48. Гормони, поняття, хімічна природа, біологічна роль. Загальнобіологічні ознаки гормонів.
Гормони - біологічно активні речовини, що виробляються в організмі спеціалізованими клітинами, тканинами або органам (залозами внутрішньої секреції) і здійснюють регуляцію діяльності інших органів і тканин, метаболічних процесів і фізіологічних функцій організму.
Біологічна роль, контролюють:
1. Ріст і розвиток організму.
2. Розвиток і стан нервової системи.
3. Статевий розвиток і функції відтворення.
4. Всі види метаболізму.
5. Адаптацію та пристосування.
Загальнобіологічні властивості гормонів:
1. дистантной непереборної.
2. Висока біологічна активність.
3. Висока специфічність регулюючого впливу.
4. Опосредованность дії через ферментні системи.
5. Висока швидкість метаболізму.
6. Діяльність гормонів контролюється нервовою системою.
Гормони діляться за хімічною будовою на три групи:
1. Пептидні (інсулін, окситоцин).
2. Стероїдні (альдостерон, тестостерон).
3. непептідние похідні амінокислот (адреналін, норадренали).
49. Поняття про прогормонов. Механізм перетворення прогормонов в біологічно активні гормони. Роль прогормонов.
Прогормони - неактивні форми гормонів, які легко активуються і переходять в активну форму. Багато гормони - білки і пептиди, ця форма є передстартова (резервна) форма для відповіді на подразнення від нервової системи.
У вигляді прогормонов утворюються інсулін, паратгормон, ліпотропін і інші білки. Функціональна роль додаткової послідовності амііокіслот у попередників гормонів, мабуть, в кожному випадку своя. Наприклад, наявність С-пептиду в проінсуліну необхідно для правильного укладання в просторі молекули в процесі її біосинтезу, для замикання відповідних дисульфідних Зв'язків між майбутніми ланцюгами А і В інсуліну. Значні розміри С-пептиду пов'язані з тим, що він повинен збільшувати розчинність синтезованої молекули інсуліну. Після того як знову синтезована молекула лроіісуліна через високу розчинність дифундує в цистерни апарату Гольджі, там відбувається відщеплення С-пептиду ферментом тріпсінового типу і утворюється вже остаточна форма молекули - біологічно активний інсулін.
Роль прогормонов - РЕЗЕРВНА.
50. Клітини-мішені і клітинні рецептори гормонів, будова рецептора.
Клітка-мішень - клітини, які мають специфічні рецептори до даного гормону (рецептори можуть перебувати в плазматичній мембрані, в цитоплазмі або в ядерній мембрані).
Рецептори до гормонів можуть перебувати на поверхні клітинних мембран - для пептидних гормонів і адреналін. Для стероїдних і тиреоїдних гормонів всередині клітини, при цьому для однієї частини (глюкокортикостероїдів) в цитоплазмі, для іншого (андрогени, естрогени) в ядрі клітини.
У структурі мембранних рецепторів є три функц. різних ділянки.
1. Перший домен - домен впізнавання. розташований в N-кінцевій частині поліпептидного ланцюга на зовнішній стороні мембрани. Забезпечуючи впізнавання і зв'язування гормону.
2. Другий домен - трансмембранний. Це може бути як G-білок з 7 а-спіральних поліпептидних послідовностей. Або тільки одна а-спіральна поліпептидний ланцюг.
3. Третій (цитоплазматический). створює хімічний сигнал в клітці, який сполучає впізнавання і зв'язування гормону з певним внутрішньоклітинним відповіддю.
Рецептори стероїдних і тіреодіних гормонів складаються з трьох функц. областей. С-кінцевий участокдомен впізнавання і зв'язування гормону.
Центральна частина - домен зв'язування ДНК.
N-кінцева ділянка - домен вариабельной області рецептора, відповідає за зв'язування з іншими білками, разом з яким бере участь в регуляції транскрипції.
51. Механізм передачі регуляторного сигналу в клітину гормоном мембранного способу рецепції.
Гормони, первинний посередники зв'язуються з рецепторами на поверхні клітинної мембрани, утворюють комплекс гормон-рецептор, який трансформує сигнал первинного посередника в зміна концентрації особливих молекул усередині клетківторічних посередників. Вторинними посередниками можуть бути наступні молекули:
52. Циклічна 3,5 АМФ як посередник між гормонами і внутрішньоклітинними механізмами регуляції. Інші посередники.
Під дію рецептора активізується фермент аденілатцікалаза, яка каталізує преращеніе АТФ в цАМФ. Утворює цАМФ активує протеїн А, яка фосфорилирует інші білки і ферменти.
53. Механізм передачі гормонального сигналу еффекторним системам гормоном цитозольного способу рецепції.
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.
54. Центральна регуляція ендокринної системи. Роль либеринов, статинів, тропних гормонів гіпофіза.
У гіпоталамічних ядрах секретируются регуляторні гормони, які надходять в аденогіпофіз, де змінюється продукція гіпофізальних гормонів. Приклад: кортиколиберин - активує синтез АКТГ в гіпофізі, пролактостатін - пригнічує синтез пролактину. ліберини -
стимулятори синтезу гормонів гіпофіза, статини - інгібітори. За хімічною природою це олігопептиди.
У гіпофізі (під регуляцією гіпоталамуса) утворюються гормони тропів, які контролюють функцію периферичних залоз. У аденогипофизе:
Тиреотропного гормону - гликопротеид, працює по мембранно-клітинному механізму в клітинах щитовидної залози (вторинний месенджер - цАМФ) і в клітинах жирової тканини (прискорює процес ліполізу).
АКТГ (аденокортікотропний гормон) - поліпептид з 39 АК. Працює по мембранно-клітинному механізму в клітинах кори надниркових залоз, там він стимулює реакцію гідроксилювання холистерина, в результаті якої утворюються кортикостероїди. Крім того активує ліполіз в жировій тканині.
Гонадотропні гормони - фолікулостимулюючий - гликопротеид, що складається з двох субодиниць, лютеїнізуючий - також гликопротеид, пролактин - простий білок.
Гормон росту - простий білок. Він стимулює синтез РНК і білків (анаболізму), підвищує рівень глюкози в крові, стимулює утворення глікогену, підвищує рівень вищих жирних кислот, і надає ще ряд фізіологічних ефектів.
Липотропини a і b - два близьких по АК набору білка. Активують ліполіз в клітинах жирової тканини. b - ліпотропін попередник ендорфінів (опіатоподобним ефекти).
55. Ейкозаноїди, поняття, хімічну будову, представники, їх роль в регуляції метаболізму і фізіологічних функцій.
Ейкозаноїди - біологічно активні речовини, що синтезуються більшістю клітин з поліенових жирних клітин, що містять 20 вуглецевих атомів.
Включають в себе простагландини, тромбоксани, лейкотрієни.
Простагландини - 20-ти вуглецеві жирні кислоти, містять 5-ти вуглецеве кільце і гідрокси і / або кетогрупи. Модулюють дії гормонів, надають аутокринное вплив на клітин. Викликають скорочення гладкої мускулатури, регулюють приплив крові до певного органу. Контролюють транспорт іонів через мембрану.
Лейкротріени - похідні 20-ти вуглецевих поліненасичених кислот. Є медіаторами запальних реакцій, сприяють скороченню коронарних судин, скоращенію м'язової тканини бронхів.
56. Порушення функцій ендокринних залоз.
Порушення вироблення соматотропного гормону: Гіпофункція: нанізм, карликовість. Гіперфункція: гігантизм, акромегалія.
Недолік гормонів тропів призводить до зниження функції периферичних залоз.
Захворювання щитовидної залози. Гіпотиреоз у новонароджених - кретинізм. Гіпотиреоз - мікседема, ендемічний зоб. Гіпертиреоз - дифузний токсичний зоб.
Гіпофункція - гостра надниркова недостатність. Гіперфункція - стероїдний діабет.
Патологія мозкової речовини надниркових залоз - феохромоцитома.
Захворювання підшлункової залози Цукровий діабет першого і другого типу.
57. Будова, біосинтез і метаболізм іодтіронінов. Вплив на обмін речовин. Гіпо- та гіпертиреози, механізм виникнення і наслідки.
Білковий обмін: Підсилює транспорт амінокислот в клітини. Активує синтез дифференцировочного білків в ЦНС, гонадах, кісткової тканини і обумовлює розвиток цих тканин.
Вуглеводний обмін: Збільшує глікогеноліз і аеробне окислення глюкози.
Ліпідний обмін: Стимулює ліполіз, β-окислення жирних кислот, пригнічує стероїдогенез. Нуклеїнових обмін: Активує початкові стадії синтезу пуринів і синтезу піримідинів, стимулює диференціювальний синтез РНК і ДНК.
Гіпотиреоз - стан, обумовлене тривалим, стійким недоліком гормонів щитовидної залози, протилежне тиреотоксикозу. Крайній ступінь прояву клінічної симптоматики гіпотиреозу у дорослих - мікседема, у дітей - кретинізм.
Гіпертиреоз - синдром, обумовлений гіперфункцією щитовидної залози. Виявляється підвищенням гормонів: трийодтиронін, тироксин. Гіпертиреоз в залежності від рівня виникнення порушення розрізняють: первинний - щитовидна залоза, вторинний - гіпофіз, третинний - гіпоталамус.
58. Інсулін, будова, освіта з проінсуліну. Вплив на обмін вуглеводів, ліпідів, амінокислот.
Інсулін - поліпептид, що складається з двох поліпептидних ланцюгів. Ланцюг А містить 21 амінокислотних залишків, ланцюг В - 30 амінокислотних залишків. Обидва ланцюги з'єднані між собою двома дисульфідними містками. Може існувати у формі мономера, димера, гексамерів.
Синтез препроінсуліну відбувається на полірібосомамі, пов'язаних з ендоплазматичним ретикулумом. Препроинсулин проникає в люмен ретикулума, де від нього відщеплюється лідируюча послідовність - N-кінцевий фрагмент, що містить 24 амінокислотних залишку. Утворився проінсулін (86 залишків) переміщається в люмен до апарату Гольджі, де упаковується в секреторні гранули. В апараті Гольджі і секреторних гранулах відбувається перетворення проінсуліну в інсулін. Утворюється інсулін з 51 амінокислотним залишком і 31 С-пептид.
Інсулін - головний анаболічний гормон.
Впливає на транспорт глюкози, за участю білків переносників ГЛЮТ-4 Вплив інсуліну на метаболізм глюкози. Стимулює утилізацію глюкози в клітинах різними
шляхами. 50% на процес гліколізу, 30-40% в жири. 10% накопичується у вигляді глікогену. Загальні результат - зниження концентрації глюкози в крові. Вплив інсуліну на метаболізм глюкози здійснюється шляхом підвищення активності і кількості ключових ферментів гліколізу: глюкокинази, фосфофруктокинази, піруваткінази.
Вплив інсуліну на метаболізм жирів.
У печінці і жировій тканині інсулін стимулює синтез жирів, забезпечуючи отримання для цього необхідних субстратів з глюкози. В адипоцитах інсулін активує ацетил КоА - карбоксилазу і ЛП-липазу.
Вплив на амінокислоти.
Інсулін збільшує поглинання більшості амінокислот м'язом. Цей ефект відображає поєднане стимулюючу дію на транспортні механізми та синтез білка і гальмує дію на катаболізмбілка в м'язі. Збільшує поглинання ак тканинами, стимулює синтез білка, гальмуючи розпад білка, гальмує розпад білка, знижує окислення амінокислот.
59. Адреналін і норадреналін, біосинтез, шляхи метаболізму, механізм регуляторного
Катехоламіни адреналін, норадреналін і дофамін синтезуються в мозковій речовині надниркових залоз, в симпатичної нервової системи і в мозку.
Адреналін - кінцевий продукт біосинтезу катехоламінів. В цілому синтез катехоламінів - це складний біохімічний процес. Схематично це виглядає так: Тирозин → ДОФА → Дофамін → Норадреналін → Адреналін.
В організмі адреналін швидко розщеплюється. У вітчизняних посібниках виділено 3 основні шляхи обміну адреналіну:
1) Окислительное дезаминирование під впливом моноаміноксидази з утворенням 3, 4 діоксіваніліновой кислоти.
2) Освіта ортохінона, що перетворюється в адренохром і лейкоадренохром і, в кінцевому підсумку, - в меланін.
3) Освіта ефірів сірчаної кіслоти.60. Стероїдні гормони (кори надниркових залоз і статеві), структура, метаболізм, механізм регуляторного дії.
61. Принцип якісного відкриття гормонів: інсуліну, тироксину, 17-кетостероїдів.
Для визначення інсуліну використовують якісну реакцію на білкову природу інсуліну. Використовують 1% розчин сульфату міді і 10% гідроксиду натрію. Утворюється комплексна сполука з пептидного угрупованням.
Метод визначення тироксину заснований на здатності йоду, який вивільнився при гідролізі тироксину, давати з крохмалем синє забарвлення.
Виявлення 17-кетостероїдів засноване на їх здатність реагувати в лужному середовищі з м-
динітробензол з утворенням продуктів конденсації рожевого-фіолетового кольору.
62. Програмований контроль-3: знати будову, спосіб рецепції, механізм дії та біологічну роль тироксину, адреналіну, норадреналіну, гістаміну, серотоніну, кортизолу, альдостерону, тестостерону, прогестерону, естрону, естрадіолу, схему будови інсуліну.
Впливає на рецептори в плазматичній мембрані. Є два види рецепторів: а- адренергические і в -адренергічні.
Біологічна роль: регулює основний обмін, а також посилює скорочення серцевого м'яза.
Біологічна роль: Норадреналин відрізняється від адреналіну набагато сильнішим судинозвужувальну і пресорну дію, значно меншим стимулюючим впливом на скорочення серця, слабким дією на гладку мускулатуру бронхів і кишечника, слабким впливом на обмін речовин
Впливає на рецептори в плазм. мембрані: дія норадреналіну пов'язано з переважним впливом на α-адренорецептори.
Біологічна роль: Тироксин впливає на обмін речовин, контролює ріст і розвиток організму. Підсилює окислювальні процеси в клітинах всього організму, зокрема і клітинах мозку.
в ядрі клітини, прийнявши участь в експресії генів.
на плазматичній мембрані для утримання біля клітки.
- стимулює секрецію шлункового соку, слини.
- підвищує проникність капілярів, викликає набряки, знижує артеріальний тиск.
- викликає алергічну реакцію
- є медіатором болю. та ін.
Спосіб рецепції: хрін його знає, швидше за все мембранна.
ГАМК - гамма-аміномаслянная кислота.
Біологічна роль: гальмівний медіатор. Спосіб рецепції: мембранний.
Біологічна роль: стимулює скорочення гладкої мускулатури; регулює артеріальний тиск, температуру, дихання; володіє антідепрессантним дією.
Спосіб рецепції мембранний.
Біологічна роль: кортизол є регулятором вуглеводного обміну організму, а також бере участь у розвитку стресових реакцій. Для кортизолу характерний добовий ритм секреції: максимальна концентрація відзначається в ранкові, а мінімальна концентрація у вечірні години.
Спосіб рецепції: цитозольний і ядерний.
Біологічна роль: мінералокортикоїди викликають посилення канальцевої реабсорбції катіонів натрію, аніонів хлору та одночасно підсилюють канальцевую екскрецію катіонів калію і підвищують гідрофільність тканин (здатність тканин утримувати воду), сприяють переходу рідини і натрію з судинного русла в тканини.
Спосіб рецепції: цитозольний і ядерний.
Біологічна роль: формування первинних і вторинних статевих ознак. Спосіб рецепції: ядерний.
Біологічна роль: впливає на репродуктивну функцію організму, також на ЦНС. Спосіб рецепції: цитозольний, ядерний.