитовидной железе синтезируются тиреоидные гормоны трийодтиронин (Т3), тироксин (Т4) и пептидный гормон кальцитонин.
Синтез тиреоидных гормонов проходит несколько стадий:
· поглощение I щитовидной железой за счет «йодного насоса»;
· окисление иодидов в молекулярную форму при участии фермента йодидпероксидазы
· органификация йода — т.е. включение йода в состав аминокислоты тирозина, находящейся в тиреоглобулине щитовидной железы. (сначала образуется монойодтиронин, а затем дийодтиронин);
· конденсация 2-х молекул дийодтиронина;
· гидролиз Т4 из тиреоглобулина.
Тиреоидные гормоны влияют на энергетический обмен, повышают потребление кислорода, синтез АТФ, для многочисленных биосинтетических процессов, для работы Na-К-насоса. В целом они активируют процессы пролиферации, дифференцировки, активируют гемопоэз, остеогенез. Их действие на углеводный обмен проявляется в развитии гипергликемии. Тиреоидные гормоны влияют на липидный обмен, активируя липолиз, в — окисление жирных кислот. Действие их на азотистый обмен состоит в активировании синтеза белков, ферментов, нуклеиновых кислот.
Гипофункция тиреоидных гормонов в детском возрасте приводит к развитию кретинизма, симптомами которого являются низкий рост, умственная отсталость. У взрослых людей гипофункция тиреоидных гормонов сопровождается микседемой — слизистым отёком, нарушением обмена гликозаминогликанов соединительной ткани и задержкой воды. При недостатке тиреоидных гормонов нарушаются энергетические процессы, развивается мышечная слабость, гипотермия. Эндемический зоб возникает при дефиците йода, отмечается разрастание железы и, как правило, гипофункция.
Гиперфункция проявляется как тиреотоксикоз (базедова болезнь), симптомами которого являются истощение организма, гипертермия, гипергликемия, поражение сердечной мышцы, неврологическая симптоматика, пучеглазие (экзофтальм)
Аутоиммунный тиреоидит связан с образованием антител к рецепторам тиреоидных гормонов, компенсаторным увеличением синтеза гормонов щитовидной железой.
Гормоны мозгового слоя надпочечников (катехоламины)
К гормонам мозгового слоя надпочечников относятся адреналин, норадреналин — производные аминокислоты тирозина.
Адреналин влияет на углеводный обмен, вызывает гипергликемию, усиливая распад гликогена в печени до глюкозы. Адреналин влияет на жировой обмен, активирует липолиз, повышает концентрацию в крови свободных жирных кислот. Адреналин усиливает катаболизм белков. Адреналин оказывает влияние многие физиологические процессы: обладает вазотоническим (сосудосуживающим), кардиотоническим эффектом является гормоном стресса,
Норадреналин — в большей степени проявляет нейромедиаторный эффект.
Гиперпродукция катехоламинов наблюдается при феохромоцитоме (опухоль хромаффинных клеток)
Эпифиз продуцирует гормоны мелатонин, адреногломерулотропин, эпиталамин
Мелатонин по химической природе является производным триптофана. Мелатонин регулирует синтез тканевых пигментов (меланинов), оказывает осветляющий эффект в ночное время суток и является антагонистом меланотропина гипофиза. Мелатонин влияет на дифференцировку клеток, оказывает противоопухолевое действие, стимулирует иммунные процессы, препятствует преждевременному половому созреванию. Вместе с эпиталамином (пептид) определяет биологические ритмы организма: выработку гонадотропных гормонов, суточные ритмы, сезонные ритмы.
Адреногломерулотропин (производное триптофана) активирует в надпочечниках выработку минералокортикоидов и, таким образом, регулирует водно-минеральный обмен.
Гормоны коры надпочечников
Гормоны коры надпочечников: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, предшественники мужских половых гормонов относятся к стероидным гормонам, являющими производными спирта холестерина.
Глюкокортикоиды
Кортикостерон, кортизон и гидрокортизон (кортизол) влияют на все виды обмена. Влияя на углеводный обмен, вызывают гипергликемию, активируют глюконеогенез. Глюкокортикоиды регулируют липидный обмен, усиливая липолиз на конечностях, активируя липогенез на лице и груди (появляется лунообразное лицо). Влияя на белковый обмен, глюкокортикоиды активирует распад белков в большинстве тканей, но усиливают синтез белков в печени. Глюкокортиоиды оказывает выраженное противовоспалительное действие, ингибируя фософолипазу А2 и, вследствие этого, угнетая синтез эйкозаноидов. Глюкокортикоиды обеспечивают стресс-реакцию, а в больших дозах подавляют иммунные процессы.
Гиперфункция глюкокортикостероидов может быть гипофизарного происхождения или проявлением недостаточности выработки гормонов коркового слоя надпочечников. Она проявляется заболеванием Иценко-Кушинга. Гипофункция — болезнь Аддисона (бронзовая болезнь), проявляется сниженной сопротивляемостью организма, нередко гипертензией, гиперпигментацией кожи.
Минералокортикоиды
Дезоксикортикостерон, альдостерон регулируют водно-солевой обмен, способствует задержке натрия и выведению через почки калия и протонов.
При гиперфункции наблюдается гипертензия, происходит задержка воды, повышение нагрузки на сердечную мышцу, снижение уровня калия, развивается аритмия, алкалоз. Гипофункция ведёт к гипотонии, сгущению крови, нарушению работы почек, ацидозу.
Предшественники андрогенов
Предшественником андрогенов является дегидроэпиандростерон (ДЭПС). При его гиперпродукции возникает вирилизм, при котором у женщин формируется волосяной покров по мужскому типу. В тяжелой форме развивается адреногенитальный синдром.
5. Мужские половые гормоны (андрогены)
гормон половой органический биологический
К андрогенам относятся андростерон, тестостерон, дигидротестостерон. Они влияют на все виды обмена, синтез белков, жиров, остеогенез, обмен фосфолипидов, определяют половую дифференцировку, поведенческие реакции, стимулируют развитие ЦНС. Гипофункция проявляется астеничной конституцией, инфантилизмом, нарушением формирования вторичных половых признаков.
6. Женские половые гормоны (эстрогены)
Эстрогенами являются эстрон, эстрадиол, эстриол. Они синтезируются из андрогенов путём ароматизации первого кольца. Эстрогены регулируют овариально-менструальный цикл, протекание беременности, лактации. Они активируют анаболические процессы (синтез белков, фосфолипидов, остеогенез), проявляют гипохолестеринемическое действие. Гипофункция ведёт к аменорее, остеопорозу.
7. Гормоны плаценты
В эмбриональном периоде плацента играет роль эндокринной железы. К гормонам плаценты относятся, в частности, хорионический соматотропин, хорионический гонадотропин, эстрогены, прогестерон, релаксин.
Обмен стероидных гормонов в эмбриональном периоде происходит в единой системе «мать-плацента-плод». Холестерин из организма матери поступает в плаценту, где преобразуется в прегненолон (предшественник стероидных гормонов). У плода прегненолон трансформируется в андрогены, которые поступают в плаценту. В плаценте из андрогенов синтезируются эстрогены, которые поступают в организм беременной женщины. Экскреция ею эстрогенов служит критерием протекания беременности.
Особенности гормонального статуса у детей
Сразу после рождения активируется функция гипофиза, коры надпочечников для обеспечения стрессовой реакции. Активация функции щитовидной железы и мозгового слоя надпочечников направлены на усиление липолиза, распад гликогена и на согревание организма. В этот период наблюдается некоторая гипофункция паращитовидной железы, гипокальциемия.
В первое время после рождения ребёнок получает некоторые гормоны в составе грудного молока. В первые дни после рождения может развиваться половой криз, связанный с отсутствием эффекта половых гормонов матери. Он проявляется нагрубанием молочных желез, появлением жировых точек, гнойничков, отёком половых органов.
В дошкольном возрасте активируется щитовидная, вилочковая железа, эпифиз, гипофиз.
К периоду полового созревания эпифиз и тимус подвергаются инволюции, заметно активируется выработка гонадотропных и половых гормонов.
1. РАН, Всероссийский ин-т научной и технической информации; Сост.: Е.С. Панкратова, В.К. Финн; Под общ. ред. В.К. Финна: Автоматическое порождение гипотез в интеллектуальных системах. — М.: ЛИБЕРКОМ, 2009
2. РАН, Общество биохимиков и молекулярных биологов, Институт биохимии им. А.Н. Баха; отв. ред. Л.П. Овчинников: Успехи биологической химии. — Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2009
3. : Молчание генов. — Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2008
4. Зурабян С.Э.: Номенклатура природных соединений. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008
5. Комов В.П.: Биохимия. — М.: Дрофа, 2008
6. под ред. Е.С. Северина; рец.: А.А. Терентьев, Н.Н. Чернов: Биохимия с упражнениями и задачами. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008
7. Под ред.: Д.М. Зубаирова, Е.А. Пазюк; Рец.: Ф.Н. Гильмиярова, И.Г. Щербак: Биохимия. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008
8. Сотников О.С.: Статика и структурная кинетика живых асинаптических дендритов. — СПб.: Наука, 2008
9. Тюкавкина Н.А.: Биоорганическая химия. — М.: Дрофа, 2008
10. Александровская Е.И.: Антропохимия. — М.: Класс-М, 2007
Подобные документы
Система гормональной регуляции. Номенклатура и классификация гормонов. Принципы передачи гормонального сигнала клеткам-мишеням. Строение гидрофильных гормонов, механизм их действия. Метаболизм пептидных гормонов. Представители гидрофильных гормонов.
реферат [676,8 K], добавлен 12.11.2013
Особенности желез внутренней секреции. Методы исследования функции желез внутренней секреции. Физиологические свойства гормонов. Типы влияния гормонов. Классификация гормонов по химической структуре и направленности действия. Пути действия гормонов.
презентация [2,2 M], добавлен 23.12.2016
Гормоны коры и мозгового вещества надпочечников. Механизм действия стероидных гормонов. Функциональные взаимодействия в системе «гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников». Гормоны щитовидной железы и их синтез. Синдромы нарушения выработки гормонов.
презентация [1,9 M], добавлен 08.01.2014
Определение понятия «гормон». Ознакомление с историей изучения эндокринных желез и гормонов, составлением их общей классификации. Рассмотрение специфических особенностей биологического действия гормонов. Описание роли рецепторов в данном процессе.
презентация [144,7 K], добавлен 23.11.2015
Основные системы регуляции метаболизма. Функции эндокринной системы по регуляции обмена веществ посредством гормонов. Организация нервно-гормональной регуляции. Белково-пептидные гормоны. Гормоны — производные аминокислот. Гормоны щитовидной железы.
презентация [5,3 M], добавлен 03.12.2013
Понятие о гормонах, их основных свойствах и механизме действия. Гормональная регуляция обмена веществ и метаболизма. Гипоталамо-гипофизарная система. Гормоны периферических желез. Классификация гормонов по химической природе и по выполняемым функциям.
презентация [5,9 M], добавлен 21.11.2013
Характеристика гормонов, особенности их образования, роль в регулировании работы организма. Функциональные группы гормонов. Гипоталамо-гипофизарная система. Эффекторные гормоны ГГС. Рилизинг-факторы гипоталамуса. Описание тропных гормонов аденогипофиза.
презентация [8,1 M], добавлен 21.03.2014
Химическая природа и классификация гормонов. Биороль простагландинов и тромбоксанов. Регуляция секреции гормонов. Гормональная регуляция углеводного, липидного, белкового и водно-солевого обмена. Роль циклазной системы в механизме действия гормонов.
курсовая работа [769,0 K], добавлен 18.02.2010
Эндокринная система человека. Железы внешней и внутренней секреции. Свойства гормонов. Гипофиз как важнейшая железа эндокринного аппарата. Гормоны щитовидной железы. Морфология женских и мужских половых желез. Гормональная активность половых желез.
курсовая работа [33,7 K], добавлен 16.06.2012
Органические вещества, предназначенные для управления функциями организма. Принцип действия гормонов. Воздействие на организм серотонина, мелатонина, адреналина, норадреналина, грелина, лептина, дофамина, эндорфина, эстрогена, прогестерона и тестостерона.
презентация [15,3 M], добавлен 15.12.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.
Источник статьи: http://revolution.allbest.ru/biology/00616688_0.html
Общая характеристика гормонов
Виды биологически высокоактивных веществ, синтезирующихся и выделяющихся во внутреннюю среду организма эндокринными железами. Влияние гормонов на функции удаленных от места их секреции органов. Причины количественных изменений активных рецепторов.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРМОНОВ
Гормоны — это биологически высокоактивные вещества, синтезирующиеся и выделяющиеся во внутреннюю среду организма эндокринными железами и оказывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем организма.
Эндокринная железа — это анатомическое образование, лишенное выводных протоков, единственной или основной функцией которого является внутренняя секреция гормонов. К эндокринным железам относятся гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, надпочечники (мозговое и корковое вещество), паращитовидные железы.
Поджелудочная железа и половые железы относятся к органам со смешанным типом секреции.
Одна и та же железа внутренней секреции может продуцировать неодинаковые по своему действию гормоны. Так, например, щитовидная железа продуцирует тироксин и тирокальцитонин. В то же время продукция одних и тех же гормонов может осуществляться разными эндокринными железами. Например, половые гормоны продуцируются и половыми железами, и надпочечниками.
Традиционно неэндокринные органы: почки, желудочно-кишечный тракт, сердце также способны к синтезу биологически активных веществ. Некоторые из них синтезируются так близко к своим органам-мишеням, что могут достигать их диффузией, не попадая в кровоток. Их называют гормонами местного действия. Клетки, вырабатывающие такие вещества, называют паракринными.
Ряд биологически активных веществ помимо гормональной функции могут выступать как медиаторы. Реализация гормональной и медиаторной функций определяется местом синтеза.
Например, адреналин и норадреналин. Когда рассматривается их выработка в мозговом веществе надпочечников, их обычно называют гормонами, если речь идет об их образовании и выделении симпатическими окончаниями, их называют медиаторами.
Некоторые из регуляторных гипоталамических пептидов обнаружены не только в нейронах головного мозга, но и в особых клетках других органов (например кишечника). Клетки, вырабатывающие эти пептиды, образуют согласно современным представлениям диффузную нейроэндокринную систему, состоящую из разбросанных по разным органам и тканям клеток. Клетки этой системы характеризуются высоким содержанием аминов, способностью к захвату предшественников аминов и наличием декарбоксилазы аминов. Отсюда название системы по первым буквам английских слов Amine Precursors Uptake and Decarboxylating system — APUD-система — система захвата предшественников аминов и их декарбоксилирования. Поэтому правомерно говорить не только об эндокринных железах, но и об эндокринной системе, которая объединяет все железы, ткани и клетки организма, выделяющие во внутреннюю среду специфические регуляторные вещества.
Гормоны можно классифицировать, исходя из разных критериев:
а) По растворимости (гидрофильные и липофильные);
б) По химической структуре:
1. Производные аминокислот: производные тирозина: тироксин, трийодтиронин, дофамин, адреналин, норадреналин;
2. Белково-пептидные гормоны:
— полипептиды: глюкагон, кортикотропин, меланотропин, вазопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и кишечника;
— простые белки (протеины): инсулин, соматотропин, пролактин, паратгормон, кальцитонин;
— сложные белки (гликопротеиды): тиреотропин, фоллитропин, лютропин;
— стероидные гормоны: кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон), половые гормоны: андрогены (тестостерон), эстрогены и прогестерон.
в) По механизму передачи сигнала или по расположению рецепторов. По этому критерию гормоны делятся на 2 основные группы. К первой группе относятся стероиды, иодтиронины и кальцитриол. Рецепторы этих гормонов располагаются в цитоплазме или на ядре. Ко второй группе относятся водорастворимые гормоны, которые взаимодействуют с рецепторами, находящимися на плазматической мембране;
г) По природе сигнала, опосредующего гормональный внутриклеточный эффект;
д) По биологическим функциям — гормоны, регулирующие обмен углеводов, липидов и аминокислот (инсулин, глюкагон, кортизол, адреналин), регулирующие водно-солевой об прессин, альдостерон), обмен кальция (паратгормон, кальцитриол, кальцитонин), регулирующие репродуктивную функцию (эстрадиол, тестостерон, прогестерон). Тропные гормоны -либерины и статины гипоталамуса, некоторые гормоны гипофиза) регулируют синтез и других гормонов.
Несмотря на то, что гормоны имеют разное химическое строение, для них характерны некоторые общие биологические свойства.
1. Строгая специфичность (тропность) физиологического действия;
2. Высокая биологическая активность: гормоны оказывают свое физиологическое действие в чрезвычайно малых дозах (10 -6 -10 -10 моль/л);
3. Дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона;
4. Генерализованность действия;
5. Пролонгированность действия.
Установлены четыре основных типа физиологического действия на организм: кинетическое, или пусковое, вызывающее определенную деятельность исполнительных органов, метаболическое (изменения обмена веществ), морфогенетическое, корригирующее (изменение интенсивности функций органов и тканей).
Метаболическое действие гормонов осуществляется различными путями, среди которых наиболее важными являются следующие:
1. повышение или угнетение активности ферментов;
2. изменение проницаемости клеточных мембран;
3. регуляция ими биосинтетических и энергетических процессов.
Гормональный эффект опосредован следующими основными этапами: синтезом и поступлением в кровь, формами транспорта, клеточными механизмами действия гормонов.
От места секреции гормоны доставляются к органам-мишеням циркулирующими жидкостями: кровью, лимфой. Транспорт гормонов определяется их растворимостью. Гормоны, имеющие гидрофильную природу (например, белково-пептидные гормоны) обычно транспортируются кровью в свободном виде. Стероидные гормоны, йодсодержащие гормоны щитовидной железы транспортируются в виде комплексов с белками плазмы крови. Это могут быть специфические транспортные белки (транспортные низкомолекулярные глобулины, тироксинсвязывающий белок, транспортирующий кортикостероиды белок транскортин), неспецифический транспорт (альбумины), а также в адсорбированном состоянии на форменных элементах крови. Биологическая активность определяется содержанием свободных форм гормонов. Связанные формы гормонов являются как бы депо, физиологическим резервом, из которого гормоны переходят в активную свободную форму по мере необходимости. Обязательным условием для проявления эффектов гормона является его взаимодействие с рецепторами. Для гормональных рецепторов характерно:
1) высокое сродство к гормону;
2) высокая избирательность;
3) ограниченная связывающая емкость;
4) специфичность локализации рецепторов в тканях.
На одной и той же мембране клетки могут располагаться десятки разных типов рецепторов.
Количество функционально активных рецепторов может изменяться при различных состояниях и в патологии. Так, например при беременности в миометрии исчезают М-холинорецепторы, и возрастает количество окситоциновых рецепторов.
При некоторых формах сахарного диабета имеет место функциональная недостаточность инсулярного аппарата, т. е., уровень инсулина в крови высокий, но часть инсулиновых рецепторов связана с аутоантителами к этим рецепторам не работает.
Количество рецепторов, участвующих в связывании гормонов, — несколько тысяч на клетку. Рецепторы способны к узнаванию и селекции гормонов. Гормон-рецепторное взаимодействие характеризуется высоким сродством и специфичностью, обратимостью и генерацией сигнала (трансдукцией сигнала) и зависит от температуры и рН.
Механизмы действия гормонов. Существуют два основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки. эндокринный гормон секреция
Биологический эффект гормонов, взаимодействующих с рецепторами, локализованными на плазматической мембране, осуществляется с участием вторичного передатчика, называемого посредником или мессенджером.
В зависимости от того, какое вещество выполняет его функцию, гормоны можно разделить на следующие группы:
1) гормоны, оказывающие биологический эффект с участием циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). К ним относятся глюкагон, лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон, тиростимулирующий гормон, кальцитонин, паратиреоидный гормон, антидиуретический гормон, адреналин, норадреналин;
2) гормоны, осуществляющие свое действие с участием циклического гуанидинмонофосфата (цГМФ), оксид азота;
3) гормоны, опосредующие свое действие с участием в качестве внутриклеточного вторичного мессенджера ионизированного кальция или фосфатидилинозитидов (инозитолтрифосфат и диацилглицерин) или обоих соединений, К ним относятся антидиуретический гормон, адреналин, норадреналин, ангиотензин II, гонадотропин-рилизинг гормон или люлиберин, тиролиберин;
4) гормоны, оказывающие свое действие путем стимулирования каскада киназ и фосфатаз.
К ним относятся инсулин, пролактин, эритропоэтин.
Но это деление очень условно. В зависимости от типа рецептора один и тот же гормон может передавать сигнал через различные мессенжеры.
Например, при взаимодействии адреналина с в2 — рецептором в передаче сигнала участвует цАМФ. При взаимодействии адреналина с б1 — рецептором в передаче сигнала участвует ионизированный кальций и фосфатидилинозитиды.
Подобные документы
Гормоны как биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами. Основные свойства и механизм действия гормонов. Главные эндокринные железы. Особенности мужских и женских гормонов. Функции паращитовидных желез в организме человека.
презентация [774,8 K], добавлен 06.02.2013
Строение, функции и значение эндокринной системы. Общие анатомо-физиологические свойства желез внутренней и внешней секреции; нейрогуморальная регуляция. Классификация эндокринных органов. Влияние гормонов на обмен веществ, рост и развитие организма.
презентация [6,1 M], добавлен 19.04.2015
Биологически активные сигнальные химические вещества, выделяемые эндокринными железами. Состав гормональных контрацептивов. Влияние прогестагенов на жировой обмен. Принцип действия гормонов. Принципы передачи гормонального сигнала в клетках-мишенях.
реферат [22,2 K], добавлен 19.11.2011
Понятия гормоноподобные и биологически активные вещества, гормоны местного действия. Гормональные рецепторы, классификация и взаимодействие гормонов. Регуляция функций желез внутренней секреции. Регулирующее влияние ЦНС на деятельность эндокринных желез.
лекция [12,5 M], добавлен 28.04.2012
Гормоны как биологически высокоактивные вещества, оказывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем организма, их общие свойства и эффекты. Принципы организации гуморальной регуляции. Место выработки, стимуляция.
презентация [5,9 M], добавлен 05.01.2014
Классификация и химическая природа гормонов щитовидной железы. Участие гормонов щитовидной железы в обменных процессах организма. Влияние тиреоидных гормонов на метаболические процессы организма. Проявление дефицита и избытка гормонов щитовидной железы.
реферат [163,5 K], добавлен 03.11.2017
Исследование стероидных гормонов, их роль в жизнедеятельности человеческого организма (функции, которые обеспечиваются данными гормонами). Изучение хода биосинтеза эстрогенов и прогестерона — особенности развития половых гормонов у женщин и их функции.
презентация [4,8 M], добавлен 23.10.2011
Изучение эндокринных желез и гормонов в 1855 году Томасом Аддисоном. Характерные свойства и основные виды гормонов: стероидные, производные аминокислот и жирных кислот, белковые и пептидные. Механизм действия и значение гормонов в организме человека.
презентация [2,6 M], добавлен 22.04.2014
Механизм диуретического действия гормонов нейрогипофиза на функции и работу почек, роль окситоцина, его проявление, снижение реабсорбции. Участие и влияние на мочеотделение пролактина — первого из гормонов аденогипофиза, выделенного в чистом виде.
реферат [22,3 K], добавлен 08.06.2010
Характеристика желез внутренней секреции и их физиология. Механизм действия гормонов и их свойства. Роль обратной связи в механизме регуляции в функционировании гипоталамуса, гипофиза, эпифиза и щитовидной железы. Сравнительная характеристика гормонов.
реферат [19,3 K], добавлен 17.03.2011
Источник статьи: http://otherreferats.allbest.ru/medicine/00518024_0.html