ХОРМОНИ: общи понятия, механизъм на действие.

Хормоните - са химикали, които се секретират от кръв или лимфа жлеза клетки и регулира метаболизма и развитието на организма

Химически, хормони са разделени на:

протеин-пептид (хипофизни хормони, хипоталамуса, панкреаса, паращитовидната, калцитонин, щитовидната жлеза);

производни на аминокиселини (адреналин iodtironiny, мелатонин);

стероиди (полови хормони, кортикостероиди, 1,25-dihydroxycholecalciferol).

Хормоните имат висока биологична активност (концентрацията в извънклетъчната течност е много ниско: от 15 до 10 мол / л.

При стимулиране на секрецията на нивото на хормон може да се увеличи десет пъти, след действието на концентрация на хормон бързо се връща към оригинала. Време в живота кръвта на протеин пептиден хормон - няколко минути, за стероиди - свалете iodtironinov - ден.

(Не всички тъкани реагират подобно на действието на хормони.) Са най-чувствителни към хормони целева тъкан - които съдържат най-голям брой рецептори за този хормон. Рецепторите обикновено са гликопротеини и служат за разпознаване, свързване хормон и предаване на сигнали от него да хормони клетка .vodorastvorimye (те включват протеин-пептид, и производни на амино киселина) не са в състояние да преодолеят липидния слой на плазмената мембрана, така че техните рецептори, разположени върху повърхността на клетката се постига. Хормонни рецептори. който може да проникне през плазмената мембрана (стероиди iodtironiny), разположен вътре в клетката.

(В зависимост от местоположението на рецепторите) са три механизма на действие на хормони:

1) мембрана или местно (учебник)

2) цитозолен или права линия (за хормони може да проникне през плазмената мембрана. (Инструкция))

3) вътреклетъчен мембрана. или косвено. Присъщо на хормоните, които не преминават през клетъчната мембрана и следователно реализират своите ефекти чрез образуване на междуклетъчен медиатор (наричани също вторият месинджър.) Средни посредници, образувани от взаимодействието на хормона на рецептора.

Функцията на вторични посредници имат следните вещества:

циклични нуклеотиди (сАМР и много рядко - цГМФ)

липидни медиатори (инозитол трифосфат, DAG)

сАМР VTORMCHNY като посредник ИЛИ ДЕЙСТВИЕ от хормоните аденилат циклаза.

хормон действие започва със свързването му към неговите специфични рецептори, разположени върху клетъчната мембрана.

Има два основни типа рецептори: Rs (стимулаторни) и Ri (инхибиторни) Реакцията на хормон Rs води до активиране на АС и увеличаване на нивата на сАМР, и хормон свързващ Ri е придружено с намаляване на нивата на сАМР чрез инхибиране на активното място.

Един пример на Rs може да служи като бета-1 и бета-2-адренергични рецептори, и Ri - LFA-2 адренорецепторите.

Връзка свързване на рецептор на аденилат циклаза, или са N-G-протеини. Буквалното отражението на тяхната способност да свързват гуанин нуклеотиди, GTP и БВП (N - от "нуклеотид» G -. От гуанин Латинска писане). Има няколко типа G - протеини, но са по-добре характеризира с Gs и G1, съответно, които стимулират или инхибират активното място. Всички G протеини се състоят от 3 различни подединици - алфа, бета, гама.

Когато неактивен G протеин, или по-скоро алфа под "единица, свързана с DG

при свързване на хормон рецептор GDF заменя с GTP, което води до дисоцииране на алфа - субединица на бета - гама - димер .В резултат на конформационни промени в комплекс алфа - субединица на GTP се свързва с активното място и съответно променя неговата активност. алфа - под "единица G - протеин има GTPase активност т.е. способността да се привърже GTP към БВП и FN. Този процес е придружен от дисоциация на алфа под- "единици от активното място и го връща на бета - гама - димера. т.е. предаване прекратяване на хормон в клетката, докато с новия рецептор взаимодействие хормон молекулата. В някои заболявания, има неизправност G - протеини. коклюш токсин позволява замяната на БВП GTP. т.е. блокира предаване на сигнала на активното място и образуването на сАМР; холера токсин инхибира GTPase активност на G - протеин, като по този начин се поддържа високо ниво на сАМР, дори в отсъствието на хормон. Етанол и кокаин предизвика смущения в броя и функцията на G протеини. В някои тумори, мутации са открити в областите, отговорни за GTPase активност, която се проявява постоянно активиране на активното място. в експериментален диабет G1 дефицит наблюдава. При сърдечна недостатъчност открива намаляване Gs протеини и увеличаване на G1 протеини. Глюкокортикоидите са способни на увеличаване на синтеза на Gs протеини и по този начин нивото на сАМР.

При получаване на променливотоковия сигнал натрупване стимулиране на сАМР, който активира сАМР - зависима протеин киназа (рКа). Неактивният протеин киназа А PC се състои от две каталитично (С) и два регулаторни (R) под единици. Свързването на сАМР с регулаторните субединици води до образуването на активното димер, състоящ се от каталитични под-единици. Активно PC А фосфорилира някои протеини на серин или треонин значително променят тяхната активност. По този начин реализира хормон действие на клетката. Тези протеини могат да бъдат, например, тъкан липаза, фосфорилаза киназа или В, като по този начин повишаване на тяхната активност в фосфорилирането.

При прекратяване на хормона на клетка и дисоциацията от неговия рецептор G-протеин разцепва GTP и вече не активира АОС. Налични в търговската мрежа под Отвор за източване цАМФ фосфодиестераза Лагерът се разгражда до усилвател функционално неактивен. Някои лекарства, особено метилирани ксантинови производни като кофеин, теофилин, теобромин, инхибират PDE повишава нивото на сАМР, което се възпроизвежда и амплифициране на действие на хормони. Фосфопротеини дефосфорилират от fosfoproteinfosfataz за действие, които преминават в оригинал

Друг представител на цикличен нуклеотид е цГМФ.

образованието си - за uchebniku.V сега доказа, че ролята на втори пратеник цГМФ играе само за атриален натриуретичен пептид. Активирането на цГМФ функция компютър (PC D) води до фосфорилиране на mioanina на леката верига, релаксация на гладката мускулатура на съдовете и тяхното разширяване.

Йони Са като вторични Посредник хормони.

Концентрацията на Са йони извън клетката - 10 мола, и клетката - 10 мол. Въпреки десет хилядна градиента на концентрация, нивото Са в podderzhivaetsya клетка на определено ниво поради следните механизми. 1) останалата част от Са йони може да влезе в клетката чрез пасивна difuziey kontsentratsii.2 градиент) При смяна на електрически потенциал на клетката, под действието на някои хормони otkryvayutsya ssotvetstvenno потенциални-зависими и рецептор-зависими калциеви канали (например, в центъра има само волтажно зависимите канали, и тромбоцити - само рецептор зависим). 3) Няколко хормони могат да повишат активността на Na / Са - топлообменник, който може да работи и в двете посоки чрез обмен на Na йон 3 1 Са йони. 4) осигуряване Meanizmom vyvedeneie Са от tsiozolya в замяна на два протона, yavlyaetsya Са - ATFaaa. Той се намира в цитоплазмената мембрана, както и в мембраната на ендоплазмения ретикулум и mitihondoii. по този начин Тази помпа помпи на Са йони или извънклетъчната течност или вътреклетъчен Са депо, което yavlyayutsya цистерни на ендоплазмения ретикулум и на MX.

Механизмът на действие на хормони през йони Са може да бъде представена както следва. хормон взаимодействие с неговия рецептор води до увеличаване на концентрацията на калциеви йони в цитоплазмата и тяхното свързване с калмодулин (КМ). Калмодулин - е niakomolekulyarny регулаторен протеин, който се свързва калциеви йони 4 и преминава в активно състояние. Ca-CM повишава активността на много процеси.

Увеличаване на Са йони в клетката може да се случи, когато тя се освобождава от вътреклетъчните запаси от действието на липидни вторични посредници. В този случай, Са йони вече действат в ролята на посредник терциера.

Второ пратеник на липидите (ДАГ И IPE).

Това е прекурсор на фосфатидилинозитол (PI), разположен във вътрешния слой на цитоплазмената мембрана. Предварително специфичен протеин киназа фосфатидилинозитол fosforiliruetsya първо да фосфатидилинозитол-4-фосфат и по-нататък да фосфатидилинозитол 4,5-дифосфат. Във втори 2-позиция на фосфатидилинозитол бъде арахидонова киселина.

Схема на липидни медиатори, както следва:

Хормонът се свързва към рецептор, който сигнал се активира фосфолипаза С. хидролизира fosfatidilinozitoldifosfat на инозитол трифосфат (IPE) и диацилглицерол (DAG), които са хормоналните медиатори на липиден характер. Хидрофилен IPE лесно peremeschaetsya на цитоплазма svyazyvaetsya spetsefichesky с рецептори на повърхността vnutrekletochnogo депо Са, така разположени в цитоплазмата и Са йони активират KM-зависими ензими. (Включително PC В. В този случай, йони на Са може да се разглежда сега като посредник терциера хормони, които предизвикват образуването на IPE и DAG)

Липофилни DAG активира PC С (промяна на чувствителността към йони Са и фосфатидилсерин). PC С фосфорилира ключови протеини: рецептори, йонни канали, ензими в цитоплазмата и ядрото, като по този начин отговаря за регулирането на множество клетъчни функции: растеж, разделяне, defferentsirovka, генна експресия, метаболизъм, секреция, и др.

Чрез (система Са-фосфолипид сигнализация) са някои от растежните фактори и онкогени, много невротрансмитери и хормони. N-р, вазопресин, взаимодейства с V1-рецептори в черния дроб и кръвоносните съдове galdkomyshechnyh клетки. Епинефрин свързване с алфа-1 адренорецепторите също води до образуване на липидни медиатори.

Хормоните на надбъбречната медула.

Представено от адреналин и норадреналин. Те действат чрез алфа 1 и алфа 2, бета 1 и бета 2-адренорецепторите. Адреналин, свързани с всички видове рецептори, норадреналин във физиологични концентрации се свързва предимно с алфа-рецептори. Ефектът на адреналин на целевата тъкан зависи от вида на рецептор контролирани в тях. свързване към бета-1 рецептор (що се отнася до Rs) увеличава нивата на сАМР, докато в мастната тъкан активира липолизата и инфаркт fosforiliruetsya и otkryvayutsya калциеви канали, чрез които калциев навлиза в клетката и насърчава uvelechenie както амплитуда и хормон режим на тока. Когато епинефрин свързване с бета-2 рецептори (също Rs) rasslablyayutsya бронхиалните гладки мускули, кръвоносни съдове, незадържане и стомашно-чревния тракт; povyshayutsya чернодробната глюконеогенеза и черния дроб гликогенолизата в мускули. Свързването на адреналин с алфа-2 рецептори (т.е. R1) причинява релаксация на гладката мускулатура на стомашно-чревния тракт, контракция на гладката мускулатура на някои съдове и инхибиране на липолизата в адипоцити и инхибиране на секрецията на инсулин на ренин. Накрая катехоламин действие от алфа-1-рецептори предизвиква образуването на липидни медиатори с подходящ гликогенолизата активиране и гладкия мускул на кръвоносните съдове и пикочно-половата система.

Ca като вторичен хормонален медиатор.

Механизмът на реализация на хормоните техните ефекти чрез посредници Са йони е както следва: хормона взаимодейства с неговия рецептор, с хормон-рецепторен комплекс чрез N-протеин или не (този въпрос не е проучен) отваря рецептор-зависими калциеви канали. Ca ustremlyaetsya съгласно градиента на концентрация в клетката. Са йони в цитоплазмата svyazyvayutsya с калмодулин, протеини с ниско молекулно тегло, които имат две калций-свързващ участък с висок афинитет. Полученият комплекс от Ca / CM е в състояние за промяна на активността на редица ензими: Са / CM - зависима протеин киназа, PDE-I, катализира хидролизата на 3,5 - AMP и 5 -AMF, rstvorimoy гуанилатциклаза, катализира образуването на цГМФ от GTP, и т.н.