Механизмы действия гормонов
Гормоны оказывают влияние на клетки-мишени.
Клетки-мишени - это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной мембране и на других органеллах клетки.
Биохимические механизмы передачи сигнала от гормона в клетку-мишень.
Любой белок-рецептор состоит, минимум из двух доменов (участков), которые обеспечивают выполнение двух функций:
- узнавание гормона;
- преобразование и передачу полученного сигнала в клетку.
Каким образом белок-рецептор узнает ту молекулу гормона, с которой он может взаимодействовать?
Один из доменов белка-рецептора имеет в своем составе участок, комплементарный какой-то части сигнальной молекулы. Процесс связывания рецептора с сигнальной молекулой похож на процесс образования фермент-субстратного комплекса и может определяется величиной константы сродства.
Большинство рецепторов изучены недостаточно, потому что их выделение и очистка очень сложные, а содержание каждого вида рецепторов в клетках очень низкое. Но известно, что гормоны взаимодействуют со своими рецепторами физико-химическим путем. Между молекулой гормона и рецептором формируются электростатические и гидрофобные взаимодействия. При связывании рецептора с гормоном происходят конформационные изменения белка-рецептора и комплекс сигнальной молекулы с белком-рецептором активируется. В активном состоянии он может вызывать специфические внутриклеточные реакции в ответ на принятый сигнал. Если нарушен синтез или способность белков-рецепторов связываться с сигнальными молекулами, возникают заболевания - эндокринные нарушения.
|
|
|
Классификация.
1. По строению:
А) производные аминокислот: адреналин, норадреналин, тироксин;
Б) пептидные (белковой природы): адренокортикотронный (АКГТ), ТТГ, пролактин, лютенизирующий, фоликулостимулирующий, окситоцин;
В) стероидные: картизол, эстродиол, прогестерон, тестестерон;
2. по влиянию на обмен веществ:
А) белковый: инсулин, ЭСТГ, АКГТ, картизол, ТТГ, тироксин;
Б) липидно-углеводный обмен: белковый + адреналин;
В)водно-солевой: АДГ;
Г)обмен кальция и фосфора: кальцитонин, карат гормон, кальцетриол;
Д) репродуктивная функция: эстрадиол, эстриол, прогестерон, тестестерон, пролактин, окситоцин;
3. По месту синтеза:
А)гипотоламус: кортико-тирио-гопадо-сомато-милано-либерины, пролакто-сомато-милано-…
Б)гипофиз: ЭСТГ, АКТГ, ЛТГ, ТТГ, АДГ, ЛГ, окситоцин, МСГ, ФСГ;
В) переферические железы: инсулин, глюкогон, картизол, тероксин, адреналин, альдестерон, эстродиол, эстриол, тестестерон, кальцитонин, парат гормон и кальцитриол.
|
|
|
3. Витамины водорастворимые, биологическая роль в организме.
Витамин В1: Этот витамин относится к серосодержащим веществам. Участвует в обмене углеводов. При его недостатке происходит неполное усвоение углеводов и накопление в организме продуктов их промежуточного обмена молочной и пировиноградной кислот.
Витамин В2: Витамин В2 относится к флавинам (естественным пигментам овощей), картофеля, молока и других. У человека В2 может синтезироваться микрофлорой кишечника. Участвует в процессах роста, его можно рассматривать как ростовой фактор. В2играет важную роль в белковом обмене, а также в обмене углеводов и жиров.
Витамин РР: входит в состав группы ферментов, переносящих водород, участвует в реакциях промежуточного обмена, влияет на работу органов пищеварения: нормализует секреторную и моторную функцию желудка улучшает секрецию и состав сока поджелудочной железы, нормализует функцию печени, ее антитоксическую функцию, пигментообразование, накопление гликогена.
Витамин В 3: регулирует функцию нервной системы и нервно-питательных процессов, влияет на функцию надпочечников.
Витамин В 6: Он принимает участие в обмене веществ, особенно в обмене белков и построении ферментов, играет большую роль в обмене жиров. Он также влияет на кислотообразующие функции желудочных желез.
|
|
|
Витамин Н: оказывает регулирующее влияние на нервную систему, в том числе на нервнотрофическую функцию
Витамин В с: Он находится в листьях растений, с чем и связано его название. Оказывает влияние на синтез нуклеиновых кислот, пуринов, некоторых аминокислот, а также холина, служит важным фактором размножения клеток, стимулирует и регулирует кроветворение, способствует увеличению числа лейкоцитов.
Витамин В 12: оказывает существенное влияние на процессы обмена веществ белков, синтез аминокислот, нуклеиновых кислот, пуринов.
Витамин С: биологическая в основном связана с окислительно-восстановительным действием, играет важную роль в поддержании нормального состояния стенок капилляров и сохранения их эластичности, оказывает блокирующее действие в отношении образования в организме токсических соединений.
Витамин Р: Основная роль витамина Р заключается в его капилляроукрепляющих действиях и снижении проницаемости сосудистой стенки. Поэтому витамин Р нормализует состояние капилляров и повышает их прочность.
|
|
|
Витамин N: участвует в процессе биологического окисления, обладает защитными свойствами в отношении ряда токсических веществ, особенно в отношении солей тяжелых металлов (мышьяк, ртуть, свинец и др.). Витамин N предупреждает ожирение печени.
3.1. Биоэнергетика клетки, цикл Кребса, анаэробное и аэробное окисление.
Энергия для жизни образуется благодаря обмену электронами между молекулами в реакциях, идущих с высвобождением энергии. Энергия — результат окисления восстановленных форм углерода.
Рассмотрим понятия окисление/восстановление. Термин «окисление» происходит от названия элемента кислорода. Вещества, обладающие способностью окислять другие вещества, называются окисляющими агентами, оксидантами или окислителями.
Наиболее эффективной формой образования энергии в живых системах является аэробный метаболизм. Специфические реакции представлены серией событий, получивших название цикла Кребса, или цикла трикарбоновых кислот. В цикле Кребса восстановленные соединения образуются путем восстановления небольших нуклеотидов НАД и ФАД. При окислении этих соединений высвобождается энергия
Метаболизм без участия кисло рода называется анаэробным метаболизмом. Это становится возможным, так как помимо свободного кислорода существуют другие окисляющие агенты, хотя в результате протекания их окислительно-восстановительных реакций и выделяется меньше энергии. Однако в качестве побочных продуктов анаэробного метаболизма образуется множество соединений: молочная, лимонная, пропионовая кислоты, а также этанол, бутанол, пропанол. Процесс ферментации — пример анаэробного метаболизма. В результате ферментации винограда и других продуктов образуется этиловый спирт.
Цикл Кребса (цикл лимонной и трикарбоновой кислот), система биохимических реакций, посредством которой большинство организмов ЭУКАРИОТОВ получают основную энергию в результате окисления пищи. Происходит в КЛЕТКАХ МИТОХОНДРИЙ. Включает несколько химических реакций, в результате которых высвобождается энергия. Этот процесс называется системой ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ по аналогии с переходом АДЕНОЗИНТРИФОСФАТА (АТФ) в АДЕНОЗИН ДИФОСФАТ (АДФ). АТФ обеспечивает реакции МЕТАБОЛИЗМА химической энергией. Цикл Кребса важная часть процесса ДЫХАНИЯ и ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ клетки.
4. Биохимия белков: определение, биологическая роль в организме, классификация.
Белки – это высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот, соединенных в цепочку пептидной связью.
Биологическая роль:
1.Структурная функция (кератин, коллаген, эластин и др.) Белки участвуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур.
2. Энергетическая функция. П ри полном расщеплении 1 г белка образуется 17, 6 кДж.
3.Ферментативая функция (рубонуклеаза, трипсин, ДНК- и РНК-полимераза, липаза и др.) известно более 2 тыс. ферментов.
Ферменты – катализаторы (ускорители реакций) биохимических реакций.
Кофермент – небелковое соединение молекулы фермента (витамины, ионы металлов).
Процесс расщепления и синтеза любого вещества в клетке разделен на ряд химических операций. Каждую операцию выполняет отдельный фермент. Группы таких ферментов составляют своего рода биологический конвейер.
Каталитическая активность фермента определяется его определенным участком молекулы, который называется активным центром.
4. Регуляторная функция (гистоны, репрессоры, инсулин и др.).
Белки – гормоны регуляторы физиологических процессов. Например, клетки поджелудочной железы – гормон инсулин – регулирует содержание глюкозы в крови – недостаток вызывает заболевание сахарный диабет.
5. Транспортная функция (гемоглобин, миоглобин, мембранная АТФаза и др.).
В крови белки – транспортеры узнают и связывают определенные гормоны и несут их к определенным клеткам.
В наружных клеточных мембранах белки обеспечивают активный и строго избирательный транспорт внутрь и наружу клетки сахаров, различных веществ и ионов.
6. Защитная функция (иммуноглобулины, интерферон и др.) Вилочковая железа, лимфатические железы, селезенка производят клетки лимфоциты – лимфоциты способны синтезировать защитные белки антитела – антитела носят названия иммуноглобулинов, они могут распознавать чужеродные белки или другие биополимеры и «расправляться» с ними – узнаваемые чужеродные биополимеры называют антигенами. В клетках синтезируются также противовирусные белки – интерфероны.
7. Двигательная функция (актин, миозин и др.). Мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у многоклеточных животных, движение листьев у растений.
Классификация:
1. по форме белковых молекул (глобулярные – округлые или фибриллярные – нитевидные)
2. по молекулярной массе (низкомолекулярные, высокомолекулярные)
3. по выполняемым функциям (транспортные, структурные, защитные, регуляторные и др.)
4. по локализации в клетке (ядерные, цитоплазматические, лизосомальные и др.)
5. по структурным признакам и химическому составу белки делятся на две группы: простые и сложные. Простые белки представлены только полипептидной цепью, состоящей из аминокислот. Сложные белки имеют в своем составе белковую часть и небелковый компонент (простетическую группу). Однако и эта классификация не является идеальной, поскольку в чистом виде простые белки встречаются в организме редко.
4.1. Гормоны гипофиза, щитовидной железы, надпочечников.
В гипофизе синтезируется ряд биологически активных гормонов белковой и пептидной природы, оказывающих стимулирующий эффект на различные физиологические и биохимические процессы в тканях-мишенях.
Гормоны щитовидной железы: трийодтиронин Т3, тироксин Т4, тироксин свободный Т4,
Гомоны надпочечников:
Надпочечники – парные железы, расположенные над верхними полюсами почек. Различают два типа гормонов: гормоны коркового слоя и гормоны мозгового слоя.
Гормоны коркового слоя длятся на три группы:
1) глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортизон, кор-тикостерон);
2) минералокортикоиды (альдестерон, дезоксикор-тикостерон);
3) половые гормоны (андрогены, эстрогены, прогестерон).
Глюкокортикоиды синтезируются в пучковой зоне коры надпочечников.
Гипотиреоз (снижение функции щитовидной железы с уменьшением выделения ею гормонов), цирроз печени, терминальные состояния (изменения, в основе которых лежат нарастающая кислородная недостаточность всех тканей, в первую очередь головного мозга, изменение кислотно-щелочного баланса организма и интоксикация продуктами нарушенного обмена веществ, предшествуют наступлению смерти), сахарный диабет, снижение функции коры надпочечников, нарушение функции гипофиза (основная эндокринная железа, расположена в основании головного мозга, регулирует действие гормональной системы)
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!