ПРЕЗЕНТАЦІЯ з біології на тему: «Гормони і механізм їх реалізації» Підготував: учень ліцею №1580 класу 11-4А Попов Олексій Учитель: В'язовець Н.В.
Що таке гормони? Гормони - (від грец. Hormáo - привожу в рух, спонукаю), біологічно активні речовини, що виробляються ендокринними залозами, або залозами внутрішньої секреції, і що виділяються ними безпосередньо в кров. Термін «гормони» введений англ. фізіологами У. Бейлісс і Е. Старлінг в 1902 р Гормони розносяться кров'ю і впливають на діяльність органів, змінюючи фізіологічні та біохімічні реакції шляхом активації або гальмування ферментативних процесів. Відомо більше 30 гормонів, що виділяються ендокринними залозами ссавців і людини.
Основні властивості гормонів дію на відстані від місця продукції; специфічність дії - ефект кожного з них не є адекватним ефекту іншого гормону; висока швидкість утворення та інактивації, з чим і пов'язана короткочасність їх дії; висока біологічна активність - потрібний ефект досягається при дуже малій концентрації речовини; роль посередника (месенджера) в передачі інформації від нервової системи до клітки.
Механізм дії гормонів Гормони діють на органи вибірково, це пояснюється тим, що клітини певних органів містять спеціальні освіти - рецептори. Органи або клітини, на які діє конкретний гормон, називають органами-мішенями або клітинами-мішенями. Під позаклітинної рідини міститься безліч різноманітних з'єднань, але рецептори дізнаються лише далеко не всі з них. Крім того, рецептори повинні вибрати певні молекули з безлічі інших, присутніх в більш високій концентрації. На малюнку показано, що кожна клітина може нести або один тип рецепторів, або кілька.
ТИПИ РЕАЛІЗАЦІЇ ГОРМОНАЛЬНОГО ДІЇ Мембранний тип. При взаємодії гормону з клітинної мембраною змінюється її проникність для певних речовин. Так під дією інсуліну активуються системи транспорту глюкози і вона починає активно проникати в клітку. Зазвичай такий тип дії поєднується з мембранно-клітинним. При мембранно-клітинному типі гормон не проникаючи в клітину, а впливає на її обмін через свого посередника (вторинного месенджера, первинний - сам гормон). Цитозольний механізм (або ядерний) властивий ліпофільною білків - стероїдів. Вони проникають через клітинну мембрану в цитозоль і з'єднуються з внутрішньоклітинними рецепторами. Комплекс гормон-рецептор проникає в ядро клітини, де вибірково впливає на активність геному, це призводить до зниження або активації синтезу певних ферментів, що призводить до зміни швидкості або напрямку певних реакцій. Змішаний тип - притаманний йодтироніни (гормонам щитовидної залози).
Фізіологічна дія гормонів направлено на: 1) забезпечення гуморальної, тобто здійснюваної через кров, регуляції біологічних процесів 2) підтримання цілісності та сталості внутрішнього середовища, гармонійної взаємодії між клітинними компонентами тіла 3) регуляцію процесів росту, дозрівання і репродукції.
Транспорт гормонів 1) забезпечення гуморальної, тобто здійснюваної через кров, регуляції біологічних процесів 2) підтримання цілісності та сталості внутрішнього середовища, гармонійної взаємодії між клітинними компонентами тіла 3) регуляцію процесів росту, дозрівання і репродукції.
Гормони регулюють активність всіх клітин організму Вони впливають на гостроту мислення і фізичну рухливість, статура і зріст, визначають ріст волосся, тональність голосу, статевий потяг і поведінку. Завдяки ендокринної системі людина може пристосовуватися до сильних температурних коливань, надлишку або нестачі їжі, до фізичних і емоційних стресів. Вивчення фізіологічної дії ендокринних залоз дозволило розкрити секрети статевої функції і диво народження дітей, а також відповісти на питання, чому одні люди високого зросту, а інші низького, одні повні, інші худі, одні повільні, інші моторні, одні сильні, інші слабкі.
Гармонійний баланс У нормальному стані існує гармонійний баланс між активністю ендокринних залоз, станом нервової системи і відповіддю тканин-мішеней (тканин, на які спрямовано вплив). Будь-яке порушення в кожному з цих ланок швидко призводить до відхилень від норми. Надлишкова чи недостатня продукція гормонів служить причиною різних захворювань, що супроводжуються глибокими хімічними змінами в організмі.
ЕНДОКРИНОЛОГІЯ Вивченням ролі гормонів в життєдіяльності організму і нормальної і патологічної фізіологією залоз внутрішньої секреції займається ендокринологія. Згідно з класичним визначенням, гормони - продукти секреції ендокринних залоз, що виділяються прямо в кровотік і володіють високою фізіологічною активністю.
Головні ендокринні залози Це гіпоталамус, гіпофіз, епіфіз, щитовидна і паращитовидної залози, надниркових залоз, ендокринні частини підшлункової залози і статевих залоз. Загальна вага цих органів не перевищує 100 г, а кількість виділених ними біологічно активних речовин вимірюється десятитисячними частками міліграма! Здатність виявляти потужний вплив на організм в мізерно малих концентраціях - головна особливість гормонів. Наприклад, грама інсуліну достатнійале, щоб знизити рівень цукру в крові 125 тис. кроликів.
Ендокринної МОЗГ Щоб своєчасно відреагувати на гормональну нестачу, організм користується механізмом зворотного зв'язку. Коли кількість гормону зменшується, а регульовані їм процеси йдуть занадто повільно, ендокринна система збільшує його випуск. Якщо ж вона виробила цінного продукту трохи більше, ніж потрібно, то відразу отримує сигнал від нервової системи і зупиняє провадження. «Зайві» гормони зв'язуються в крові зі спеціальними білками-носіями і тимчасово втрачають здатність вбудовуватися в клітинні рецептори, т. Е. Стають біологічно неактивними. У міру необхідності вони будуть звільнятися з білкового «депо», повертаючись після вимушеного відпочинку на звичну біологічну службу. Чудову здатність до продовженої дії гормони вигідно відрізняються від нервових імпульсів, а тому використовуються не тільки ендокринною системою, але і головним мозком - як біохімічних гінців для передачі наказів клітинам, органам і тканинам тіла. Ендокринний мозок був виявлений канадським патофізіологом Гансом Сельє. Це одне з найбільш сенсаційних відкриттів в медицині XX в. За сучасними даними, гормональної активністю володіють принаймні три відділи центральної нервової системи: гіпоталамус, гіпофіз і епіфіз.
Гіпоталамус Гіпоталамус захований, як в підпілля, в самій серцевині головного мозку під зоровими буграми. Немов чуйний приймач, ця область мозку вловлює сигнали про будь-які зміни в навколишньому світі, «телеграфіруя» клітинам і органам, як найкращим чином до них пристосуватися. І ті змушені підкорятися «диктату» гіпоталамуса, наділеного природою надзвичайними повноваженнями: в його розпорядженні «кнопки» від знаходиться в гіпофізі пульта управління ендокринною системою і власні важелі впливу - на залози внутрішньої секреції, теплової та водно-сольовий баланс, обмін речовин, тонус м'язів і судин, роботу внутрішніх органів, емоційний стан і психічну активність людини. Крім того, в ядрах гіпоталамуса налагоджено виробництво ще двох дуже важливих гормонів - вазопресину і окситоцину, що беруть участь в регуляції водно-сольового обміну і підтримці тонусу судин. Готова партія цих гормонів по відростках клітин гіпоталамуса, як по ескалатору, спускається на перший поверх ендокринного мозку - в задню частку гіпофіза. Тут знаходиться своєрідне сховище вазопресину і окситоцину, звідки обидва гормону надходять в кров і розносяться по всьому організму. Вчені визнали за гіпоталамусом статус композитора, що створює музичні твори для кожної із залоз внутрішньої секреції в окремо і всієї ендокринної системи в цілому.
Гіпофіза На посаду диригента, виконуючого музику геніального маестро і відповідає за ендокринне звучання організму призначили розташований під гіпоталамусом нижній мозковий придаток - гіпофіз. Гіпофіз визначає практично всі зовнішні особливості нашого тіла від величини носа до розміру ноги - і інтенсивність обміну речовин, відповідно до якої люди діляться на «пончиків» і «худеньких». Від нього залежить, хто вийде з дитини: чоловік середнього зросту, хлопчик з пальчик або велетень. Природа розділила нижній мозковий придаток на дві частки. В задню (медики називають її нейрогіпофізом) гіпоталамус транспортує партії виробленого їм вазопресину і окситоцину. Передня частка (аденогіпофіз) виробляє дев'ять найважливіших гормонів; з них гормон росту і пролактин впливають на біохімічні процеси в тканинах, а решта впливають на організм через інші залози внутрішньої секреції, через що називаються тропними (від грец. «тропос» - «напрям»). Наприклад, гонадотропні гормони активізують роботу статевих залоз, тиреотропний гормон регулює діяльність щитовидної залози, адренокортикотропний гормон тримає під контролем кору надниркових залоз. Дослідникам вдалося не тільки розшифрувати складні хімічні формули гіпофізарних гормонів, а й синтезувати їх штучним шляхом для лікування ендокринних і деяких інших захворювань.
Епіфіз Епіфіз, він же верхній мозковий придаток розміром з горошину, схожий на маленьку ялинову шишку, завдяки чому і названий шишкоподібної залозою. Шишковидна залоза виробляє ряд біологічно активних речовин, які регулюють діяльність імунної системи, зростання, статеве дозрівання, пігментний і водно-сольовий обмін. Їх хімічну будову і роль в організмі ще належить уточнити. Найбільше відомостей на сьогоднішній день про мелатонін, який здійснює настройку біологічних ритмів. Це і є той самий невловимий гормон молодості, пошуком якого довгі роки були зайняті кращі уми людства.
ЩИТОВИДНА ЖЕЛЕЗАО важливу роль цього органу в життєдіяльності людини здогадувалися ще в глибоку давнину. Йому приписували здатність до встановлення тілесного рівноваги. У 1915 р в тканини щитовидної залози вчені виявили тироксин - перший з трьох вироблюваних нею гормонів, а в 1952 р був знайдений інший гормон - трийодтиронін. Останній член цієї славної трійці - тиреокальцитонин відкритий в 1962 р Він бере участь в обміні кальцію, що відбувається в організмі. Тироксин і трийодтиронін регулюють процеси росту і розвитку, впливають на нервову систему, серце і статеві залози, підвищують інтенсивність всіх видів обміну речовин, зокрема окислювальних реакцій в клітинах, що призводять до виділення тепла. За те, що люта холоднеча нам байдуже, персональна подяка їм, гормонам- «кочегарів». Синтез гормонів - справа трудомістка. Щоб він йшов без перебоїв, потрібні особливі «будматеріали» - йод і незамінна амінокислота тирозин, що міститься в продуктах тваринного походження. У жителів районів, де в грунті, воді, а отже, і в їжі не вистачає йоду, щитовидна залоза працює упівсили і може значно збільшуватися: це так званий ендемічний зоб. У таких випадках лікарі рекомендують підсолювати їжу спеціальної сіллю, збагаченої йодом, вживати рибні страви і морську капусту.
Паращитовидних залоз Позаду щитовидної залози знаходяться від 2 до 12, але частіше 4 круглі горошини розміром 10-15 мм - паращитовидні, або околощітовідние, залози. Паращитовидні залози виробляють паратеріоідний гормон, який регулює обмін кальцію та фосфору в організмі, від інтенсивності якого залежать передача нервових імпульсів, утворення кісткової тканини, скорочення м'язів і багато інших фізіологічні процеси.
Підшлункова залоза Вона поблизу дванадцятипалої кишки і пов'язана з нею спеціальним протокою, по якому надходять в кишечник травні ферменти. Передбачалося, що до їх виробництва і зводиться функція цієї залози. Про те, що крім основних обов'язків вона «підробляє» в організмі ще й виробництвом гормонів, не догадались навіть після того, як німецький патологоанатом Пауль Лангерганс (1847-1888) виявив в підшлунковій залозі вкраплення незвичайної тканини, названі в його честь острівцями Лангерганса. Зробити це було нелегко: розміри самої залози за все 16-22 см, вага - 70 120 г, а на таємничі острівці взагалі доводиться 2-3% маси. Мабуть, їх малий розмір ввів вченого в оману: відкриття, увічнити його ім'я, він не надав серйозного значення. А даремно! Згодом з'ясувалося, що острівці Лангерганса являють собою ендокринну частину підшлункової залози - ту саму, яка виробляє гормони, що регулюють рівень цукру в крові: інсулін знижує його, а глюкагон підвищує (буквально «виганяє глюкозу» з клітин організму, що і відбилося в назві). При нестачі інсуліну розвивається цукровий діабет, який в давнину називали «солодкої смертю».
Наднирники Особливе місце серед залоз внутрішньої секреції займають наднирники, що складаються з кори і мозкової речовини. Гормони кори надниркових залоз - кортикостероїди допомагають організму адаптуватися до екстремальних умов Крайньої Півночі і взагалі відповідають за пристосувальні реакції. Мозковий шар наднирників виробляє всього два гормону - адреналін і норадреналін. Вони теж беруть участь в пристосувальних реакціях, регулюють функцію серцево-судинної системи і впливають на обмін, перш за все вуглеводів. Організм виділяє ці гормони в момент сильного емоційного напруження, наприклад під час бурхливого з'ясування відносин чи іспиту. Вони допомагають мобілізувати внутрішні ресурси і вийти зі складної ситуації.
СТАТЕВІ ЗАЛОЗИ Належність до чоловічої або жіночої статі програмують статеві залози - яєчники у жінок і яєчка у чоловіків. Але, в чоловічому організмі завжди виробляється невелика кількість жіночих гормонів, а в жіночому - чоловічих. Якщо їх співвідношення порушується, чоловік починає приймати жіночоподібні форми - лікарі називають це фемінізацією. І навпаки, дама може обзавестися вусами і бородою, густою рослинністю на тілі; таке відхилення називають маскулінізацією або вірилізму.
ЖІНОЧІ ГОРМОНИ ЕСТРОГЕНЕСТРОГЕН - це самий жіночий гормон. Його синтезують яєчники. Естроген обумовлює регулярність менструального циклу, у дівчаток викликає формування вторинних статевих ознак. Крім того, при статевому дозріванні естроген допомагає організму дівчини підготуватися до майбутньої сексуального життя і материнства - це стосується безлічі моментів, пов'язаних зі станом зовнішніх статевих органів і матки. Завдяки естрогену доросла жінка зберігає молодість і красу, хороший стан шкіри і позитивне ставлення до життя. Якщо кількість естрогену в жіночому організмі відповідає нормі, жінка, як правило, відчуває себе чудово і часто виглядає молодше своїх ровесниць з порушеним гормональним фоном. Естроген несе відповідальність і за жіноче прагнення няньчити і захищати своє гніздо. ПРОГЕСТЕРОН - гормон, який сприяє своєчасному наступу і нормальному розвитку вагітності. Прогестерон виробляється жовтим тілом, плацентою і залозами. Його називають гормоном батьківського інстинкту: завдяки прогестерону жінка не тільки фізично готується до народження дитини, а й переживає психологічні зміни. Прогестерон також готує молочні залози жінки до вироблення молока при появі дитини.
ЧОЛОВІЧІ ГОРМОНИ Чоловічі статеві залози виробляють статеві гормони так звані андрогени, серед яких найбільш важливе значення має тестостерон. Завдяки тестостерону у чоловіків росте борода і збільшується ймовірність облисіння, стає низьким голос і розвивається здатність орієнтуватися в просторі. Володарі більш низьких голосів демонструють більш високу сексуальну активність. Тестостерон надають чоловічому характеру твердість і наполегливість, роблять представників сильної статі невтомними і безстрашними, віддаляють наступ старості.