Biochemistry ng mga hormone. Pangkalahatang katangian ng mga hormone Hormone thymus gland

Ang katawan ng tao ay umiiral bilang isang buo salamat sa isang sistema ng mga panloob na koneksyon, na nagsisiguro sa paglipat ng impormasyon mula sa isang cell patungo sa isa pa sa parehong tissue o sa pagitan ng iba't ibang mga tisyu. Kung wala ang sistemang ito imposibleng mapanatili ang homeostasis. Sa paglilipat ng impormasyon sa pagitan ng mga selula sa mga multicellular na buhay na organismo, tatlong sistema ang nakikibahagi: ang CENTRAL NERVOUS SYSTEM (CNS), ang ENDOCRINE SYSTEM (GLANDS) at ang IMMUNE SYSTEM.

Ang mga paraan ng paglilipat ng impormasyon sa lahat ng mga sistemang ito ay kemikal. Ang mga tagapamagitan sa paghahatid ng impormasyon ay maaaring mga SIGNAL na molekula.

Kasama sa mga signal molecule na ito ang apat na grupo ng mga substance: ENDOGENOUS BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES (immune response mediators, growth factors, atbp.), NEUROMEDIATORS, ANTIBODIES (immunoglobulins) at HORMONES.

B I O CH I M I I G O R M O N O V

Ang HORMONES ay mga biologically active substance na na-synthesize sa maliliit na halaga sa mga espesyal na selula ng endocrine system at inihahatid sa pamamagitan ng mga nagpapalipat-lipat na likido (halimbawa, dugo) sa mga target na selula, kung saan ginagamit nila ang kanilang epekto sa regulasyon.

Ang mga hormone, tulad ng iba pang mga molekula ng pagbibigay ng senyas, ay nagbabahagi ng ilang karaniwang katangian.

PANGKALAHATANG KATANGIAN NG MGA HORMON.

1) ay inilabas mula sa mga cell na gumagawa ng mga ito sa extracellular space;

2) ay hindi mga bahagi ng istruktura ng mga cell at hindi ginagamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya.

3) ay may kakayahang partikular na makipag-ugnayan sa mga cell na may mga receptor para sa hormone na ito.

4) may napakataas na biological na aktibidad - epektibong kumikilos sa mga selula sa napakababang konsentrasyon (mga 10 -6 - 10 -11 mol/l).

MEKANISMO NG PAGKILOS NG HORMONES.

Ang mga hormone ay nakakaapekto sa mga target na selula.

Ang TARGET CELLS ay mga cell na partikular na nakikipag-ugnayan sa mga hormone gamit ang mga espesyal na protina ng receptor. Ang mga receptor protein na ito ay matatagpuan sa panlabas na lamad ng cell, o sa cytoplasm, o sa nuclear membrane at iba pang organelles ng cell.

BIOCHEMICAL MECHANISMS NG SIGNAL TRANSMISSION MULA SA HORMONE tungo sa TARGET CELL.

Ang anumang receptor protein ay binubuo ng hindi bababa sa dalawang domain (rehiyon) na nagbibigay ng dalawang function:

- "pagkilala" ng hormone;

Pagbabago at paghahatid ng natanggap na signal sa cell.

Paano kinikilala ng protina ng receptor ang molekula ng hormone kung saan maaari itong makipag-ugnayan?

Ang isa sa mga domain ng protina ng receptor ay naglalaman ng isang rehiyong pantulong sa ilang bahagi ng molekula ng signal. Ang proseso ng pagbubuklod ng isang receptor sa isang molekula ng signal ay katulad ng proseso ng pagbuo ng isang enzyme-substrate complex at maaaring matukoy ng halaga ng affinity constant.

Karamihan sa mga receptor ay hindi lubos na nauunawaan dahil ang kanilang paghihiwalay at paglilinis ay napakahirap, at ang nilalaman ng bawat uri ng receptor sa mga selula ay napakababa. Ngunit alam na ang mga hormone ay nakikipag-ugnayan sa kanilang mga receptor sa isang physicochemical na paraan. Ang mga pakikipag-ugnayan ng electrostatic at hydrophobic ay nabuo sa pagitan ng molekula ng hormone at ng receptor. Kapag ang receptor ay nagbubuklod sa hormone, ang mga pagbabago sa conformational sa receptor protein ay nangyayari at ang complex ng signal molecule na may receptor protein ay naisaaktibo. Sa aktibong estado, maaari itong maging sanhi ng mga partikular na reaksyon ng intracellular bilang tugon sa natanggap na signal. Kung ang synthesis o kakayahan ng mga receptor na protina na magbigkis sa mga molekula ng signal ay may kapansanan, ang mga sakit ay lumitaw - mga endocrine disorder. Mayroong tatlong uri ng naturang sakit:

1. Nauugnay sa hindi sapat na synthesis ng mga protina ng receptor.

2. Nauugnay sa mga pagbabago sa istraktura ng receptor - mga genetic na depekto.

3. Nauugnay sa pagharang ng mga protina ng receptor ng mga antibodies.

abstract

BIOCHEMISTRY NG HORMONES

Ang mga hormone ay mga organikong biyolohikal na sangkap na ginawa sa mga glandula ng endocrine o mga selula, na dinadala ng dugo at nagkakaroon ng isang regulasyong epekto sa mga metabolic na proseso at mga pag-andar ng pisyolohikal.

Ang mga hormone ay ang pangunahing tagapamagitan sa pagitan ng central nervous system at mga proseso ng tissue. Ang terminong hormones ay likha noong 1905 nina Bayliss at Starling. Kasama sa mga glandula ng endocrine ang hypothalamus, pituitary, pineal, thymus, thyroid, parathyroid, pancreas, adrenals, gonads, at ang diffuse neuroendocrine system. Walang iisang prinsipyo para sa nomenclature ng mga hormone. Pinangalanan sila pagkatapos ng lugar ng pagbuo (insulin mula sa insula -islet), ayon sa physiological effect (vasopressin), ang mga hormone ng anterior pituitary gland ay may nagtatapos na tropin, ang nagtatapos na liberin at statin ay nagpapahiwatig ng hypothalamic hormones.

Pag-uuri ng mga hormone ayon sa kanilang kemikal na kalikasan

Sa likas na kemikal, ang mga hormone ay nahahati sa 3 grupo.

Mga hormone ng protina-peptide.
Mga simpleng protina (somatotropin, insulin)
Peptides (corticotropin, melanotropin, calcitonin)
Mga kumplikadong protina (mas madalas glycoproteins thyrotropin, gonadotropin)
Hormones - mga derivatives ng mga indibidwal na amino acids (thyroxine, adrenaline)
Steroid hormones (derivatives ng cholesterol corticosteroids, androgens, estrogens)

Ang kemikal na katangian ng mga hormone ay tumutukoy sa mga katangian ng kanilang metabolismo.

Pagpapalit ng hormone.

Synthesis ng mga hormone.Ang mga hormone ng protina ay synthesize ayon sa mga batas ng pagsasalin. Hormones - derivatives ng amino acids ay synthesized sa pamamagitan ng kemikal na pagbabago ng amino acids. Ang mga steroid na hormone ay nabuo sa pamamagitan ng kemikal na pagbabago ng kolesterol. Ang ilang mga hormone ay synthesize sa isang aktibong anyo(adrenaline), ang iba ay synthesize bilang hindi aktibong precursors (preproinsulin). Ang ilang mga hormone ay maaaring i-activate sa labas ng endocrine gland. Halimbawa, ang testosterone sa prostate ay na-convert sa mas aktibong dihydrotestosterone. Ang synthesis ng karamihan sa mga hormone ay kinokontrol ng prinsipyo ng feedback (autoregulation)

Sa ilalim ng impluwensya ng mga impulses ng CNS, ang mga liberin (corticoliberin, thyreoliberin, somatoliberin, prolactoliberin, gonadoliberin) ay na-synthesize sa hypothalamus, na nagpapagana sa pag-andar ng anterior pituitary gland, at mga statin na pumipigil sa paggana ng anterior pituitary gland (somatostatin, prolactostatin. , melanostatin). Ang mga liberin at statin ay kinokontrol ang paggawa ng mga tropikal na hormone mula sa anterior pituitary gland. Ang mga tropin ng anterior pituitary gland, naman, ay nagpapagana ng pag-andar ng peripheral endocrine glands, na gumagawa ng kaukulang mga hormone. Ang mataas na konsentrasyon ng mga hormone ay pumipigil sa alinman sa produksyon ng mga tropikal na hormone o ang produksyon ng mga liberins (negatibong feedback).

Sa paglabag sa regulasyon ng hormone synthesis, maaaring mangyari ang alinman sa hyperfunction o hypofunction.

Transport ng mga hormone.Ang mga hormone na nalulusaw sa tubig (mga hormone na protina-peptide, mga hormone na nagmula sa mga amino acid (hindi kasama ang thyroxine)) ay malayang dinadala sa anyo ng mga may tubig na solusyon. Ang hindi matutunaw sa tubig (thyroxine, steroid hormones) ay dinadala kasama ng mga transport protein. Halimbawa, ang mga corticosteroid ay dinadala ng protina na transcortin, ang thyroxine ng protina na nagbubuklod ng thyroxin. Ang mga form na nakagapos sa protina ng hormone ay itinuturing na isang tiyak na depot ng mga hormone. Ang konsentrasyon ng mga hormone sa plasma ng dugo ay napakababa, sa hanay ng 10-15 -10 -19 mol.

Ang mga hormone na umiikot sa dugo ay may epekto sa tiyak mga target ng tissue na may mga receptor para sa kaukulang mga hormone. Ang mga receptor ay kadalasang oligomeric glycoproteins o lipoproteins. Ang mga receptor para sa iba't ibang mga hormone ay matatagpuan alinman sa ibabaw ng mga selula o sa loob ng mga selula. Ang bilang ng mga receptor, ang kanilang aktibidad ay maaaring magbago sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan.

hormone catabolism.Ang mga hormone ng likas na protina ay bumagsak sa mga amino acid, ammonia, urea. Hormones - derivativesang mga amino acid ay hindi aktibo sa iba't ibang paraan ng deamination, pag-aalis ng yodo, oksihenasyon, pagkalagot ng singsing. Ang mga steroid na hormone ay hindi aktibo sa pamamagitan ng redox transformations nang hindi nasira ang steroid ring, sa pamamagitan ng conjugation na may sulfuric acid at glucuronic acid.

Mga mekanismo ng pagkilos ng mga hormone.

Mayroong ilang mga mekanismo para sa pagpapatupad ng hormonal signal para sa mga hormone na nalulusaw sa tubig at hindi malulutas sa tubig.

Ang lahat ng mga hormone ay nagbibigaytatlong dulong epekto:

isang pagbabago sa dami ng mga protina at enzyme dahil sa pagbabago sa bilis ng kanilang synthesis.
1. mga pagbabago sa aktibidad ng mga enzyme na nasa mga selula
2. pagbabago sa pagkamatagusin ng mga lamad ng cell

Cytosolic na mekanismo ng pagkilos ng hydrophobic (lipophilic) hormones.

Ang mga lipophilic hormone ay maaaring tumagos sa cell sa pamamagitan ng lamad ng cell, samakatuwid, ang mga receptor para sa kanila ay matatagpuan intracellularly sa cytosol, sa mitochondria, sa ibabaw ng nucleus. Ang mga receptor ng hormone ay kadalasang may kasamang 2 domain: para sa pagbubuklod sa hormone at para sa pagbubuklod sa DNA. Ang receptor, kapag nakikipag-ugnayan sa hormone, ay nagbabago sa istraktura nito, ay inilabas mula sa mga chaperone, bilang isang resulta kung saan ang hormone-receptor complex ay nakakakuha ng kakayahang tumagos sa nucleus at nakikipag-ugnayan sa ilang mga seksyon ng DNA. Ito, sa turn, ay humahantong sa isang pagbabago sa rate ng transkripsyon (RNA synthesis), at bilang isang resulta, ang rate ng pagsasalin (protein synthesis) ay nagbabago din.

Membrane na mekanismo ng pagkilos ng mga hormone na natutunaw sa tubig.

Ang mga hormone na nalulusaw sa tubig ay hindi nakakapasok sa cytoplasmic membrane. Ang mga receptor para sa pangkat na ito ng mga hormone ay matatagpuan sa ibabaw ng lamad ng cell. Dahil ang mga hormone ay hindi pumasa sa mga selula, isang pangalawang mensahero ang kailangan sa pagitan nila at ng mga proseso ng intracellular, na nagpapadala ng hormonal signal sa cell. Ang inositol-containing phospholipids, calcium ions, at cyclic nucleotides ay maaaring magsilbi bilang pangalawang mensahero.

Mga paikot na nucleotide - cAMP, cGMP- pangalawang tagapamagitan

Ang hormone ay nakikipag-ugnayan sa receptor at bumubuo ng isang hormone - isang receptor complex kung saan nagbabago ang conformation ng receptor. Ito, sa turn, ay nagbabago sa conformation ng lamad na protina na umaasa sa GTP ( G -protein) at humahantong sa pag-activate ng membrane enzyme adenylate cyclase, na nagko-convert ng ATP sa cAMP. Ang intracellular cyclic AMP ay nagsisilbing pangalawang messenger. Pinapagana nito ang intracellular protein kinase enzymes, na nagpapagana sa phosphorylation ng iba't ibang mga intracellular na protina (mga enzyme, mga protina ng lamad), na humahantong sa pagsasakatuparan ng pangwakas na epekto ng hormone. Ang epekto ng hormone ay "pinatay" sa pamamagitan ng pagkilos ng phosphodiesterase enzyme, na sumisira sa cAMP, at ang phosphatase enzymes, na nagde-dephosphorylate ng mga protina.

Calcium ions - pangalawang tagapamagitan.

Ang pakikipag-ugnayan ng hormone sa receptor ay nagdaragdag ng pagkamatagusin ng mga channel ng calcium ng lamad ng cell, at ang extracellular calcium ay pumapasok sa cytosol. Ca ions sa mga cell 2+ nakikipag-ugnayan sa regulatory protein calmodulin. Ang calcium-calmodulin complex ay nagpapagana ng calcium-dependent protein kinases, na nagpapagana sa phosphorylation ng iba't ibang protina at humahantong sa mga huling epekto.

Mga phospholipid na naglalaman ng inositol- pangalawang tagapamagitan.

Ang pagbuo ng isang hormone-receptor complex ay nagpapagana ng phospholipase C sa lamad ng cell, na naghihiwalay sa phosphatidylinositol sa mga pangalawang mensahero na diacylglycerol (DAG) at inositol triphosphate (IF). 3). DAG at KUNG 3 buhayin ang output ng Ca 2+ mula sa mga tindahan ng intracellular hanggang sa cytosol. Ang mga ion ng kaltsyum ay nakikipag-ugnayan sa calmodulin, na nagpapagana ng mga kinase ng protina at kasunod na phosphorylation ng protina, na sinamahan ng mga huling epekto ng hormone.

Maikling paglalarawan ng mga hormone.

Mga hormone ng protina-peptide.

mga pituitary hormone.

Mga hormone sa anterior lobe Ang pituitary ay somatotropin, prolactin (simpleng protina), thyrotropin, follitorin, lutropin (glycoproteins), corticotropin, lipotropin (peptides).

Somatotropin protina, kabilang ang mga 200 amino acid. Ito ay may binibigkas na anabolic effect, pinapagana ang gluconeogenesis, ang synthesis ng mga nucleic acid, mga protina, sa partikular na collagen, ang synthesis ng glycosaminoglycans. Ang Somatotropin ay nagdudulot ng hyperglycemic effect, pinahuhusay ang lipolysis.

Ang hypofunction sa mga bata ay humahantong sa pituitary dwarfism (nanism). Ang hyperfunction sa mga bata ay sinamahan ng gigantism, at sa mga matatanda sa pamamagitan ng acromegaly.

Prolactin - protina hormone. Ang mga produkto nito ay isinaaktibo sa panahon ng paggagatas. Pinasisigla ng prolactin ang: mammogenesis, lactopoiesis, erythropoiesis

Follitropin glycoprotein, tinutukoy ang cyclical maturation ng follicles, ang produksyon ng estrogen sa mga kababaihan. Sa katawan ng lalaki, pinasisigla nito ang spermatogenesis.

Lutropin glycoprotein, sa babaeng katawan ay nag-aambag sa pagbuo ng corpus luteum at ang produksyon ng progesterone, sa katawan ng lalaki stimulates spermatogenesis at androgen produksyon.

Thyrotropin glycoprotein, pinasisigla ang pag-unlad ng thyroid gland, pinapagana ang synthesis ng mga protina, mga enzyme.

Corticotropin 39 amino acid peptide ay nagpapagana ng adrenal maturation at produksyon ng corticosteroids mula sa kolesterol. Hyperfunction - Itsenko-Cushing's syndrome, ipinahayag ng hyperglycemia, hypertension, osteoporosis, muling pamamahagi ng mga taba sa kanilang akumulasyon sa mukha at dibdib.

Lipotropin kasama ang tungkol sa100 amino acids, pinasisigla ang pagkasira ng mga taba, nagsisilbing mapagkukunan ng endorphins. Ang hyperfunction ay sinamahan ng pituitary cachexia, hypofunction - ng pituitary obesity.

Sa mga hormone ng gitnang umbok pituitary ay tumutukoy melanotropin (melanocyte-stimulating hormone). Ito ay isang peptide na nagpapasigla sa pagbuo ng mga melanocytes at ang synthesis ng mga melanin sa kanila, na may photoprotective effect at mga antioxidant.

Sa posterior lobe hormones Kasama sa mga pituitary gland ang vasopressin (antidiuretic hormone) at oxytocin. Ang mga hormone na ito ay neurosecrets, sila ay synthesize sa hypothalamic nuclei, at pagkatapos ay lumipat sa posterior pituitary gland. Ang parehong mga hormone ay binubuo ng 9 na amino acid.

Vasopressin kinokontrol ang metabolismo ng tubig, pinahuhusay ang synthesis ng protina ng aquaporin sa mga bato at reabsorption ng tubig sa mga tubule ng bato. Pinipigilan ng Vasopressin ang mga daluyan ng dugo at pinapataas ang presyon ng dugo. Ang kakulangan ng hormone ay humahantong sa sakit na diabetes insipidus, na ipinakita ng isang matalim na pagtaas sa diuresis.

Oxytocin pinasisigla ang pag-urong ng mga kalamnan ng matris, binabawasan ang makinis na mga kalamnan ng mga glandula ng mammary, pinahuhusay ang paghihiwalay ng gatas. Ang Oxytocin ay nagpapagana ng lipid synthesis.

Mga hormone ng parathyroid

Ang mga hormone ng mga glandula ng parathyroid ay parathormone, calcitonin , kasangkot sa regulasyon ng metabolismo ng calcium - posporus.

Parathormone protina, kabilang ang 84 amino acids, ay synthesized bilang isang hindi aktibong precursor. Ang parathyroid hormone ay nagdaragdag ng antas ng calcium sa dugo at binabawasan ang nilalaman ng posporus. Ang isang pagtaas sa antas ng calcium sa dugo sa ilalim ng pagkilos ng parathyroid hormone ay nangyayari dahil sa tatlong pangunahing epekto nito:

Pinahuhusay ang "washout" ng calcium mula sa tissue ng buto na may sabay-sabay na pag-renew ng organic matrix ng buto,

Pinatataas ang pagpapanatili ng calcium sa mga bato

Kasama ng bitamina D 3 pinahuhusay ang synthesis ng calcium-binding protein sa bituka at ang pagsipsip ng calcium mula sa mga pagkain.

Sa hypofunction ng parathyroid hormone, ang hypocalcemia, hyperphosphatemia, kalamnan cramps, at pagkagambala ng mga kalamnan sa paghinga ay sinusunod.

Sa hyperfunction ng parathyroid hormone, hypercalcemia, osteoporosis, nephrocalcinosis, phosphaturia ay sinusunod.

Calcitonin peptide, na kinabibilangan ng 32 amino acids. Tungkol sa metabolismo ng calcium, ito ay isang parathyroid hormone antagonist, i. binabawasan ang antas ng calcium at phosphorus sa dugo, pangunahin dahil sa pagbaba sa resorption ng calcium mula sa bone tissue

Pancreatic hormones

Ang pancreas ay gumagawa ng mga hormone na insulin, glucagon, at somatostatin, isang pancreatic polypeptide

Insulin protina ay binubuo ng 51 amino acids kasama sa 2 polypeptide chain. Ito ay na-synthesize sa β-cells ng mga islet bilang isang precursor ng preproinsulin, at pagkatapos ay sumasailalim sa bahagyang proteolysis. Kinokontrol ng insulin ang lahat ng uri ng metabolismo (protina, lipid, carbohydrate), sa pangkalahatan, mayroon itong anabolic effect. Ang epekto ng insulin sa metabolismo ng karbohidrat ay ipinahayag sa isang pagtaas sa pagkamatagusin ng tisyu sa glucose, pag-activate ng hexokinase enzyme, at pagtaas ng paggamit ng glucose sa mga tisyu. Ang insulin ay nagdaragdag ng oksihenasyon ng glucose, ang paggamit nito para sa synthesis ng mga protina, taba, bilang isang resulta kung saan ang hypoglycemia ay bubuo. Ina-activate ng insulin ang lipogenesis, pinipigilan ang lipolysis, nagpapakita ng isang antiketogenic effect. Pinahuhusay ng insulin ang synthesis ng mga protina at nucleic acid.

Ang hypofunction ay sinamahan ng pag-unlad ng diabetes mellitus, na ipinakita ng hyperglycemia, glucosuria, acetonuria, negatibong balanse ng nitrogen, polyuria, dehydration (tingnan din ang "Pathology of carbohydrate metabolism").

Glucagon Hormone ng peptide nature, na binubuo ng 29 amino acids, ay synthesized sa α-cells ng pancreatic islets. Mayroon itong hyperglycemic effect, pangunahin dahil sa pagtaas ng phosphorolytic breakdown ng liver glycogen sa glucose. Isinaaktibo ng glucagon ang lipolysis, pinapagana ang catabolism ng protina.

Mga hormone na thymus gland

Ang thymus ay isang organ ng lymphopoiesis, thymopoiesis at isang organ para sa paggawa ng mga hormone na tumutukoy sa mga proseso ng immune sa katawan. Ang glandula na ito ay aktibo sa pagkabata, at sa pagbibinata, nangyayari ang involution nito. Ang mga pangunahing hormone ng thymus ay may likas na peptide. Kabilang dito ang:

α,β thymosins matukoy ang paglaganap ng T-lymphocytes;
I, II-thymopoietins mapahusay ang pagkahinog ng T-lymphocytes, harangan ang neuromuscular excitability;
thymic humoral factornagtataguyod ng pagkakaiba-iba ng T-lymphocytes sa mga mamamatay, katulong, suppressor;
lymphocyte-stimulating hormonepinahuhusay ang pagbuo ng mga antibodies;
thymic homeostatic hormoneay isang synergist ng somatotropin at isang antagonist ng corticotropin at gonadotropin, at samakatuwid ay pinipigilan ang maagang pagbibinata.

Sa hypofunction ng thymus, nabuo ang mga estado ng immunodeficiency. Sa hyperfunction, nangyayari ang mga sakit sa autoimmune.

Mga hormone sa thyroid

Ang thyroid gland ay synthesize ang thyroid hormone triiodothyronine (T 3), thyroxine (T 4 ) at ang peptide hormone na calcitonin.

Ang synthesis ng mga thyroid hormone ay dumadaan sa maraming yugto:

pagsipsip ng I ng thyroid gland dahil sa "iodine pump";
oksihenasyon ng iodide sa isang molecular form na may partisipasyon ng enzyme iodide peroxidase

2I - + 2H * + H 2 O 2 → I 2 .;

iodine organization i.e. ang pagsasama ng yodo sa komposisyon ng amino acid tyrosine, na matatagpuan sa thyroglobulin ng thyroid gland. (unang monoiodothyronine ay nabuo, at pagkatapos ay diiodothyronine);
condensation ng 2 diiodothyronine molecules;
hydrolysis T 4 mula sa thyroglobulin.

Ang mga thyroid hormone ay nakakaapekto sa metabolismo ng enerhiya, nagpapataas ng pagkonsumo ng oxygen, ATP synthesis, para sa maraming mga biosynthetic na proseso, para sa pagpapatakbo ng Na-K pump. Sa pangkalahatan, isinaaktibo nila ang mga proseso ng paglaganap, pagkita ng kaibhan, paganahin ang hematopoiesis, osteogenesis. Ang kanilang aksyon sametabolismo ng karbohidratipinahayag sa pagbuo ng hyperglycemia. Nakakaapekto ang mga thyroid hormone metabolismo ng lipid , pag-activate ng lipolysis, β - oksihenasyon ng mga fatty acid. Ang kanilang aksyon sa metabolismo ng nitrogen ay binubuo sa pag-activate ng synthesis ng mga protina, enzymes, nucleic acid.

Ang hypofunction ng mga thyroid hormone sa pagkabata ay humahantong sa pag-unlad cretinism , ang mga sintomas nito ay maikli ang tangkad, mental retardation. Sa mga matatanda, ang hypofunction ng thyroid hormones ay sinamahan ng myxedema mauhog na edema, may kapansanan sa metabolismo ng mga glycosaminoglycans ng connective tissue at pagpapanatili ng tubig. Sa kakulangan ng mga thyroid hormone, ang mga proseso ng enerhiya ay nagambala, ang kahinaan ng kalamnan at hypothermia ay nabuo.endemic goiteray nangyayari sa kakulangan ng yodo, mayroong isang labis na paglaki ng glandula at, bilang panuntunan, hypofunction.

Lumilitaw ang hyperfunction bilangthyrotoxicosis (sakit ng Graves), ang mga sintomas nito ay pagkahapo ng katawan, hyperthermia, hyperglycemia, pinsala sa kalamnan ng puso, mga sintomas ng neurological, umbok na mata (exophthalmos)

Autoimmune thyroiditisnauugnay sa pagbuo ng mga antibodies sa mga receptor ng thyroid hormone, isang pagtaas ng kompensasyon sa synthesis ng mga thyroid hormone.

Adrenal medulla hormones (catecholamines)

Kabilang sa mga adrenal medulla hormones ang adrenaline, norepinephrine, mga derivatives ng amino acid tyrosine.

Ang adrenaline ay nakakaapekto sa carbohydrate metabolismo, nagiging sanhi ng hyperglycemia, pagtaas ng pagkasira ng glycogen sa atay sa glucose. Nakakaapekto ang adrenaline taba metabolismo , pinapagana ang lipolysis, pinatataas ang konsentrasyon ng mga libreng fatty acid sa dugo. Pinahuhusay ng adrenaline ang catabolism mga protina . Ang adrenaline ay nakakaapekto sa maraming physiological na proseso: mayroon itong vasotonic (vasoconstrictor), cardiotonic effect, ay isang stress hormone,

Norepinephrine nagpapakita ng mas malaking epekto ng neurotransmitter.

Ang hyperproduction ng catecholamines ay sinusunod sa pheochromocytoma (tumor ng chromaffin cells)

Mga hormone ng pineal

Ang pineal gland ay gumagawa ng mga hormone na melatonin, adrenoglomerulotropin, epithalamin

Melatonin chemically, ito ay isang derivative ng tryptophan. Kinokontrol ng melatonin ang synthesis ng mga pigment ng tissue (melanins), may nagpapatingkad na epekto sa gabi at isang antagonist ng pituitary melanotropin. Ang Melatonin ay nakakaapekto sa pagkakaiba-iba ng cell, may epektong antitumor, nagpapasigla sa mga proseso ng immune, at pinipigilan ang napaaga na pagdadalaga. Kasama nina epithalamin Tinutukoy ng (peptide) ang mga biological rhythms ng katawan: ang produksyon ng mga gonadotropic hormones, circadian rhythms, seasonal rhythms.

Adrenoglomerulotropin(isang derivative ng tryptophan) ay nagpapagana ng produksyon ng mineralocorticoids sa adrenal glands at sa gayon ay kinokontrol ang metabolismo ng tubig at mineral.

Mga hormone ng adrenal cortex

Mga hormone ng adrenal cortex: glucocorticoids, mineralocorticoids, precursors ng male sex hormones ay steroid hormones na derivatives ng cholesterol alcohol.

Glucocorticoids

Corticosterone, cortisone, at hydrocortisone (cortisol) nakakaapekto sa lahat ng uri ng palitan. Nakakaimpluwensyametabolismo ng karbohidrat, maging sanhi ng hyperglycemia, i-activate ang gluconeogenesis. Kinokontrol ng mga glucocorticoids metabolismo ng lipid , pagpapahusay ng lipolysis sa mga limbs, pag-activate ng lipogenesis sa mukha at dibdib (lumalabas ang isang hugis-buwan na mukha). Nakakaimpluwensya metabolismo ng protina , ang mga glucocorticoid ay nagpapagana ng pagkasira ng protina sa karamihan ng mga tisyu, ngunit pinapataas ang synthesis ng protina sa atay. Ang mga glucocortioids ay may binibigkas na anti-inflammatory effect sa pamamagitan ng pagsugpo sa phospholipase A 2 at, dahil dito, inhibiting ang synthesis ng eicosanoids. Ang mga glucocorticoid ay nagbibigay ng tugon sa stress, at sa malalaking dosis ay pinipigilan ang mga proseso ng immune.

Ang hyperfunction ng glucocorticosteroids ay maaaring mula sa pituitary na pinagmulan o isang pagpapakita ng kakulangan sa paggawa ng mga hormone ng adrenal cortex. Ito ay nagpapakita ng sarili bilang isang sakit Itsenko-Cushing . Sakit sa hypofunction Addison (bronze disease), na ipinakikita ng pagbaba ng resistensya ng katawan, madalas na hypertension, hyperpigmentation ng balat.

Mineralocorticoids

Deoxycorticosterone, aldosteronkinokontrol ang metabolismo ng tubig-asin, nagtataguyod ng pagpapanatili ng sodium at paglabas ng potasa at mga proton sa pamamagitan ng mga bato.

Sa hyperfunction, ang hypertension ay sinusunod, ang pagpapanatili ng tubig ay nangyayari, isang pagtaas sa pagkarga sa kalamnan ng puso, isang pagbawas sa mga antas ng potasa, arrhythmia, bubuo ang alkalosis. Ang hypofunction ay humahantong sa hypotension, pamumuo ng dugo, kapansanan sa paggana ng bato, at acidosis.

Mga precursor ng androgen

Ang precursor ng androgens ay dehydroepiandrosterone (DEPS). Sa hyperproduction nito, nangyayari ang virilism, kung saan ang isang male-type na hairline ay nabuo sa mga kababaihan. Sa isang malubhang anyo, bubuo ang adrenogenital syndrome.

Mga male sex hormones (androgens)

testosterone

Ang mga androgen ayandrosterone, testosterone, dihydrotestosterone. Naaapektuhan nila ang lahat ng uri ng metabolismo, ang synthesis ng mga protina, taba, osteogenesis, ang metabolismo ng phospholipids, tinutukoy ang pagkakaiba-iba ng sekswal, mga reaksyon sa pag-uugali, at pinasisigla ang pag-unlad ng central nervous system. Ang hypofunction ay ipinahayag ng isang asthenic na konstitusyon, infantilism, isang paglabag sa pagbuo ng pangalawang sekswal na katangian.

Mga babaeng sex hormone (estrogens)

Estradiol

Ang mga estrogen ayestrone, estradiol, estriol. Ang mga ito ay synthesize mula sa androgens sa pamamagitan ng aromatization ng unang singsing. Kinokontrol ng mga estrogen ang ovarian-menstrual cycle, ang kurso ng pagbubuntis, paggagatas. Ina-activate nila ang mga proseso ng anabolic (synthesis ng mga protina, phospholipids, osteogenesis), nagpapakita ng hypocholesterolemic effect. Ang hypofunction ay humahantong sa amenorrhea, osteoporosis.

Mga hormone ng inunan

Sa panahon ng embryonic, ang inunan ay gumaganap ng papel ng isang endocrine gland. Kasama sa mga placental hormone, sa partikular, ang chorionic somatotropin, chorionic gonadotropin, estrogens, progesterone, relaxin.

Ang pagpapalitan ng mga steroid hormone sa panahon ng embryonic ay nangyayari sa isang solong sistema "mother-placenta-fetus". Ang kolesterol mula sa katawan ng ina ay pumapasok sa inunan, kung saan ito ay na-convert sa pregnenolone (ang precursor ng steroid hormones). Sa fetus, ang pregnenolone ay binago sa androgens, na pumapasok sa inunan. Sa inunan, ang mga estrogen ay synthesize mula sa androgens, na pumapasok sa katawan ng isang buntis. Ang kanyang excretion ng estrogens ay nagsisilbing criterion para sa kurso ng pagbubuntis.

Mga tampok ng katayuan ng hormonal sa mga bata

Kaagad pagkatapos ng kapanganakan, ang pag-andar ng pituitary gland, ang adrenal cortex ay isinaaktibo upang magbigay ng tugon sa stress. Ang pag-activate ng function ng thyroid gland at ang adrenal medulla ay naglalayong mapahusay ang lipolysis, ang pagkasira ng glycogen at pag-init ng katawan. Sa panahong ito, mayroong ilang hypofunction ng parathyroid gland, hypocalcemia.

Sa unang pagkakataon pagkatapos ng kapanganakan, ang bata ay tumatanggap ng ilang mga hormone sa komposisyon ng gatas ng ina. Sa mga unang araw pagkatapos ng kapanganakan, maaaring magkaroon ng isang sekswal na krisis dahil sa kakulangan ng epekto ng mga sex hormone ng ina. Ito ay ipinahayag sa pamamagitan ng paglaki ng mga glandula ng mammary, ang hitsura ng mga matatabang puntos, pustules, at pamamaga ng mga genital organ.

Sa edad na preschool, ang thyroid, thymus, epiphysis, pituitary gland ay isinaaktibo.

Sa oras ng pagbibinata, ang epiphysis at thymus ay sumasailalim sa involution, ang produksyon ng gonadotropic at sex hormones ay kapansin-pansing aktibo.

Panitikan

RAS, All-Russian Institute of Scientific and Technical Information; Comp.: E.S. Pankratova, V.K. Finn; Sa ilalim ng kabuuang ed. VC. Finna: Awtomatikong pagbuo ng mga hypotheses sa mga intelligent system. - M.: LIBERCOM, 2009

RAS, Lipunan ng mga Biochemist at Molecular Biologist, Institute of Biochemistry. A.N. Bach; resp. ed. L.P. Ovchinnikov: Mga pagsulong sa biological chemistry. - Pushchino: ONTI PSC RAS, 2009

: Katahimikan ng mga gene. - Pushchino: ONTI PNC RAS, 2008

Zurabyan SE: Nomenclature ng natural compounds. - M.: GEOTAR-Media, 2008

Komov V.P.: Biochemistry. - M.: Bustard, 2008

ed. E.S. Severina; rec.: A.A. Terentiev, N.N. Chernov: Biochemistry na may mga ehersisyo at gawain. - M.: GEOTAR-Media, 2008

Ed.: D.M. Zubairova, E.A. Pazyuk; Tagasuri: F.N. Gilmiyarova, I.G. Shcherbak: Biochemistry. - M.: GEOTAR-Media, 2008

Sotnikov O.S.: Statics at structural kinetics ng mga nabubuhay na asynaptic dendrites. - St. Petersburg: Nauka, 2008

Tyukavkina N.A.: Bioorganic chemistry. - M.: Bustard, 2008

Alexandrovskaya E.I.: Anthropochemistry. - M.: Class-M, 2007

Lektura Blg. 13 REGULASYON NG METABOLISMO. BIOCHEMISTRY NG HORMONES. 1 MEKANISMO NG PAGKILOS NG HORMONES SA PAMAMAGITAN ng c. AMP at c. HMF

Layunin: Upang makilala ang mga pangkalahatang katangian ng mga hormone, ang mga unang mekanismo ng pagkilos ng mga hormone, mga tagapamagitan ng paglipat ng pagkilos ng hormone sa loob ng cell

Plano: 1. Pangkalahatang katangian ng mga hormone 2. Ang unang mekanismo sa pamamagitan ng c. AMP 3. Ang unang mekanismo sa pamamagitan ng c. HMF

Ang mga hormone ay biologically active substance na nabuo sa glandular cells, inilabas sa dugo o lymph at kinokontrol ang metabolismo.

Ang nangungunang link sa pagbagay ng katawan ay ang central nervous system at ang hypothalamic - pituitary system. Ang CNS, bilang tugon sa pangangati, ay nagpapadala ng mga nerve impulses sa hypothalamus at iba pang mga tisyu, kabilang ang mga glandula ng endocrine, sa anyo ng pagbabago sa konsentrasyon ng mga ions at mediator.

Ang hypothalamus ay nagtatago ng mga espesyal na sangkap - neurosecretins o naglalabas ng mga kadahilanan ng dalawang uri: 1 Liberins, na nagpapabilis sa pagpapalabas ng mga tropikal na pituitary gland 2: Mga statin, na pumipigil sa kanilang paglabas.

Hypotalamus oxytocin, vasopressin adenohypophysis STG, TTG, ACTG, FSG, LTG, prolactin epiphysis Melatonin Classchitin Paratgormon Puso: sodium urethic factor thyroid gland T 3, thymus timus, rodentine corticolamein, corticosteroder DIGESTINAL TRACT, GENDAL GENERAL GASTRIN, insulin GLANDCASTRO GENERAL, GESTINAL TRACT, Insulin progesterone, testosterone, relaxin, inhibin, human chorionic gonadotropin Endocrine system

Pag-uuri ng mga hormone I. Protein-peptide hormones 1) Hormones - simpleng protina (insulin, growth hormone, LTG, parathyroid hormone) 2) Hormones - complex proteins (TSH, FSH, LH) 3) Hormones - polypeptides (glucagon, ACTH, MSH , calcitonin , vasopressin, oxytocin) Ang ilan sa mga hormone na ito ay nabuo mula sa mga hindi aktibong precursor - prohormones (halimbawa, insulin at glucagon).

II. Ang mga steroid hormone ay mga derivatives ng kolesterol (corticosteroids, sex hormones: lalaki, babae). III. Hormones - derivatives ng amino acids (thyroxine, triiodothyronine, adrenaline, norepinephrine).

Pangkalahatang katangian ng mga hormone - mahigpit na pagtitiyak ng biological na pagkilos; - mataas na biological na aktibidad; pagtatago; - pagkilos ng distansya; - Ang mga hormone ay maaaring nasa dugo, kapwa sa isang libreng estado at sa isang estado na konektado sa ilang mga protina; - maikling tagal ng pagkilos; Ang lahat ng mga hormone ay kumikilos sa pamamagitan ng mga receptor.

Hormone receptors (RCs) Sa likas na kemikal, ang mga receptor ay mga protina, totoong glycoproteins. Ang mga tissue kung saan mayroong mga receptor para sa isang partikular na hormone ay tinatawag na target tissues (target cells).

Ang biological na epekto ng hormone ay nakasalalay hindi lamang sa nilalaman nito sa dugo, kundi pati na rin sa bilang at functional na estado ng mga receptor, pati na rin sa antas ng paggana ng mekanismo ng post-receptor.

Ang lahat ng kilalang hormone ay nahahati sa 3 grupo ayon sa mekanismo ng pagkilos: I) Membrane-cytosolic mechanism hormones na kumikilos sa pamamagitan ng pagbabago ng aktibidad ng intracellular enzymes. Ang mga hormone na ito ay nagbubuklod sa mga receptor sa panlabas na ibabaw ng target na lamad ng cell, hindi pumapasok sa cell at kumikilos sa pamamagitan ng mga pangalawang mensahero (mensahero): c-AMP, c-GMP, calcium ions, inositol triphosphate.

2. Mga hormone na kumikilos sa pamamagitan ng pagbabago ng rate ng synthesis ng protina at enzyme. (Cytosolic.) Ang mga hormone na ito ay nagbubuklod sa mga intracellular receptor: mga cytosolic, nuclear, o organoid na receptor. Kasama sa mga hormone na ito ang mga steroid at thyroid hormone.

3. Mga hormone na kumikilos sa pamamagitan ng pagpapalit ng permeability ng plasma membrane (membrane.) Kabilang sa mga hormones na ito ang insulin, growth hormone, LTH, ADH.

1st MECHANISM Ang adenylate cyclase system ay binubuo ng 3 bahagi: I - ang bahagi ng pagkilala, na kinakatawan ng isang receptor na matatagpuan sa panlabas na ibabaw ng lamad ng cell, . Bahagi II - conjugating protein (G-protein). Sa hindi aktibong anyo nito, ang protina ng G ay itinatali ng subunit nito sa GDP.

Part III - catalytic ay ang enzyme adenylate cyclase adenylate cyclase ATP H 4 P 2 O 7 + c. Nakikipag-ugnayan ang AMP sa protina kinase A, na binubuo ng 4 na subunit: 2 regulatory, 2 catalytic.

Ang protina kinase A ay nag-catalyze ng paglipat ng pangkat ng pospeyt mula sa ATP patungo sa mga pangkat ng OH ng serine at threonine ng isang bilang ng mga protina at enzyme ng mga target na selula, ibig sabihin, ito ay isang serine-threonine kinase ng ATP ADP Protein protein-P

Ang mga protina kung saan ililipat ang mga residu ng phosphoric acid sa panahon ng phosphorylation na may partisipasyon ng protein kinase A ay maaaring ilang enzymes (halimbawa, phosphorylase, lipase, glycogen synthetase, methyltransferases), mga protina ng ribosomes, nuclei, at membranes. Sa panahon ng phosphorylation ng mga hindi aktibong anyo ng phosphorylase at lipase, ang mga pagbabago sa conformational ay sinusunod sa kanilang mga molekula, na humahantong sa isang pagtaas sa kanilang aktibidad.

Ang phosphorylation ng glycogen synthetase, sa kabaligtaran, ay pumipigil sa aktibidad nito. Ang attachment ng phosphoric acid sa ribosome proteins ay nagpapataas ng synthesis ng protina.

Kung ang phosphoric acid ay nakakabit sa mga nuclear protein, kung gayon ang koneksyon sa pagitan ng protina (histone) at DNA ay humina, na humahantong sa pagtaas ng transkripsyon, at samakatuwid ay nadagdagan ang synthesis ng protina. Ang phosphorylation ng mga protina ng lamad ay nagdaragdag ng kanilang pagkamatagusin para sa isang bilang ng mga sangkap, lalo na para sa mga ion.

Sa ilalim ng impluwensya ng mga hormone na kumikilos sa pamamagitan ng c. AMP, pinabilis: 1. Glycogenolysis sa pamamagitan ng phosphorolysis, 2. lipolysis, 3. protein synthesis, 4. transportasyon ng mga ions sa mga lamad, 5. pagsugpo ng glycogenesis

Ang mga hormone ay kumikilos ayon sa mekanismong ito sa pamamagitan ng guanylate cyclase system. Ang Guanylate cyclase ay may membrane-bound at soluble (cytosolic) forms. Ang membrane-bound form ay binubuo ng 3 seksyon: 1 - recognizing (sa labas ng plasma membrane)

2nd - Transmembrane 3rd - Catalytic Ang membrane-bound form ng enzyme ay isinaaktibo sa pamamagitan ng mga receptor sa pamamagitan ng maikling peptides, halimbawa, atrial sodium uretic factor.

Ang natriuretic factor ay synthesized sa atrium bilang tugon sa isang pagtaas sa sirkulasyon ng dami ng dugo, pumapasok sa mga bato, pinapagana ang guanylate cyclase sa kanila, na humahantong sa isang pagtaas sa paglabas ng sodium at tubig.

Ang mga makinis na selula ng kalamnan ay naglalaman din ng isang guanylate cyclase system kung saan sila ay nakakarelaks. Ang mga vasodilator ay kumikilos sa pamamagitan ng sistemang ito, parehong endogenous (nitric oxide) at exogenous.

Sa mga selula ng epithelial ng bituka, ang activator ng guanylate cyclase ay maaaring bacterial endotoxin, na humahantong sa isang pagbagal sa pagsipsip ng tubig at pagtatae. Cytosolic form ng guanylate cyclase heme-containing enzyme

Nitrovasodilators, reactive oxygen species (nitric oxide), lipid peroxidation produkto ay kasangkot sa regulasyon ng aktibidad nito. Sa ilalim ng pagkilos ng guanylate cyclase, c. Ang GMP C-GMP ay kumikilos sa dalawang-subunit na protina kinase G

c. Ang GMP ay nagbubuklod sa mga regulatory site ng PK G, na ina-activate ito. Ang PKA at PK G ay mga serine-threonine kinases, at sa pamamagitan ng pagpapabilis ng phosphorylation ng serine at threonine ng iba't ibang mga protina at enzyme, mayroon silang iba't ibang mga biological na epekto.

1) tumataas ang diuresis sa ilalim ng impluwensya ng natriuretic factor (ang hormone-peptide na ito ay nabuo sa atria) 2) ang pagtatae ay bubuo sa ilalim ng pagkilos ng bacterial endotoxins

Ang parehong hormone ay maaaring kumilos sa pamamagitan ng c. GMF at sa pamamagitan ng c. AMF. Ang epekto ay depende sa kung aling receptor ang nagbubuklod sa hormone. Halimbawa, ang adrenaline ay maaaring magbigkis sa parehong alpha at beta receptors.

Ang pagbuo ng isang complex ng adrenaline na may mga beta receptor ay humahantong sa pagbuo ng c. AMF. Ang pagbuo ng isang complex ng adrenaline na may mga alpha receptor ay humahantong sa pagbuo ng c. HMF. Mag-iiba ang epekto ng adrenaline.

Pinapataas ng PC G ang aktibidad ng glycogensitetase, pinipigilan ang pagsasama-sama ng platelet, pinapagana ang phospholipase C, na naglalabas ng Ca mula sa depot nito. yun. , sa pamamagitan ng pagkilos nito c. Ang GMF ay isang antagonist ng c. AMF

3) sa ilalim ng pagkilos ng nitric oxide, ang makinis na mga selula ng kalamnan ng mga daluyan ng dugo ay nakakarelaks (na ginagamit sa gamot, dahil ang isang bilang ng mga nitro na gamot, tulad ng nitroglycerin, ay ginagamit upang mapawi ang vasospasm)

Pag-alis ng signal ng hormone na kumikilos sa pamamagitan ng c. AMP at c. Ang HMF ay nangyayari tulad ng sumusunod: 1. ang hormone ay mabilis na nawasak, at, dahil dito, ang hormone-receptor complex ay nawasak.

2. Upang alisin ang hormonal signal sa mga cell, mayroong isang espesyal na enzyme phosphodiesterase, na nagpapalit ng mga cyclic nucleotides sa mga nucleoside monophosphate (adenylic at guanylic acid, ayon sa pagkakabanggit)

T. Sh. Sharmanov, S. M. Pleshkova "Metabolic na pundasyon ng nutrisyon na may kurso ng pangkalahatang biochemistry", Almaty, 1998 S. Tapbergenov "Medical biochemistry", Astana, 2001 S. Seitov "Biochemistry", Almaty, 2001 pp 342 -352, 369 - 562 V. J. Marshall "Clinical biochemistry", 2000 N. R. Ablaev Biochemistry sa mga diagram at mga guhit, Almaty 2005 pp 199 -212 Biochemistry. Isang maikling kurso na may mga pagsasanay at gawain. Ed. ang prof. E. S. Severina, A. Ya. Nikolaeva, M., 2002 Severin E. S. "Biochemistry" 2008, Moscow, pp 534 -603 Berezov T. T., Korovkin B. F. 2002 "Biological chemistry" , pp. 248-298.

Mga tanong sa pagkontrol: 1. Pangkalahatang katangian ng mga hormone 2. Pag-uuri ng mga hormone 3. Mga tagapamagitan ng pagkilos ng mga hormone ng unang mekanismo 4. Ang papel ng cAMP at cGMP

Lektura Blg. 14 Regulasyon ng metabolismo Ang unang mekanismo ng pagkilos ng mga hormone sa pamamagitan ng mga calcium ions, DAG at ITP. Pangalawa at pangatlong mekanismo ng pagkilos.

Upang makilala ang mga tampok ng pagkilos ng mga hormone sa pamamagitan ng mga tagapamagitan: mga calcium ions, DAG, ITP, ang pagkilos ng mga steroid hormone - ang pangalawang mekanismo, ang mekanismo ng lamad Layunin:

Ang mga tagapamagitan ng pagkilos ng mga hormone ay mga calcium ions, DAG, ITP Ang pangalawang mekanismo ng pagkilos Mga tampok ng pagkilos ng mga hormone ayon sa ikatlong mekanismo. Plano:

Sa loob ng cell, ang konsentrasyon ng mga calcium ions ay bale-wala (107 mol/l), habang sa labas ng cell at sa loob ng organelles ito ay mas mataas (10°3 mol/l).

Ang pagpasok ng calcium mula sa panlabas na kapaligiran sa cell ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga channel ng calcium ng lamad. Ang calcium flux ay kinokontrol ng Ca-dependent membrane ATPase; ang inositol triphosphate (IP 3) at insulin ay maaaring gumanap ng isang regulatory role sa pagpapatupad ng function nito.

Sa loob ng cell, ang mga Ca 2+ ions ay idineposito sa mitochondrial matrix at endoplasmic reticulum. Ang Ca 2+ na pumapasok sa cytoplasm mula sa panlabas na kapaligiran o mula sa mga intracellular depot ay nakikipag-ugnayan sa Ca 2+-dependent calmodulin kinase.

Ang kaltsyum ay nagbubuklod sa regulatory na bahagi ng enzyme, ito ay isang calcium-binding protein - calmodulin, at ang enzyme ay isinaaktibo.

Ang Calmodulin ay may ilang mga sentro (hanggang 4) para sa pagbubuklod sa mga calcium o magnesium ions. Sa pamamahinga, ang calmodulin ay nauugnay sa magnesiyo, na may pagtaas sa konsentrasyon ng kaltsyum sa cell, ang calcium ay nag-aalis ng magnesiyo.

Sa isang makabuluhang pagtaas sa calcium, nabuo ang isang kumplikadong 4 Ca 2 + calmodulin, na nagpapa-aktibo sa guanylate cyclase at phosphodiesterase c. AMF.

Ang pagkilos ng mga hormone sa pamamagitan ng mga calcium ions ay madalas na pinagsama sa paggamit ng phosphatidylinositol derivatives bilang isang tagapamagitan. Ang receptor sa ganitong mga kaso ay kumplikado sa G protein at kapag ang receptor ay nakikipag-ugnayan sa hormone (halimbawa, TSH, prolactin, growth hormone)

mayroong isang activation ng membrane-bound enzyme phospholipase C, na nagpapabilis sa agnas na reaksyon ng phosphatidylinositol 4, 5-diphosphate na may pagbuo ng DAG at inositol-1, 4, 5-triphosphate.

Ang DAG at inositol triphosphate ay pangalawang mensahero sa pagkilos ng kani-kanilang mga hormone. Ang DAG ay nagiging sanhi ng pag-activate ng protina kinase C, na, sa turn, ay nagiging sanhi ng phosphorylation ng mga nuclear protein, at sa gayon ay pinapataas ang paglaganap ng mga target na selula.

Mga hormone na kumikilos sa pamamagitan ng pagbabago ng permeability ng plasma membrane (membrane.) Para sa iba't ibang substrates (amino acids, glucose, glycerol, atbp.)

Ang mga hormone na ito ay nagbubuklod sa mga receptor ng lamad ng plasma at namamagitan sa kanilang pagkilos sa pamamagitan ng tyrosine kinase-phosphatase system.

Sa kasong ito, mayroong pagbabago sa aktibidad ng intracellular enzymes, na sinamahan ng pag-activate ng mga transporter protein at ion channel. Kasama sa mga hormone na ito ang insulin, growth hormone, LTH, at ADH.

Ang mga hormone na STH, LDH, na bumubuo ng isang hormone receptor complex, ay nagpapagana ng cytosolic tyrosine kinase, na kumikilos tulad ng isang membrane-bound, ang phospholipase C ay isinaaktibo, na humahantong sa pagpapakilos ng Ca +2 at pag-activate ng protina kinase C.

ADH na kumikilos sa pamamagitan ng c. Ang AMP, ay nagiging sanhi ng paggalaw ng mga channel ng tubig (protein-quaporins), pinatataas ang reabsorption ng tubig sa mga bato, binabawasan ang output ng ihi, ibig sabihin, pinapataas ng ADH ang permeability ng target cell membranes para sa tubig.

T. Sh. Sharmanov, S. M. Pleshkova "Metabolic na pundasyon ng nutrisyon na may kurso ng pangkalahatang biochemistry", Almaty, 1998 S. Tapbergenov "Medical biochemistry", Astana, 2001 S. Seitov "Biochemistry", Almaty, 2001 pp 342 -352, 369 - 562 V. J. Marshall "Clinical biochemistry", 2000 N. R. Ablaev Biochemistry sa mga diagram at mga guhit, Almaty 2005 pp 199 -212 Biochemistry. Isang maikling kurso na may mga pagsasanay at gawain. Ed. ang prof. E. S. Severina, A. Ya. Nikolaeva, M., 2002 Severin E. S. "Biochemistry" 2008, Moscow, pp. 534 -603 Berezov T. T., Korovkin B. F. "Biological Chemistry", pp. 248298. Mga Sanggunian:

Mga tanong sa pagkontrol: 1. Ang tungkulin ng c. GMF sa mekanismo ng pagkilos ng mga hormone 2. Ang papel ng Ca at ITP sa mekanismo ng pagkilos ng mga hormone 3. Ang pangalawang mekanismo ay isang pagbabago sa rate ng synthesis ng protina-enzyme 4. Ang ikatlong mekanismo ay isang pagbabago sa mekanismo ng cell membrane permeability.

Ito ay mga biologically active substance na na-synthesize sa maliliit na dami sa mga espesyal na selula ng endocrine system at inihahatid sa pamamagitan ng mga nagpapalipat-lipat na likido (halimbawa, dugo) sa mga target na selula, kung saan ginagamit nila ang kanilang epekto sa regulasyon.

Ang mga hormone, tulad ng iba pang mga molekula ng pagbibigay ng senyas, ay nagbabahagi ng ilang karaniwang katangian.

ay inilabas mula sa mga cell na gumagawa ng mga ito sa extracellular space;
ay hindi mga istrukturang bahagi ng mga selula at hindi ginagamit bilang pinagmumulan ng enerhiya;
ay may kakayahang partikular na makipag-ugnayan sa mga cell na may mga receptor para sa isang partikular na hormone;
may napakataas na biological na aktibidad- epektibong kumikilos sa mga selula sa napakababang konsentrasyon (mga 10-6-10-11 mol/l).

Mga mekanismo ng pagkilos ng mga hormone

Ang mga hormone ay nakakaapekto sa mga target na selula.

target na mga cell- Ito ay mga cell na partikular na nakikipag-ugnayan sa mga hormone gamit ang mga espesyal na protina ng receptor. Ang mga receptor protein na ito ay matatagpuan sa panlabas na lamad ng cell, o sa cytoplasm, o sa nuclear membrane at iba pang organelles ng cell.

Mga biochemical na mekanismo ng paghahatid ng signal mula sa hormone patungo sa target na selula.

Ang anumang receptor protein ay binubuo ng hindi bababa sa dalawang domain (rehiyon) na nagbibigay ng dalawang function:

pagkilala sa hormone;
conversion at paghahatid ng natanggap na signal sa cell.

Paano kinikilala ng protina ng receptor ang molekula ng hormone kung saan maaari itong makipag-ugnayan?

Mayroong tatlong uri ng mga naturang sakit.

Nauugnay sa hindi sapat na synthesis ng mga protina ng receptor.
Nauugnay sa mga pagbabago sa istraktura ng receptor - mga genetic na depekto.
Nauugnay sa pagharang ng mga protina ng receptor ng mga antibodies.

Mga mekanismo ng pagkilos ng mga hormone sa mga target na selula. Depende sa istraktura ng hormone, mayroong dalawang uri ng pakikipag-ugnayan. Kung ang molekula ng hormone ay lipophilic (halimbawa, mga steroid hormone), maaari itong tumagos sa lipid layer ng panlabas na lamad ng mga target na selula. Kung ang molekula ay malaki o polar, kung gayon ang pagtagos nito sa cell ay imposible. Samakatuwid, para sa mga lipophilic hormone, ang mga receptor ay matatagpuan sa loob ng mga target na selula, at para sa mga hydrophilic hormone, ang mga receptor ay matatagpuan sa panlabas na lamad.

Sa kaso ng mga hydrophilic molecule, gumagana ang isang intracellular signal transduction mechanism upang makakuha ng cellular response sa isang hormonal signal. Nangyayari ito sa pakikilahok ng mga sangkap, na tinatawag na pangalawang tagapamagitan. Ang mga molekula ng hormone ay napaka-magkakaibang hugis, ngunit ang "mga pangalawang mensahero" ay hindi.

Ang pagiging maaasahan ng paghahatid ng signal ay nagbibigay ng napakataas na pagkakaugnay ng hormone para sa protina ng receptor nito.

Ano ang mga tagapamagitan na kasangkot sa intracellular transmission ng humoral signal?

Ang mga ito ay cyclic nucleotides (cAMP at cGMP), inositol triphosphate, calcium-binding protein - calmodulin, calcium ions, enzymes na kasangkot sa synthesis ng cyclic nucleotides, pati na rin ang protein kinases - protein phosphorylation enzymes. Ang lahat ng mga sangkap na ito ay kasangkot sa regulasyon ng aktibidad ng mga indibidwal na sistema ng enzyme sa mga target na selula.

Suriin natin nang mas detalyado ang mga mekanismo ng pagkilos ng mga hormone at intracellular mediator.

Mayroong dalawang pangunahing paraan ng pagpapadala ng signal sa mga target na cell mula sa mga molekula ng pagbibigay ng senyas na may mekanismo ng pagkilos ng lamad:

adenylate cyclase (o guanylate cyclase) system;
mekanismo ng phosphoinositide.

adenylate cyclase system.

Pangunahing bahagi: lamad protina receptor, G-protina, adenylate cyclase enzyme, guanosine triphosphate, protina kinases.

Bilang karagdagan, ang ATP ay kinakailangan para sa normal na paggana ng adenylate cyclase system.

Ang protina ng receptor, G-protein, sa tabi kung saan matatagpuan ang GTP at ang enzyme (adenylate cyclase), ay itinayo sa lamad ng cell.

Hanggang sa sandali ng pagkilos ng hormone, ang mga sangkap na ito ay nasa isang dissociated state, at pagkatapos ng pagbuo ng complex ng signal molecule na may receptor protein, ang mga pagbabago sa conformation ng G protein ay nangyayari. Bilang resulta, ang isa sa mga subunit ng G-protein ay nakakakuha ng kakayahang magbigkis sa GTP.

Ang G-protein-GTP complex ay nagpapagana ng adenylate cyclase. Ang Adenylate cyclase ay nagsisimula sa aktibong pag-convert ng mga molekula ng ATP sa cAMP.

Ang cAMP ay may kakayahang i-activate ang mga espesyal na enzymes - protina kinases, na catalyze ang phosphorylation reaksyon ng iba't ibang mga protina na may partisipasyon ng ATP. Kasabay nito, ang mga residue ng phosphoric acid ay kasama sa komposisyon ng mga molekula ng protina. Ang pangunahing resulta ng proseso ng phosphorylation na ito ay isang pagbabago sa aktibidad ng phosphorylated protein. Sa iba't ibang uri ng cell, ang mga protina na may iba't ibang functional na aktibidad ay sumasailalim sa phosphorylation bilang resulta ng pag-activate ng adenylate cyclase system. Halimbawa, ang mga ito ay maaaring enzymes, nuclear proteins, membrane proteins. Bilang resulta ng reaksyon ng phosphorylation, ang mga protina ay maaaring maging aktibo o hindi aktibo.

Ang ganitong mga proseso ay hahantong sa mga pagbabago sa rate ng mga proseso ng biochemical sa target na cell.

Ang pag-activate ng sistema ng adenylate cyclase ay tumatagal ng napakaikling panahon, dahil ang G-protein, pagkatapos na magbubuklod sa adenylate cyclase, ay nagsisimulang magpakita ng aktibidad ng GTPase. Pagkatapos ng hydrolysis ng GTP, ibinabalik ng G-protein ang conformation nito at huminto sa pag-activate ng adenylate cyclase. Bilang resulta, humihinto ang reaksyon sa pagbuo ng cAMP.

Bilang karagdagan sa mga kalahok sa adenylate cyclase system, ang ilang mga target na cell ay may mga receptor na protina na nauugnay sa G-proteins, na humahantong sa pagsugpo ng adenylate cyclase. Kasabay nito, pinipigilan ng GTP-G-protein complex ang adenylate cyclase.

Kapag huminto ang pagbuo ng cAMP, ang mga reaksyon ng phosphorylation sa cell ay hindi hihinto kaagad: hangga't ang mga molekula ng cAMP ay patuloy na umiiral, ang proseso ng pag-activate ng protina kinase ay magpapatuloy. Upang ihinto ang pagkilos ng cAMP, mayroong isang espesyal na enzyme sa mga cell - phosphodiesterase, na catalyzes ang hydrolysis reaksyon ng 3, 5 "-cyclo-AMP sa AMP.

Ang ilang mga sangkap na may epekto sa pagbabawal sa phosphodiesterase (halimbawa, ang mga alkaloid na caffeine, theophylline) ay tumutulong na mapanatili at mapataas ang konsentrasyon ng cyclo-AMP sa cell. Sa ilalim ng impluwensya ng mga sangkap na ito sa katawan, ang tagal ng pag-activate ng adenylate cyclase system ay nagiging mas mahaba, i.e., ang pagkilos ng hormone ay tumataas.

Bilang karagdagan sa mga sistema ng adenylate cyclase o guanylate cyclase, mayroon ding mekanismo para sa paglipat ng impormasyon sa loob ng target na cell na may partisipasyon ng mga calcium ions at inositol triphosphate.

Inositol triphosphate ay isang sangkap na isang derivative ng isang kumplikadong lipid - inositol phosphatide. Ito ay nabuo bilang isang resulta ng pagkilos ng isang espesyal na enzyme - phospholipase "C", na isinaaktibo bilang isang resulta ng mga pagbabago sa conformational sa intracellular domain ng membrane receptor protein.

Ang enzyme na ito ay nag-hydrolyze ng phosphoester bond sa phosphatidyl-inositol-4,5-bisphosphate molecule, na nagreresulta sa pagbuo ng diacylglycerol at inositol triphosphate.

Ito ay kilala na ang pagbuo ng diacylglycerol at inositol triphosphate ay humahantong sa isang pagtaas sa konsentrasyon ng ionized calcium sa loob ng cell. Ito ay humahantong sa pag-activate ng maraming mga protina na umaasa sa calcium sa loob ng cell, kabilang ang pag-activate ng iba't ibang mga kinase ng protina. At dito, tulad ng sa kaso ng pag-activate ng adenylate cyclase system, ang isa sa mga yugto ng paghahatid ng signal sa loob ng cell ay protina phosphorylation, na humahantong sa isang physiological na tugon ng cell sa pagkilos ng hormone.

Ang isang espesyal na protina na nagbubuklod ng calcium, ang calmodulin, ay nakikibahagi sa gawain ng mekanismo ng pagsenyas ng phosphoinositide sa target na selula. Ito ay isang mababang molekular na timbang na protina (17 kDa), 30% na binubuo ng mga negatibong sisingilin na amino acid (Glu, Asp) at samakatuwid ay may kakayahang aktibong magbigkis ng Ca + 2. Ang isang calmodulin molecule ay may 4 na calcium-binding sites. Pagkatapos ng pakikipag-ugnayan sa Ca + 2, nangyayari ang mga pagbabago sa conformational sa calmodulin molecule at ang Ca + 2-calmodulin complex ay nagagawang i-regulate ang aktibidad (allosterically inhibit o activate) ang maraming enzymes - adenylate cyclase, phosphodiesterase, Ca + 2, Mg + 2- ATPase at iba't ibang mga kinase ng protina.

Sa iba't ibang mga cell, kapag ang Ca + 2-calmodulin complex ay nalantad sa mga isoenzymes ng parehong enzyme (halimbawa, sa adenylate cyclase ng iba't ibang uri), ang pag-activate ay sinusunod sa ilang mga kaso, at ang pagsugpo sa reaksyon ng pagbuo ng cAMP ay sinusunod sa iba. . Ang ganitong magkakaibang mga epekto ay nangyayari dahil ang mga allosteric center ng isoenzymes ay maaaring magsama ng iba't ibang mga amino acid radical at ang kanilang tugon sa pagkilos ng Ca + 2-calmodulin complex ay magkakaiba.

Kaya, ang papel ng "mga pangalawang mensahero" para sa paghahatid ng mga signal mula sa mga hormone sa mga target na selula ay maaaring:

cyclic nucleotides (c-AMP at c-GMP);
Ca ion;
kumplikadong "Sa-calmodulin";
diacylglycerol;
inositol triphosphate.

Ang mga mekanismo ng paglipat ng impormasyon mula sa mga hormone sa loob ng mga target na cell sa tulong ng mga tagapamagitan sa itaas ay may mga karaniwang tampok:

isa sa mga yugto ng paghahatid ng signal ay protina phosphorylation;
Ang pagwawakas ng pag-activate ay nangyayari bilang isang resulta ng mga espesyal na mekanismo na sinimulan ng mga kalahok sa mga proseso mismo - may mga mekanismo ng negatibong feedback.

Ang mga hormone ay ang pangunahing humoral regulators ng mga physiological function ng katawan, at ang kanilang mga katangian, biosynthetic na proseso, at mga mekanismo ng pagkilos ay kilala na ngayon.

Ang mga tampok kung saan naiiba ang mga hormone mula sa iba pang mga molekula ng pagbibigay ng senyas ay ang mga sumusunod.

Ang synthesis ng mga hormone ay nangyayari sa mga espesyal na selula ng endocrine system. Ang synthesis ng mga hormone ay ang pangunahing pag-andar ng mga endocrine cells.
Ang mga hormone ay tinatago sa dugo, mas madalas sa venous, minsan sa lymph. Maaaring maabot ng iba pang mga molekula ng pagbibigay ng senyas ang mga target na selula nang hindi itinatago sa mga nagpapalipat-lipat na likido.
Telecrine effect (o malayong pagkilos)- Ang mga hormone ay kumikilos sa mga target na selula sa isang malaking distansya mula sa site ng synthesis.

Ang mga hormone ay lubos na tiyak na mga sangkap na may kinalaman sa mga target na selula at may napakataas na biological na aktibidad.

Kemikal na istraktura ng mga hormone

Ang istraktura ng mga hormone ay naiiba. Sa kasalukuyan, humigit-kumulang 160 iba't ibang mga hormone mula sa iba't ibang mga multicellular na organismo ang inilarawan at nakahiwalay.

Ayon sa istruktura ng kemikal, ang mga hormone ay maaaring maiuri sa tatlong klase:

protina-peptide hormones;
derivatives ng amino acids;
mga steroid hormone.

Kasama sa unang klase mga hormone ng hypothalamus at pituitary gland (mga peptide at ilang protina ay synthesize sa mga glandula na ito), pati na rin ang mga hormone ng pancreas at parathyroid gland at isa sa mga thyroid hormone.

Kasama sa pangalawang klase amines, na na-synthesize sa adrenal medulla at sa epiphysis, pati na rin ang mga thyroid hormone na naglalaman ng yodo.

Ikatlong klase ay mga steroid hormone na na-synthesize sa adrenal cortex at sa mga gonad. Sa bilang ng mga carbon atom, ang mga steroid ay naiiba sa bawat isa:

Mula 21- mga hormone ng adrenal cortex at progesterone;

Mula 19- male sex hormones - androgens at testosterone;

Mula 18- mga babaeng sex hormone - estrogen.

Karaniwan sa lahat ng mga steroid ay ang pagkakaroon ng isang sterane core.

Mga mekanismo ng pagkilos ng endocrine system

Endocrine system- isang hanay ng mga glandula ng endocrine at ilang espesyal na mga selula ng endocrine sa mga tisyu kung saan ang pag-andar ng endocrine ay hindi lamang isa (halimbawa, ang pancreas ay hindi lamang endocrine, kundi pati na rin ang mga pag-andar ng exocrine). Ang anumang hormone ay isa sa mga kalahok nito at kumokontrol sa ilang mga metabolic reaction. Kasabay nito, may mga antas ng regulasyon sa loob ng endocrine system - ang ilang mga glandula ay may kakayahang kontrolin ang iba.

Ang pangkalahatang pamamaraan para sa pagpapatupad ng mga function ng endocrine sa katawan. Kasama sa scheme na ito ang pinakamataas na antas ng regulasyon sa endocrine system - ang hypothalamus at pituitary gland, na gumagawa ng mga hormone na mismong nakakaapekto sa mga proseso ng synthesis at pagtatago ng mga hormone ng iba pang mga endocrine cells.

Ang parehong pamamaraan ay nagpapakita na ang rate ng synthesis at pagtatago ng mga hormone ay maaari ring magbago sa ilalim ng impluwensya ng mga hormone mula sa iba pang mga glandula o bilang isang resulta ng pagpapasigla ng mga non-hormonal metabolites.

Nakikita rin namin ang pagkakaroon ng mga negatibong feedback (-) - pagsugpo ng synthesis at (o) pagtatago pagkatapos ng pag-aalis ng pangunahing kadahilanan na naging sanhi ng pagbilis ng produksyon ng hormone.

Bilang isang resulta, ang nilalaman ng hormone sa dugo ay pinananatili sa isang tiyak na antas, na nakasalalay sa functional na estado ng katawan.

Bilang karagdagan, ang katawan ay karaniwang lumilikha ng isang maliit na reserba ng mga indibidwal na hormone sa dugo (hindi ito makikita sa diagram). Ang pagkakaroon ng naturang reserba ay posible dahil maraming mga hormone sa dugo ay nasa isang estado na nauugnay sa mga espesyal na protina ng transportasyon. Halimbawa, ang thyroxine ay nauugnay sa thyroxine-binding globulin, at ang glucocorticosteroids ay nauugnay sa protina transcortin. Dalawang anyo ng naturang mga hormone - na nauugnay sa mga protina ng transportasyon at libre - ay nasa dugo sa isang estado ng dynamic na balanse.

Nangangahulugan ito na kapag ang mga libreng anyo ng naturang mga hormone ay nawasak, ang nakagapos na anyo ay maghihiwalay at ang konsentrasyon ng hormone sa dugo ay mapapanatili sa isang medyo pare-parehong antas. Kaya, ang isang complex ng isang hormone na may transport protein ay maaaring ituring bilang isang reserba ng hormone na ito sa katawan.

Mga epekto na sinusunod sa mga target na selula sa ilalim ng impluwensya ng mga hormone. Napakahalaga na ang mga hormone ay hindi nagdudulot ng anumang bagong metabolic reaction sa target na cell. Bumubuo lamang sila ng isang kumplikadong may protina ng receptor. Bilang resulta ng pagpapadala ng isang hormonal signal sa target na cell, ang mga cellular reaction ay ini-on o off, na nagbibigay ng cellular response.

Sa kasong ito, ang mga sumusunod na pangunahing epekto ay maaaring maobserbahan sa target na cell:

pagbabago sa rate ng biosynthesis ng mga indibidwal na protina (kabilang ang mga protina ng enzyme);
isang pagbabago sa aktibidad ng mga umiiral na enzymes (halimbawa, bilang isang resulta ng phosphorylation - tulad ng naipakita na gamit ang adenylate cyclase system bilang isang halimbawa;
pagbabago sa pagkamatagusin ng mga lamad sa mga target na selula para sa mga indibidwal na sangkap o ion (halimbawa, para sa Ca +2).

Nasabi na ang tungkol sa mga mekanismo ng pagkilala sa hormone - ang hormone ay nakikipag-ugnayan sa target na cell lamang sa pagkakaroon ng isang espesyal na protina ng receptor. Ang pagbubuklod ng hormone sa receptor ay nakasalalay sa mga parameter ng physicochemical ng medium - sa pH at ang konsentrasyon ng iba't ibang mga ions.

Ang partikular na kahalagahan ay ang bilang ng mga molekula ng protina ng receptor sa panlabas na lamad o sa loob ng target na selula. Nagbabago ito depende sa physiological state ng katawan, na may mga sakit o sa ilalim ng impluwensya ng mga gamot. At nangangahulugan ito na sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ang reaksyon ng target na cell sa pagkilos ng hormone ay magkakaiba.

Ang iba't ibang mga hormone ay may iba't ibang mga katangian ng physicochemical at ang lokasyon ng mga receptor para sa ilang mga hormone ay nakasalalay dito.

Nakaugalian na makilala sa pagitan ng dalawang mekanismo ng pakikipag-ugnayan ng mga hormone sa mga target na selula:

mekanismo ng lamad- kapag ang hormone ay nagbubuklod sa receptor sa ibabaw ng panlabas na lamad ng target na selula;
mekanismo ng intracellular- kapag ang receptor ng hormone ay matatagpuan sa loob ng cell, i.e. sa cytoplasm o sa intracellular membranes.

Mga hormone na may mekanismo ng pagkilos ng lamad:

lahat ng protina at peptide hormone, pati na rin ang mga amin (adrenaline, norepinephrine).

Ang mekanismo ng pagkilos ng intracellular ay:

steroid hormones at derivatives ng amino acids - thyroxine at triiodothyronine.

Ang paghahatid ng isang hormonal signal sa mga istruktura ng cell ay nangyayari ayon sa isa sa mga mekanismo. Halimbawa, sa pamamagitan ng adenylate cyclase system o kasama ng Ca +2 at phosphoinositides. Totoo ito para sa lahat ng mga hormone na may mekanismo ng pagkilos ng lamad. Ngunit ang mga steroid hormone na may isang intracellular na mekanismo ng pagkilos, na karaniwang kumokontrol sa rate ng biosynthesis ng protina at may isang receptor sa ibabaw ng nucleus ng target na cell, ay hindi nangangailangan ng karagdagang mga messenger sa cell.

Mga tampok ng istraktura ng mga receptor ng protina para sa mga steroid. Ang pinaka-pinag-aralan ay ang receptor para sa mga hormone ng adrenal cortex - glucocorticosteroids (GCS).

Ang protina na ito ay may tatlong functional na rehiyon:

para sa pagbubuklod sa hormone (C-terminal);
para sa DNA binding (gitna);
isang antigenic site na sabay-sabay na may kakayahang modulate ang promoter function sa panahon ng transkripsyon (N-terminal).

Ang mga pag-andar ng bawat site ng naturang receptor ay malinaw mula sa kanilang mga pangalan, malinaw na ang gayong istraktura ng steroid receptor ay nagpapahintulot sa kanila na maimpluwensyahan ang rate ng transkripsyon sa cell. Ito ay kinumpirma ng katotohanan na sa ilalim ng pagkilos ng mga steroid hormone, ang biosynthesis ng ilang mga protina sa cell ay piling pinasigla (o inhibited). Sa kasong ito, ang acceleration (o deceleration) ng mRNA formation ay sinusunod. Bilang isang resulta, ang bilang ng mga synthesized na molekula ng ilang mga protina (madalas na mga enzyme) ay nagbabago at ang rate ng mga metabolic na proseso ay nagbabago.

Biosynthesis at pagtatago ng mga hormone ng iba't ibang mga istraktura

Mga hormone ng protina-peptide. Sa proseso ng pagbuo ng mga protina at peptide hormone sa mga selula ng mga glandula ng endocrine, nabuo ang isang polypeptide na walang aktibidad sa hormonal. Ngunit ang gayong molekula sa komposisyon nito ay may (mga) fragment na naglalaman ng (e) ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng hormon na ito. Ang nasabing molekula ng protina ay tinatawag na pre-pro-hormone at mayroong (kadalasan sa N-terminus) isang istraktura na tinatawag na pinuno o sequence ng signal (pre-). Ang istraktura na ito ay kinakatawan ng mga hydrophobic radical at kinakailangan para sa pagpasa ng molekula na ito mula sa mga ribosom sa pamamagitan ng mga lipid layer ng mga lamad patungo sa mga cisterns ng endoplasmic reticulum (ER). Kasabay nito, sa panahon ng pagpasa ng molekula sa pamamagitan ng lamad, bilang isang resulta ng limitadong proteolysis, ang pinuno (pre-) na pagkakasunud-sunod ay natanggal at isang prohormone ang lilitaw sa loob ng ER. Pagkatapos, sa pamamagitan ng EPR system, ang prohormone ay dinadala sa Golgi complex, at dito nagtatapos ang pagkahinog ng hormone. Muli, bilang resulta ng hydrolysis sa ilalim ng pagkilos ng mga tiyak na proteinase, ang natitirang (N-terminal) na fragment (pro-site) ay natanggal. Ang nabuong molekula ng hormone na may tiyak na biological na aktibidad ay pumapasok sa mga secretory vesicles at nag-iipon hanggang sa sandali ng pagtatago.

Sa panahon ng synthesis ng mga hormone mula sa mga kumplikadong protina ng glycoproteins (halimbawa, follicle-stimulating (FSH) o thyroid-stimulating (TSH) hormones ng pituitary gland), sa proseso ng pagkahinog, ang bahagi ng carbohydrate ay kasama sa istraktura ng hormone.

Ang extraribosomal synthesis ay maaari ding mangyari. Ito ay kung paano na-synthesize ang tripeptide thyroliberin (hormone ng hypothalamus).

Mga derivatives ng amino acids. Mula sa tyrosine, ang mga hormone ng adrenal medulla adrenaline at norepinephrine, pati na rin ang mga thyroid hormone na naglalaman ng yodo, ay synthesize. Sa panahon ng synthesis ng adrenaline at norepinephrine, ang tyrosine ay sumasailalim sa hydroxylation, decarboxylation, at methylation na may partisipasyon ng aktibong anyo ng amino acid methionine.

Ang thyroid gland ay synthesize ang yodo-containing hormones triiodothyronine at thyroxine (tetraiodothyronine). Sa panahon ng synthesis, nangyayari ang iodination ng phenolic group ng tyrosine. Ang partikular na interes ay ang metabolismo ng yodo sa thyroid gland. Ang molekula ng glycoprotein thyroglobulin (TG) ay may molekular na timbang na higit sa 650 kDa. Kasabay nito, sa komposisyon ng molekula ng TG, mga 10% ng masa ay carbohydrates at hanggang 1% ay yodo. Depende ito sa dami ng yodo sa pagkain. Ang TG polypeptide ay naglalaman ng 115 tyrosine residues, na iodinated ng iodine oxidized sa tulong ng isang espesyal na enzyme - thyroperoxidase. Ang reaksyong ito ay tinatawag na iodine organification at nangyayari sa mga thyroid follicle. Bilang resulta, ang mono- at di-iodotyrosine ay nabuo mula sa tyrosine residues. Sa mga ito, humigit-kumulang 30% ng mga nalalabi ay maaaring ma-convert sa tri- at tetra-iodothyronines bilang resulta ng condensation. Ang condensation at iodination ay nagpapatuloy sa partisipasyon ng parehong enzyme, thyroperoxidase. Ang karagdagang pagkahinog ng mga thyroid hormone ay nangyayari sa mga glandular na selula - Ang TG ay hinihigop ng mga selula sa pamamagitan ng endocytosis at isang pangalawang lysosome ay nabuo bilang resulta ng pagsasanib ng lysosome sa hinihigop na protina ng TG.

Ang mga proteolytic enzymes ng lysosomes ay nagbibigay ng hydrolysis ng TG at ang pagbuo ng T 3 at T 4 , na inilabas sa extracellular space. At mono- at diiodotyrosine ay deiodinated gamit ang isang espesyal na deiodinase enzyme at yodo ay maaaring muling ayusin. Para sa synthesis ng mga thyroid hormone, ang mekanismo ng pagsugpo ng pagtatago sa pamamagitan ng uri ng negatibong feedback ay katangian (T 3 at T 4 ay pumipigil sa pagpapalabas ng TSH).

Mga steroid na hormone. Ang mga steroid hormone ay synthesize mula sa cholesterol (27 carbon atoms) at cholesterol ay synthesize mula sa acetyl-CoA.

Ang kolesterol ay na-convert sa mga steroid hormone bilang resulta ng mga sumusunod na reaksyon:

cleavage ng side radical;
ang pagbuo ng mga karagdagang side radical bilang isang resulta ng reaksyon ng hydroxylation sa tulong ng mga espesyal na enzyme ng monooxygenases (hydroxylases) - kadalasan sa ika-11, ika-17, at ika-21 na posisyon (minsan sa ika-18). Sa unang yugto ng synthesis ng mga steroid hormone, ang mga precursor (pregnenolone at progesterone) ay unang nabuo, at pagkatapos ay iba pang mga hormone (cortisol, aldosterone, sex hormones). Aldosterone, mineralocorticoids ay maaaring mabuo mula sa corticosteroids.

pagtatago ng mga hormone.Kinokontrol ng CNS. Naiipon ang mga synthesized hormones sa mga secretory granules. Sa ilalim ng pagkilos ng mga nerve impulses o sa ilalim ng impluwensya ng mga signal mula sa iba pang mga glandula ng endocrine (tropic hormones), bilang resulta ng exocytosis, nangyayari ang degranulation at ang hormone ay inilabas sa dugo.

Ang mga mekanismo ng regulasyon sa kabuuan ay ipinakita sa scheme ng mekanismo para sa pagpapatupad ng endocrine function.

Transportasyon ng hormone

Ang transportasyon ng mga hormone ay tinutukoy ng kanilang solubility. Ang mga hormone na may likas na hydrophilic (halimbawa, mga protina-peptide hormone) ay karaniwang dinadala sa dugo sa isang libreng anyo. Ang mga steroid na hormone, ang mga thyroid hormone na naglalaman ng yodo ay dinadala sa anyo ng mga complex na may mga protina ng plasma ng dugo. Ang mga ito ay maaaring mga partikular na transport protein (transport low molecular weight globulins, thyroxin-binding protein; transporting corticosteroids protein transcortin) at nonspecific transport (albumins).

Nasabi na na ang konsentrasyon ng mga hormone sa daluyan ng dugo ay napakababa. At maaari itong magbago alinsunod sa physiological state ng katawan. Sa isang pagbawas sa nilalaman ng mga indibidwal na hormone, ang isang kondisyon ay bubuo, na nailalarawan bilang hypofunction ng kaukulang glandula. Sa kabaligtaran, ang pagtaas sa nilalaman ng hormone ay isang hyperfunction.

Ang patuloy na konsentrasyon ng mga hormone sa dugo ay tinitiyak din ng mga proseso ng catabolism ng mga hormone.

Hormone catabolism

Ang mga hormone ng protina-peptide ay sumasailalim sa proteolysis, bumagsak sa mga indibidwal na amino acid. Ang mga amino acid na ito ay higit na pumapasok sa mga reaksyon ng deamination, decarboxylation, transamination at nabubulok sa mga huling produkto: NH 3, CO 2 at H 2 O.

Ang mga hormone ay sumasailalim sa oxidative deamination at karagdagang oksihenasyon sa CO 2 at H 2 O. Iba-iba ang pagkasira ng mga steroid hormone. Walang mga sistema ng enzyme sa katawan na magtitiyak sa kanilang pagkasira.

Talaga, ang mga side radical ay binago. Ang mga karagdagang pangkat ng hydroxyl ay ipinakilala. Ang mga hormone ay nagiging mas hydrophilic. Ang mga molekula ay nabuo na ang istraktura ng isang sterane, kung saan ang pangkat ng keto ay matatagpuan sa ika-17 na posisyon. Sa form na ito, ang mga produkto ng catabolism ng steroid sex hormones ay excreted sa ihi at tinatawag na 17-ketosteroids. Ang pagpapasiya ng kanilang dami sa ihi at dugo ay nagpapakita ng nilalaman ng mga sex hormone sa katawan.