Capitolul 12gormony - caracteristicile generale și a mecanismelor de acțiune - în Lelevich

Capitolul 12
hormoni - caracteristicile generale și a mecanismelor de acțiune

Hormonii (de la hormaino grecesc - indemn) - este o substanță biologic activă, care sunt eliberate de celulele endocrine în sânge sau limfă și ajustate în celulele țintă biochimice și procese fiziologice.

În prezent, se propune de a extinde definiția de hormoni: Hormoni - o acțiune receptor de reglementare intercelulare specializate.

În această definiție a cuvântului „controale speciale“ subliniază că de reglementare - funcția principală de hormoni; cuvântul „intracelular“ înseamnă că printre hormonii sunt produse în afara celulelor și acționează asupra altei celule; acțiunea receptorilor - prima etapă efectul unui hormon.

hormoni Biorol. Hormoni regleaza multe procese vitale - functiile metabolice ale celulelor și organelor, sinteza matricei (transcriere, translație), și alte procese de genom definit (proliferare, creștere, diferențiere, adaptare, șoc celular, apoptoza, etc.).

Sistemul endocrin funcționează în strânsă relație cu sistemul nervos ca neuroendocrin.

Fig. 12.1. Diagrama arată sistemele de reglementare de relație.

1. 
   Sinteza și secreția hormonilor stimulate de semnale externe și interne care sosesc la CNS.
   

4 - 5. Hormonii hipofizei anterioare (hormoni tropice) stimulează formarea și secreția de hormoni periferice ale glandelor endocrine, care intră în sânge și interacționează cu celulele țintă.
nivelul de hormoni in sange este mentinut prin mecanismele de autoreglementare (reglarea feedback). Modificări ale concentrației metabolitului în celulele țintă inhibă sinteza hormonilor glandei endocrine sau in hipotalamus (6, 7). Sinteza și secreția hormonilor este suprimata hormonii tropic glandelor endocrine (8).
clasificarea hormonilor
Hormonii sunt clasificate în funcție de structura chimică, funcțiile biologice, formarea site-ului și mecanismul de acțiune.

• 
  peptide sau proteine;
  
• 
  derivați de aminoacizi;
  
• 
  steroizi
  
• 
  derivați ai acidului arahidonic - eicosanoizi (exercita efect local)
  

Clasificarea hormonilor in structura lor chimica

Insulina, glucagonul, adrenalina, cortizol, tiroxina, hormon de creștere.

hormon paratiroidian, calcitonina, calcitriol.

Estrogenii, androgeni, hormoni gonadotropi.

hormoni hipofizari tropic, hipotalamus liberiny si statine.

Această clasificare este arbitrară, deoarece aceleași hormoni pot efectua diferite funcții. De exemplu, epinefrina este implicat în reglarea lipidelor și a metabolismului carbohidraților, și, în plus, regleaza tensiunea arteriala, ritmul cardiac, contracția mușchilor netezi. Estrogenii reglementeze nu numai reproducerea, ci, de asemenea, o influență asupra metabolismului lipidelor, induc sinteza factorilor de coagulare.
Clasificarea în funcție de locul de învățământ
La locul de formare de hormoni sunt împărțite în hormoni hipotalamici, hipofiza, tiroida, paratiroide, pancreas, glandele suprarenale, gonade.

1. 
   Hormonii nu penetrează membrana celulară și interacționează cu receptorii (peptida, hormoni proteine ​​adrenalina). Semnalul este transmis în celulă prin mediatori intracelulari (mesagerilor secundari). Principalul efect final - modificarea activității enzimei;
   
2. 
   hormoni intra in celulele (hormoni steroizi, hormoni tiroidieni). receptorii lor sunt în interiorul celulei. Efectul principal al finit - cantitatea de schimbare a enzimelor prin expresia genelor;
   
3. 
   hormoni de acțiune la nivelul membranei (insulina, hormoni tiroidieni). Hormonul este un efector alosteric de sisteme de transport cu membrană. legarea de receptorul de membrană Hormon conduce la o modificare a conductanței ionice a canalelor de membrană.
   

Proprietățile de bază și caracteristici ale acțiunii hormonilor
1. Activitatea biologică ridicată. Hormoni regleaza metabolismul in concentratii foarte mici - 10 -8 - 10 -11 M.

2. Acțiunea DISTANT. Hormonii sunt sintetizate în glandele endocrine și au efecte biologice în alte țesuturi țintă.

• 
  hormonii peptidici: s - m;
  
• 
  hormoni proteine: minute - ore;
  
• 
  hormoni steroizi: ore;
  
• 
  iodothyronine: zi.
  

4. pleiotropic (manifold) acțiune. De exemplu, catecolaminele au fost considerate ca hormoni de stres pe termen scurt. Apoi, a fost dezvăluit faptul că acestea sunt implicate în reglarea sintezei și a proceselor de matrice definită de genom: memorie, învățare, creșterea, diviziunea, diferențierea celulelor.

5. Reglementările dualism (ambiguitate). Deci, după cum adrenalina contractă și dilată vasele de sânge. Iodothyronine în doze mari crește catabolismul proteinelor, mici - stimulează anabolismul.
receptori hormonali
Acțiunea biologică a hormonilor este arătată prin interacțiunea lor cu receptorii celulelor țintă. Celulele sunt cele mai sensibile la influența unui anumit hormon, numit celula țintă. Specificitatea hormonilor în ceea ce privește celulele țintă datorită prezenței celulelor receptorilor specifici care fac parte a membranei plasmatice.

Receptori - o structură celulară specifică care are o mare afinitate pentru un hormon de particular.

Receptorii pentru natura chimică sunt proteine ​​complexe (glicoproteine). Receptorii hormonilor peptidici adrenalină și situate pe suprafața membranei și conține trei domenii. Primul domeniu este situat pe partea exterioară a membranei celulare, conține situsuri de glicozilare și permite recunoașterea și legarea hormonului. Al doilea domeniu - transmembranar. Al treilea (citoplasmatice) domeniu creează un semnal chimic în celulă.

• 
  domeniu de recunoaștere și de legare a hormonului;
  
• 
  ADN domeniu de legare;
  
• 
  Domeniul responsabil pentru legarea la alte proteine, cu care este implicată în reglarea transcriptie.
  

Semnalele Mecanismul de transmisie hormonale prin receptorii membranari
Hormonii (mediatori primari) se leagă la receptorii de pe suprafața membranei celulare și formează un complex de receptori hormonali. Acest semnal complex este mediatorul primar transformă prin schimbarea concentrației mesagerilor secundari în interiorul celulelor. Sunt mesagerilor secundari: AMP ciclic (cAMP), cGMP, inozitol trifosfat (IP3), diacilglicerol (DAG); Ca 2+. NO (oxid nitric II).

Hormonii care interacționează cu receptorul celulelor țintă conduce la formarea actului cAMP prin sistem cuprinzând: un receptor de proteină, G -belok și enzimei adenilatciclază.

Există mai mult de 200 de -proteins G diferite. În absența hormonului G -belok legate de PIB și inactivă. Formarea rezultatelor hormon-receptor într-o conformație -protein schimbare G, PIB se înlocuiește cu GTP și activarea G -protein. Acolo -stimuliruyuschy G S și G I adenilat ciclazei -ingibiruyuschy proteine.

• 
  legarea hormonului la receptor;
  
• 
  complex de receptori hormonali interactioneaza cu -proteins G prin modificarea configurației sale;
  
• 
  datorită modificărilor în conformația G -protein este înlocuit la PIB GTP;
  
• 
  Complex G S • -belok GTP activează adenilat ciclaza (-belok complex • G I GTP inhibă adenilat ciclaza);
  
• 
  Activarea adenilat ciclazei crește viteza de formare a cAMP din ATP.
  

Protein kinaza - o enzima intracelulara care poate exista în două forme. In absenta cAMP protein kinazei reprezentat tetramer format din doi catalizator (2C) și două (2 R) subunități de reglementare (enzimă inactivă). În prezența complexului protein kinazei AMPc disociază într-un mod reversibil R2 subunitate și două subunități catalitice libere de S. subunitate prezintă activitate enzimatică.

Acest sistem, care generează cGMP ca un al doilea mesager, este asociat cu guanilat ciclazei. Această enzimă catalizează reacția pentru formarea de cGMP din GTP (adenilatciclaza similar). Moleculele de CGMP pot activa sistemul de transport al membranelor celulare si activeaza cGMP-protein kinaza dependentă G. care este implicată în fosforilarea altor proteine ​​in celula.

nucleotide Cyclic declanșează o cascadă de mecanisme de reglementare reacții adenilat ciclazei sau ciclazei guanilat ale activității enzimei. O molecula de hormon, receptor de activare poate „cuprinde“ mai multe -proteins G. Fiecare dintre ele, la rândul său activează mai multe molecule de adenilat ciclazei pentru a produce mii de molecule de AMPc sau GMPc. Rezultat al doilea mesager amplifică semnalul la o mie de ori. Câștigul total al semnalului este de 6-10 octombrie, de 7 ori.

semnal hormonal de îndepărtare se realizează prin reducerea concentrației celui de al doilea mesager. reacții de conversie cAMP sau cGMP la AMP sau metaboliți inactivi GMP enzime fosfod cataliza.
3. Oxidul de azot.
Oxidul nitric este format din arginină de aminoacizi care implică Ca complex 2+ sistem enzimatic -dependente numita sintaza NO, care este prezent în țesutul nervos, endoteliul vascular, trombocite si a altor tesuturi. Celulele țintă reacționați cu NO în situsul activ al guanilat ciclazei și ioni de fier facilitează formarea rapidă a cGMP. Format a cGMP produce relaxarea musculaturii gladkly vascular. Cu toate acestea, nici o acțiune nu este scurt, de câteva secunde. Un efect similar, dar are un nitroglicerină mai lung, care eliberează lent NO.

Operațiunea inozitoltrifosfatnoy semnal hormonal sistemele de transducție asigură: receptor, fosfolipaza C, proteine ​​și enzime ale membranelor și citosol:

legarea hormonului la receptor conduce la activarea fosfolipazei C;

fosfolipaza C catalizează scindarea membranei fosfatidilinozitol 4,5-bifosfat în două Operation secundar - diacylglycerol și inozitol trifosfat (IP3);

IP3 îmbunătățește livrarea de Ca2 + în citosol și oferă efectele sale de reglementare (a se vedea secțiunea 4).

diacilglicerol activează protein kinaza C;

efectul final al ambelor intermediari - fosforilarea proteinelor și enzimelor intracelulare și schimbarea activității lor.
Semnalul hormonal al mecanismului de transmisie prin intermediul receptorilor intracelulari

transmisie a semnalului cu hormoni lipofile (hormoni steroizi) și tiroxină disponibile atunci când trec prin membrana plasmatică a celulelor țintă. Receptorii hormonilor se găsesc în citosol și nucleu. Nucleară și receptorii citoplasmice conțin ADN - domeniul de legare.

• 
  penetrarea hormonului bilipidny prin stratul membranei celulare;
  
• 
  complexat receptori hormonali, care se mută în nucleul celulei și interacționează cu regiunea de reglare: enhancer ADN sau amortizorului;
  
• 
  prin reacția cu creșteri de amplificare (prin reacția cu amortizoare de zgomot  scade) accesibilitatea promotorului pentru ARN polimerază;
  
• 
  respectiv crește (scade) rata de transcriere a genelor structurale și viteza de translație;
  
• 
  modificarea numărului de proteine ​​(inclusiv enzime) care afectează metabolismul și starea funcțională a celulei.
  

articole similare

• Capitolul VII

• Capitolul 13 Bugetul estimat pentru cultura fizica si evenimente sportive - de aur m