Гормоны производные тирозина

Гормоны – производные аминокислот. Катехоламины (стр. 1 из 2)

Гормоны производные тирозина

Федеральное агентство по образованию

Главное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Петрозаводский Государственный Университет

Контрольная работа

Дисциплина: Биохимия

Тема: Гормоны – производные аминокислот. Механизм действия клетки. Катехоламины.

Заочная форма обучения

Факультет: Общеуниверситетская кафедра

Специальность: 060109 2 группа

«Сестринское дело»

Ревво Ольга Николаевна

г. Апатиты 2005г.

Введение

1. Гормоны – производные аминокислот

2. Синтез гормонов. Механизм действия клетки

3. Физиологическая роль катехоламинов. Влияние на секрецию

Вывод

Список использованной литературы

Введение

Основной чертой многоклеточных организмов является распределение функций между различными типами клеток. В ходе эволюции это распределение становилось всё более и более существенным, пока не достигло наивысшего уровня у млекопитающих, включая человека.

Основные функции всех организмов – размножение, обмен веществ и производство энергии – общие, как у многоклеточных, так и у одноклеточных. Но есть ряд определённых функций, присущие только многоклеточным организмам. В первую очередь, это функции, обеспечивающие координацию организмов в целом. Главной регуляторной системой является система эндокринных желёз.

Основными эндокринными железами позвоночных являются поджелудочная железа, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, яичники и семенники. Эти железы вырабатывают специальные химические вещества, называемые гормонами, которые играют роль сигналов, посылаемых в определённых физиологических состояниях организма к соответствующим органам-мишеням, и переносятся кровью.

Гормоны обладают высокой биологической активностью и ярко выраженным органотропным действием по отношению к определённым органам и тканям.

В поддержании упорядоченности, согласованности физиологических и метаболических процессов в организме участвует более 100 гормонов и нейромедиаторов.

Их химическая природа различна – белки, полипептиды, пептиды, аминокислоты и их производные, стероиды, производные жирных кислот, некоторые нуклеотиды, эфиры и др. [4), стр.

204] С химической точки зрения все гормоны можно подразделить на: производные аминокислот, белково-пептидные гормоны и тереоидные гормоны. Гормоны, имеют активные центры, комплиментарные рецепторам, с которыми происходит их связывание.

1. Гормоны – производные аминокислот

Катехоламины – производные пирокатехина, они участвуют в обмене веществ и приспособительных реакциях организма, обеспечивая гомеостаз. К природным гормонам, производным аминокислот, относятся адреналин и норадреналин, синтезирующиеся в мозговом веществе надпочечников.

Мозговое вещество образовано крупными клетками, окрашивающимися солями хрома в желтовато-бурый цвет (хромаффинной ткани). Различают две разновидности этих клеток: эпинефроциты составляют основную массу клеток и вырабатывают адреналин, норэпинефроциты, рассеянные в мозговом веществе в виде небольших групп, вырабатывают норадреналин.

[1), стр178] Значительная часть его в надпочечниках подвергается метилированию (по месту расположения боковой цепи), в адреналин. Примерно 80% гормональной секреции приходится на адреналин и 20% – норадреналин. [4), стр.223] Другим источником норадреналина является симпатическая нервная ткань.

С ней связана функция норадреналина как медиатора симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Катехоламины включают так же дофамин. Дофамин – предшественник норадреналина в процессе его биосинтеза. Как и норадреналин, он – медиатор симпатического звена вегетативной нервной системы.

Основноё количество дофамина локализуется в полосатом теле мозговой ткани и базальных ганглиях подбугорья (в гипоталамической области). В центральной нервной системе дофамин играет роль двигательного медиатора.

Большое количество его содержится в лёгких, кишечнике, печени – органах, имеющих слабую симпатическую иннервацию. [3), стр. 85]

В норме концентрация адреналина в крови составляет1,9 ± 0,2 нмоль/л, норадреналина 5,2 ± 0,5 нмоль/л, допамина – < 40 нг/л.

2. Синтез гормонов. Механизм действия клетки

Главный путь образования катехоламинов в организме следующий: фенилаланин ® тирозин ® диоксифенилаланин (ДОФА) ® дофамин ® норадреналин ® адреналин.

В некоторых клетках синтез катехоламинов заканчивается образованием дофамина, а адреналин и норадреналин образуется в меньшем количестве. Такие клетки есть в составе гипоталамуса. Адреналин является преимущественно гормоном, норадреналин – медиатором.

Эти биогенные амины нередко называют гормоны-медиаторы. С помощью них происходит передача сигналов при гуморальном пути регуляции.

Синтез катехоламинов в мозговом веществе надпочечников стимулируется нервными импульсами, поступающими по чревному симпатическому нерву. Выделяющийся в синапсах ацетилхолин взаимодействует с холинергическими рецепторами никотинового типа и возбуждает нейросекреторную клетку надпочечника.

Благодаря существованию нервно-рефлекторных связей, надпочечники отвечают усилением синтеза и выделения катехоламинов в ответ на болевые и эмоциональные раздражители, гипоксию, мышечную нагрузку, охлаждение и др.

Подобный тип регуляции эндокринной железы, являющийся исключением из обычного правила, можно объяснить тем, что мозговой слой надпочечника в эмбриогенезе образуется из нервной ткани.

Мозговое вещество надпочечников развивается из эмбриональных клеток – симпатобластов, которые вытесняются из закладки узлов симпатического ствола и превращаются в хромаффинобласты, а последние – в хромаффинные клетки мозгового вещества. [1), стр.179] Таким образом, здесь сохраняется типичный нейрональный тип регуляции.

Существуют и гуморальные пути регуляции активности клеток мозгового вещества надпочечников: синтез и выделение катехоламинов могут возрастать под действием инсулина, глюкокортикоидов при гипогликемии.

Катехоламины подавляют как собственный синтез, так и выделение. В адренергических синапсах на пресинаптической мембране есть a-адренергические рецепторы.

При выбросе катехоламинов в синапс эти рецепторы активируются и оказывают ингибирующее влияние на секрецию катехоламинов.

Катехоламины – гидрофильные вещества, которые не могут диффундировать через клеточную мембрану. Для секреции катехоламинов необходимы ионы Ca. Принято считать, что для выведения гормонов важна не собственно деполяризация мембраны, а происходящий в ней вход Ca в цитоплазму клетки.

Поступив в кровь, гормоны связываются с транспортными белками, что защищает их от разрушения и экскреции. В связанной форме гормон током крови переносится с места секреции к клеткам мишеням. В этих клетках есть рецепторы, которые имеют большее сродство к гормону, чем белки крови.

В каждой клетке функционирует обычно несколько типов рецепторов к одному и тому же гормону (например, как a-, так и b-адренорецепторы). Кроме того, клетка чувствительна обычно к нескольким эндокринным регуляторам – нейромедиаторам, гормонам, простогландинам, факторам роста и др.

Каждый из этих регуляторов имеет характерную только для него программу проведения гормонального сигнала в клетке. Обычно 5 – 10% молекул гормона находится в крови в свободном состоянии, и только свободные молекулы могут взаимодействовать с рецептором.

При связывании молекул с рецепторами равновесие между гормоном и транспортным белком сдвигается в сторону распада комплекса, и концентрация свободных молекул остаётся практически неизменной. [4), стр.210]

Гематоэнцефалический барьер не пропускает катехоламины из крови в мозг. В то же время их предшественник, диоксифенилаланин (ДОФА), легко проникает через этот барьер и может усилить образование катехоламинов в мозге.

Инактивируются катехоламины в тканях-мишенях, печени и почках. Решающее значение в этом процессе имеют два фермента – моноаминоксидаза, расположенная на внутренней мембране митохондрий и катехол-0-метилтрансфераза, цитозольный фермент.

3. Физиологическая роль катехоламинов. Влияние на секрецию

Продукция этих гормонов резко усиливается при возбуждении симпатической части автономной нервной системы. В свою очередь выделение этих гормонов в кровь приводит к развитию эффектов, аналогичных действию стимуляции симпатических нервов.

Разница состоит лишь в том, что гормональный эффект является более длительным.

К наиболее важным эффектам катехоламинов относятся стимуляция деятельности сердца, вазоконстрикция, торможение перестальтики и секреции кишечника, расширение зрачка, уменьшение потоотделения, усиление процессов катаболизма и образования энергии.

Адреналин имеет большое сродство к b-адренорецепторам, локализующимся в миокарде, вследствие чего вызывает положительные инотропный и хронотропный эффекты в сердце.

С другой стороны, норадреналин имеет более высокое сродство к сосудистым a-адренорецепторам.

Поэтому, вызываемые катехоламинами вазоконстрикция и увеличение периферического сосудистого сопротивления, в большей степени обусловлены действием норадреналина.

При стрессе содержание катехоламинов повышается в 4 – 8 раз. Развивается тахикардия, обильное потоотделение, тремор, головная боль, повышенное чувство тревоги.

При опухоли мозгового слоя надпочечников ко всем этим симптомам присоединяется артериальная гипертензия.

Поскольку адреналин подавляет секрецию инсулина, активирует гликогенолиз и липолиз, у таких больных наблюдается гипергликемия, глюкозурия, а так же быстрое снижение массы тела.

адреналина в крови возрастает не только при стрессе, но и при хирургических вмешательствах, в острой фазе инфаркта миокарда, при гипертензии, длительной гиподинамии, тяжёлой физической нагрузке, недостаточности коры надпочечников и почек, при курении и хроническом алкоголизме.

Источник: https://mirznanii.com/a/149593/gormony-proizvodnye-aminokislot-katekholaminy

§ 17. Гормоны

Гормоны производные тирозина

Глава VI. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

§ 17. ГОРМОНЫ

Общие представления о гормонах

Слово гормон происходит от греч. гормао – возбуждать.

Гормоны – это органические вещества,  выделяемые железами внутренней секреции в небольших количествах, транспортируемые кровью к клеткам-мишеням других органов, где они проявляют специфическую биохимическую или физиологическую реакцию. Некоторые гормоны синтезируются не только в эндокринных железах, но и клетками других тканей.

Для гормонов характерны следующие свойства:

a) гормоны секретируются живыми клетками;

b) секреция гормонов осуществляется без нарушения целостности клетки, они поступают непосредственно в кровяное русло;

c) образуются в очень малых количествах, их концентрация в крови составляет 10-6 – 10-12 моль/л, при стимуляции секреции кокого-либо гормона его концентрация может возрасти на несколько порядков;

d) гормоны обладают высокой биологической активностью;

e) каждый гормон действует на определенные клетки-мишени;

f)  гормоны связываются со специфическими рецепторами, образуя гормон-рецепторный комплекс, который определяет биологический ответ;

g) гормоны имеют небольшой период полужизни, обычно несколько минут и не более одного часа.

Гормоны по химическому строению делятся на три группы: белковые и пептидные гормоны, стероидные гормоны и гормоны, являющиеся производными аминокислот.

Пептидные гормоны представлены пептидами с небольшим числом аминокислотных остатков.  Белки-гормоны содержат до 200 аминокислотных остатков. К их числу относятся гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормон роста и др.

Большинство белковых гормонов синтезируются в виде предшественников – прогормонов, не обладающих биологической активностью.

В частности, инсулин синтезируется в виде неактивного предшественника препроинсулина, который в результате отщепления 23 аминокислотных остатков со стороны N-конца превращается в проинсулин и при удалении еще 34 аминокислотных остатков – в инсулин (рис. 58).

Рис. 58. Образование инсулина из предшественника.

К производным аминокислот относятся гормоны адреналин, норадреналин, тироксин, трииодтиронин. К стероидным принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

Регуляция секреции гормонов

Верхнюю ступень в регуляции секреции гормонов занимает гипоталамус – специализированная область мозга (рис. 59). Этот орган получает сигналы из центральной нервной системы. В ответ на эти сигналы гипоталамус выделяет ряд регуляторных гипоталамических гормонов. Их называют рилизинг-факторы.

Это пептидные гормоны, состоящие из 3 – 15 аминокислотных остатков. Рилизинг-факторы поступают в переднюю долю гипофиза – аденогипофиз, расположенный непосредственно под гипоталамусом. Каждый гипоталамический гормон регулирует секрецию какого-либо одного гормона аденогипофиза.

Одни рилизинг-факторы стимулируют секрецию гормонов, их называют либеринами, другие, наоборот, тормозят, это – статины. В случае стимуляции гипофизом в кровь выделяются так называемые тропные гормоны, стимулирующие деятельность других желез внутренней секреции.

Те в свою очередь начинают выделять собственные специфические гормоны, которые воздействуют на соответствующие клетки-мишени. Последние в соответствии с полученным сигналом вносят коррективы в свою деятельность.

Надо отметить, что циркулирующие в крови гормоны в свою очередь тормозят деятельность гипоталамуса, аденогипофиза и желез, в которых они образовались. Такой способ регуляции носит название регуляции по принципу обратной связи.

Рис. 59. Регуляция секреции гормонов

Интересно знать! Гипоталамические гормоны, по сравнению с другими гормонами, выделяются в наименьших количествах. Например, для получения 1 мг тиролиберина (стимулирующего деятельность щитовидной железы) потребовалось 4 т ткани гипоталамуса.

Механизм действия гормонов

Гормоны отличаются по своему быстродействию. Одни гормоны вызывают быстрый биохимический или физиологический ответ. Например, печень начинает выделять глюкозу в кровь после появления адреналина в кровяном русле уже через несколько секунд.

Ответ же на действие стероидных гормонов своего максимума достигает через несколько часов и даже дней. Столь значительные различия в скорости ответа на введение гормона связаны с различным механизмом их действия. Действие стероидных гормонов направлено на регуляцию транскрипции.

Стероидные гормоны легко проникают через клеточную мембрану в цитоплазму клетки. Там они связываются со специфическим рецептором, образуя гормон-рецепторный комплекс. Последний, попадая в ядро, взаимодействует с ДНК и активирует синтез иРНК, которая далее транспортируется в цитоплазму и  инициирует синтез белка (рис. 60.).

  Синтезированный белок определяет биологический ответ. Аналогичным механизмом действия обладает и гормон щитовидной железы тироксин.

Действие  пептидных, белковых гормонов и адреналина направлено не на активацию синтеза белка, а на регуляцию активности ферментов или других белков. Эти гормоны взаимодействуют с рецепторами, находящимися на поверхности клеточной мембраны.

Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс запускает серию химических реакций. В результате происходит фосфорилирование некорых ферментов и белков, вследствие которого изменяется их активность. В итоге наблюдается биологический ответ (рис. 61).

Рис. 60. Механизм действия стероидных гормонов

Рис. 61. Механизм действия пептидных гормонов

Гормоны – производные аминокислот

Как отмечалось выше, к гормонам, являющимся производными аминокислот, относятся гормоны мозгового слоя надпочечников  (адреналин и норадреналин) и гормоны щитовидной железы (тироксин и трииодтиронин) (рис. 62). Все эти гормоны являются производными тирозина.

Рис. 62. Гормоны – производные аминокислот 

Органами–мишенями адреналина являются печень, скелетные мышцы, сердце и сердечно-сосудистая система. Близок по структуре к адреналину и другой гормон мозгового слоя надпочечников – норадреналин.

Адреналин ускоряет ритм сердца, повышает кровяное давление, стимулирует расщепление гликогена печени и увеличивает содержание глюкозы в крови, обеспечивая, таким образом, мышцы топливом. Действие адреналина направлено  на то, чтобы подготовить организм к экстремальным условиям.

В состоянии тревоги концентрация адреналина в крови может увеличиться почти в 1000 раз.

Щитовидная железа, как отмечали выше, секретирует два гормона – тироксин и трииодтиронин, их соответственно обозначают Т4 и Т3. Главным результатом действия этих гормонов является увеличение скорости основного обмена.

При повышенной секреции Т4 и Т3 развивается так называемая Базедова  болезнь. В таком состоянии скорость обмена веществ увеличена, пища сгорает быстро. Больные выделяют больше тепла, им свойственна повышенная возбудимость, у них наблюдаются тахикардия, потеря массы тела.

 Дефицит гормонов щитовидной железы у детей приводит к задержке роста и умственного развития – кретинизму. Недостаточность иода в пище, а иод входит в состав этих гормонов (рис. 62), вызывает увеличение щитовидной железы, развитие эндемического зоба. Добавление иода в пищу приводит к уменьшению зоба.

С этой целью в Беларуси в состав пищевой соли вводят иодид калия.

Интересно знать! Если поместить головастиков в воду, не содержащую иод, то их метаморфоз задерживается, они достигают гигантских размеров. Добавление иода в воду приводит к  метаморфозу, начинается редукция хвоста, появляются конечности, они превращаются в нормальную взрослую особь.

Пептидные и белковые гормоны

Это наиболее разнообразная группа гормонов. К ним относятся рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны аденогипофиза, гормоны эндокринной ткани поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормон роста и многие другие.

Главной функцией инсулина является поддержание определенного уровня глюкозы в крови. Инсулин способствует поступлению глюкозы в клетки печени и мышц, где она в основном превращается в гликоген.

При недостатке выработки инсулина или полном его отсутствии развивается заболевание сахарный диабет. При этом заболевании ткани больного не могут поглощать глюкозу в достаточных количествах, несмотря на ее повышенное содержание в крови.

У больных происходит выведение глюкозы с мочой. Это явление получило название «голод среди изобилия».

Глюкагон оказывает противоположное инсулину действие, он повышает содержание глюкозы в крови, способствует распаду гликогена в печени с образованием глюкозы, поступающей затем в кровь. В этом его действие сходно с действием адреналина.

Секретируемый аденогипофизом гормон роста, или соматотропин, ответствен за рост скелета и увеличение массы тела человека и животных. Недостаточность этого гормона приводит к карликовости, избыточная же его секреция выражается в гигантизме, или акромегалии, при которой происходит усиленный рост кистей рук, ступней ног, лицевых костей.

Стероидные гормоны

Как отмечено выше, к стероидным гормонам принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

В коре надпочечников синтезируются свыше 30 гормонов, их называют также кортикоидами. Кортикоиды делят на три группы.

Первая группа – это глюкокортикоиды, они регулируют углеводный обмен, оказывают противовоспалительное и антиаллергическое действие.

Вторую группу составляют минералокортикоиды,   они поддерживают, главным образом, водно-солевой баланс в организме. К третьей группе относятся кортикоиды, занимающие промежуточное положение между глюкокортикоидами и минералокортикоидами.

Среди половых гормонов различают андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). Андрогены стимулируют рост и созревание, поддерживают функционирование репродуктивной системы и формирование вторичных половых признаков. Эстрогены регулируют активность женской репродуктивной системы.

Источник: https://ebooks.grsu.by/osnovi_biohimii/17-gormony.htm

Гормоны – производные аминокислот

Гормоны производные тирозина

Особенности строения белков-рецепторов для стероидов.

Наиболее изученным является рецептор для гормонов коры надпочечников – глюкокортикостероидов(ГКС). В этом белке имеется три функциональных участка:

1 – для связывания с гормоном (С-концевой)

2 – для связывания с ДНК (центральный)

3 – антигенный участок, одновременно способный модулировать функцию промотора в процессе транскрипции (N-концевой).

Функции каждого участка такого рецептора ясны из их названий. Очевидно, что такое строение рецептора для стероидов позволяет им влиять на скорость транскрипции в клетке.

Это подтверждается тем, что под действием стероидных гормонов избирательно стимулируется (или тормозится) биосинтез некоторых белков в клетке. В этом случае наблюдается ускорение (или замедление) образования мРНК.

В результате изменяется количество синтезируемых молекул определенных белков (часто – ферментов) и меняется скорость метаболических процессов.

БИОСИНТЕЗ и СЕКРЕЦИЯ ГОРМОНОВ РАЗЛИЧНОГО СТРОЕНИЯ

Белково-пептидные гормоны.

В процессе образования белковых и пептидных гормонов в клетках эндокринных желез происходит образование полипептида, не обладающего гормональной активностью. Но такая молекула в своем составе имеет фрагмент(ы), содержащий(е) аминокислотную последовательность данного гормона.

Такая белковая молекула называется пре-про-гормоном и имеет в своем составе (обычно на N-конце) структуру, которая называется лидерной или сигнальной последовательностью (пре-).

Эта структура представлена гидрофобными радикалами и нужна для прохождения этой молекулы от рибосом через липидные слои мембран внутрь цистерн эндоплазматического ретикулума (ЭПР).

При этом, во время перехода молекулы через мембрану в результате ограниченного протеолиза лидерная (пре-) последовательность отщепляется и внутри ЭПР оказывается прогормон. Затем через систему ЭПР прогормон транспортируется в комплекс Гольджи и здесь заканчивается созревание гормона.

Вновь в результате гидролиза под действием специфических протеиназ отщепляется оставшийся (N-концевой) фрагмент (про-участок). Образованная молекула гормона, обладающая специфической биологической активностью поступает в секреторные пузырьки и накапливается до момента секреции.

При синтезе гормонов из числа сложных белков гликопротеинов (например, фолликулостимулирующего (ФСГ) или тиреотропного (ТТГ) гормонов гипофиза) в процессе созревания происходит включение углеводного компонента в структуру гормона.

Может происходить и внерибосомальный синтез. Так синтезируется трипептид тиролиберин (гормон гипоталамуса).

Гормоны – производные аминокислот

Из тирозина синтезируются гормоны мозгового слоя надпочечников АДРЕНАЛИН и НОРАДРЕНАЛИН, а также ЙОДСОДЕРЖАЩИЕ ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ. В ходе синтеза адреналина и норадреналина тирозин подвергается гидроксилированию, декарбоксилированию и метилированию с участием активной формы аминокислоты метионина.

В щитовидной железе происходит синтез йодсодержащих гормонов трийодтиронина и тироксина (тетрайодтиронина). В ходе синтеза происходит йодирование фенольной группы тирозина. Особый интерес представляет метаболизм иода в щитовидной железе. Молекула гликопротеина тиреоглобулина (ТГ) имеет молекулярную массу более 650 кДа.

При этом в составе молекулы ТГ около 10% массы – углеводы и до 1% – йод. Это зависит от количества иода в пище. В полипептиде ТГ – 115 остатков тирозина, которые иодируются окисленным с помощью специального фермента – тиреопероксидазы – йодом. Эта реакция называется органификацией йода и происходит в фолликулах щитовидной железы.

В результате из остатков тирозина образуются моно- и ди-иодтирозин. Из них примерно 30% остатков в результате конденсации могутпревратитьться в три- и тетра- иодтиронины. Конденсация и иодирование идут с участием одного и того же фермента – тиреопероксидазы.

Дальнейшее созревание гормонов щитовидной железы происходит в железистых клетках – ТГ поглощается клетками путем эндоцитоза и образуется вторичная лизосома в результате слияния лизосомы с поглощенным белком ТГ.

Протеолитические ферменты лизосом обеспечивают гидролиз ТГ и образование Т3 и Т4, которые выделяются во внеклеточное пространство.

А моно- и дииодтирозин деиодируются с помощью специального фермента деиодиназы и иод повторно может подвергаться органификации.

Для синтеза тиреоидных гормонов характерным является механизм торможения секреции по типу отрицательной обратной связи (Т3 и Т4 угнетают выделение ТТГ).

Стероидные гормоны.

Стероидные гормоны синтезируются из холестерина (27 углеродных атомов), а холестерин синтезируется из ацетил-КоА.

Холестерин превращается в стероидные гормоны в результате следующих реакций:

– отщепление бокового радикала

– образование дополнительных боковых радикалов в результате реакции гидроксилирования с помощью специальных ферментов монооксигеназ (гидроксилаз) – чаще всего в 11-м, 17-м, и 21-м положениях (иногда в 18-м).

На первом этапе синтеза стероидных гормонов сначала образуются предшественники (прегненолон и прогестерон), а затем другие гормоны (кортизол, альдостерон, половые гормоны).

Из кортикостероидов могут образоваться альдостерон, минералокортикоиды.

СЕКРЕЦИЯ ГОРМОНОВ.

Регулируется со стороны ЦНС. Синтезированные гормоны накапливаются в секреторных гранулах. Под действием нервных импульсов или под влиянием сигналов из других эндокринных желез (тропные гормоны) в результате экзоцитоза происходит дегрануляция и выход гормона в кровь.

Механизмы регуляции в целом были представлены в схеме механизма реализации эндокринной функции.

ТРАНСПОРТ ГОРМОНОВ.

Транспорт гормонов определяется их растворимостью. Гормоны, имеющие гидрофильную природу (например, белково-пептидные гормоны) обычно транспортируются кровью в свободном виде.

Стероидные гормоны, йодсодержащие гормоны щитовидной железы транспортируются в виде комплексов с белками плазмы крови.

Это могут быть специфические транспортные белки (транспортные низкомолекулярные глобулины, тироксинсвязывающий белок; транспортирующий кортикостероиды белок транскортин) и неспецифический транспорт (альбумины).

Уже говорилось о том, что концентрация гормонов в кровяном русле очень низка. И может меняться в соответствии с физиологическим состоянием организма. При снижении содержания отдельных гормонов развивается состояние, характеризуемое как гипофункция соответствующей железы. И, наоборот, повышение содержания гормона – это гиперфункция.

Постоянство концентрации гормонов в крови обеспечивается также процессами катаболизма гормонов.

КАТАБОЛИЗМ ГОРМОНОВ.

Белково-пептидные гормоны подвергаются протеолизу, распадаются до отдельных аминокислот. Эти аминокислоты вступают дальше в реакции дезаминирования, декарбоксилирования, трансаминирования и распадаются до до конечных продуктов: NH3, CO2 и Н2О.

Гормоны – производные аминокислот подвергаются окислительному дезаминированию и дальнейшему окислению до СО2 и Н2О. Стероидные гормоны распадаются иначе. В организме нет ферментных систем, которые обеспечивали бы их распад. Что же происходит при их катаболизме ?

В основном происходит модификация боковых радикалов. Вводятся дополнительные гидроксильные группы. Гормоны становятся более гидрофильными.

Образуются молекулы, представляющие собой структуру стерана, у которого в 17-м положении находится кетогруппа. В таком виде продукты катаболизма стероидных половых гормонов выводятся с мочой и называются 17-КЕТОСТЕРОИДЫ.

Определение их количества в моче и крови показывает содержание в организме половых гормонов.

|следующая лекция ==>
Регуляция водно-солевого обмена|

Дата добавления: 2016-07-29; просмотров: 3396 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Источник: https://lektsii.org/6-23170.html

Гормоны – производные аминокислот и пептидные гормоны

Гормоны производные тирозина

Гормоны (от греч. «hormao» – побуждаю, привожу в движение) жизненно необходимые соединения, синтезируемые в клетках желез внутренней секреции и влияющие на все виды метаболических процессов.

Гормоны».

Лекция №12.

Установлено, что гормоны оказывают специфическое действие следующими способами:

1. Воздействуют на скорость биосинтеза ферментов и других белков.

2. Изменяют скорость ферментативных реакций.

3. Влияют на проницаемость клеточных мембран по отношению к различным соединениям.

Гормоны синтезируются и секретируются клетками желез внутренней секреции ( эндокринными железами). Клетки данных желез окружены сетью кровеносных и лимфатических капилляров, поэтому секретируемые эндокринными железами гормоны поступают непосредственно в кровь и быстро оказывают свое специфическое действие на органы и ткани живого организма.

Особенности специфического действия гормонов можно сформулировать таким образом :

А) дистанционность действия– гормоны регулируют обмен и функции клеток на значительном расстоянии от места их синтеза;

Б) строгая специфичность действия –конкретный гормон дает конкретный биохимический эффект;

В) высокая биологическая активность –гормоны действуют в ничтожно малых концентрациях в жидкостях организма ( от 10-6 – 10-12 моль/л );

Г) относительно небольшой период «жизни» – около 1 часа.

По химической природе гормоны можно разделить на :

– гормоны- производные аминокислот;

– белково-пептидные гормоны;

– стероидные гормоны.

При изучении курса « Химия биополимеров» для нас представляет интерес две первые позиции.

1.Гормоны щитовидной железы.

Щитовидная железа секретирует гормоны – производные аминокислот (иодтиронины)-тироксин и триодтиронин, а также пептидные гормоны – кальцитонин и паратгормон.( структура и свойства в учебнике «Химия» С.А.

Пузаков стр.579, 272). Иодтиронины регулируют энергетический обмен и влияют на дифференциацию и деление клеток. Кальцитонин содержит 32 аминокислотных остатка, а паратгормон – 84. Оба эти гормона регулируют обмен кальция и фосфатов в организме.

2.Гормоны надпочечников.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает катехоламины: адреналин, норадреналин, изопропиладреналин.

Основной путь биосинтеза данных гормонов основан на следующей цепи превращений:

Тирозин диоксифенилаланин ( ДОФА) диоксифенилметиламин

( дофамин) норадреналин адреналин

(структуру и химизм реакции см. в учебнике «Химия» С.А.Пузаков

Стр. 578).

По химической структуре данные гормоны являются производными аминокислоты – тирозина, в молекулах которых имеются дополнительные гидроксильные группы в бензольном кольце и при β-углеродном атоме,

а карбоксильная группа при α-углеродном атоме отсутствует.

ОН

β

ОН СН – ОН

α

СН2 – NН2

норадреналин

ОН

β

ОН СН – ОН

α

СН2 – NН- СН3

адреналин

ОН

β

ОН СН – ОН СН3

α

СН2 – NН- СН

СН3 .

изопропиладреналин

Секреция адреналина вызывается стрессовыми состояниями и оказывает сосудосуживающий эффект, повышает кровяное давление и частоту сердечных сокращений.

3. Гормоны гипоталамуса.

В клетках гипоталамуса синтезируются особые пептидные гормоны ( релизинг-факторы) – либерины и статины.Либерины обладают активирующим действием, а статины – подавляющим действием на секрецию гормонов гипофиза. Гормонам гипоталамуса принадлежит ключевая роль в системе гормональной регуляции организма.

По химическом строению они представляют собой и отличаются необычным строением.

Тиреолиберин –трипептид, который состоит из остатков циклической пироглутаминовой кислоты, гистидина и пролинамида, соединенных пептидными связями.

В отличие от классических пептидов он не содержит свободных амино- и карбокси- групп у концевых кислотных остатков. (структуру см. в учебнике «Химия» С.А.Пузаков Стр. 581).

Соматостатин состоит из остатков 14 аминокислот и содержит одну сульфидную группу.

4.Гормоны гипофиза.

Они оказывают стимулирующее действие на эндокринные железы.

К ним относят– соматотропин ( гормон роста), окситоцин, вазопрессин.Соматотропин- полипептид, содержащий 191 аминокислотный остаток и отвечает за нормальный рост организма.

Вазопрессин – антидиуретический гормон( нонапептид), увеличивает скорость реасорбции воды из первичной мочи, в результате чего моча становится более концентрированная и понижаетсядиурез, организм сохраняет необходимый объем жидкости.

Окситоцин – циклический нонапептид, который отличается от вазопрессина 2- мя аминокислотными остатками. Он повышает потребление глюкозы в организме, активирует лактацию, стимулирует сокращение мышц матки.

(структуры вазопрессина и окситоцина см. в учебнике «Химия» С.А.Пузаков Стр. 584).

В гипофизе обнаружено более 50-ти полипептидов, которые названы эндорфинами и энкефалинами. Установлено, что они влияют на функции нейронов и передачу нервного импульса, способны снимать болевые ощущения, влияют на поведенческие реакции, процессы памяти, сна, обучения. (структуры см. в учебнике «Химия» С.А.Пузаков Стр. 593).

5.Гормоны поджелудочной железы..

Исключительно важное значение имеют инсулин и глюкагон.

Мономерный инсулин состоит из 51 аминокислотного остатка и имеет 2 цепи: одну – короткую ( 21 ам.кисл.остаток) и длинную – 30 аминокитслотных остатка. Эти две цепи соединены двумя дисульфидными мостиками. Инсулин влияет на синтез и распад гликогена в печени и мышцах, синтез жиров в печени и тканях. При дефиците инсулина развивается сахарный диабет.

Глюкагон состоит из 29 остатков аминокислот. Он стимулирует мобилизацию гликогена и жиров в организме, увеличивает концентрацию глюкозы в крови. Таким образом, инсулин и глюкагон – гормоны-антагонисты.

(структуры данных гормонов см. в учебнике «Химия» С.А.Пузаков Стр. 473, 486).

Источник: https://studopedia.su/4_1127_gormoni--proizvodnie-aminokislot-i-peptidnie-gormoni.html

ЗдоровыеСоветы
Добавить комментарий