1. Контроль самостоятельного освоения знаний по теме в форме собеседования.

2. Выполнение упражнений и решение задач под руководством преподавателя.

Задачи и упражнения

1. В нормальных условиях скорость секреции адреналина (C₉H₁₃NO₃) мозговым слоем надпочечников человека такова, что концентрация этого гормона в крови поддерживается на уровне 10¹⁰ М. Для того, чтобы оценить, что означает эта концентрация, рассчитайте, каков должен быть диаметр (в метрах) бассейна глубиной 2 м, чтобы при растворении в нем 1 г (около 1 чайной ложки) адреналина концентрация адреналина оказалась равной его физиологической концентрации в крови.

2. Время жизни большинства гормонов в крови сравнительно невелико. Так, если ввести животному радиоактивно меченый инсулин, то половина введенного гормона исчезнет из крови в течение 30 мин. Почему важна относительно быстрая инактивация циркулирующих гормонов? Как может обеспечиваться постоянство уровня гормона в крови в нормальных условиях, если учитывать его быструю инактивацию? Какими путями организм осуществляет быстрые изменения концентрации циркулирующих гормонов в организме?

3. На основании физических свойств гормоны разделяют на две группы: 1) хорошо растворимые в воде, но плохо растворимые в липидах, например адреналин, и 2) плохо растворимые в воде, но хорошо растворимые в липидах, например стероиды. В качестве регуляторов клеточной активности большинство водорастворимых гормонов отличается тем, что не проникает внутрь клеток-мишеней; жирорастворимые гормоны, напротив, проникают в клетки-мишени и в конечном итоге воздействуют на ядро. Какова основа корреляции между растворимостью, локализацией рецепторов и механизмом действия гормонов указанных двух групп?

4. В ситуации «борьба или бегство» выделение адреналина стимулирует распад гликогена в печени, сердце и скелетных мышцах. Продуктом распада гликогена в печени является глюкоза. В скелетных же мышцах гликоген расщепляется в ходе гликолиза. Почему конечные продукты расщепления гликогена в этих двух тканях оказываются разными? Какие преимущества для организма, находящегося в критической ситуации, создает наличие этих специфических путей распада гликогена?

5. Овариэктомия, т.е. удаление яичников, служит одним из средств лечения рака молочной железы. Объясните, какова биохимическая основа такого лечения. В качестве дополнительного способа лечения этого заболевания женщинам вводят мужские половые гормоны, что приводит к торможению физиологических реакций на собственные половые гормоны организма.

6. Помимо катехоламинов в мозговом слое надпочечников вырабатываются также некоторые эндорфины, иногда называемые «собственными опиатами мозга». Попытайтесь объяснить, почему эндорфины синтезируются и в мозгу, и в мозговом слое надпочечников?

7. Какие преимущества создает синтез гормонов в виде прогормонов и препрогормонов?

8. Больным с приступом астмы наряду с адреналином часто вводят аминофиллин-пуриновое производное, сходное с теофиллином из чая. Какова цель и в чем биохимическая основа применения этих препаратов?

9. Гормоны щитовидной железы участвуют в регуляции скорости основного обмена (базального метаболизма). При введении избытка тироксина в печень животного возрастают скорость потребления О₂ и выработка тепла (термогенез), но концентрация АТФ в ткани остается на уровне нормы. Были предложены разные объяснения термогенного действия тироксина. Одно из них состоит в том, что избыток тиреоидного гормона вызывает разобщение окислительного фосфорилирования в митохондриях. Каким образом, исходя из этого объяснения, можно понять приведенные выше наблюдения? Согласно другому объяснению, термогенез обусловлен повышением скорости использования АТФ в стимулируемых тироксином тканях. Считаете ли вы такое объяснение правильным? Почему?

ЗАНЯТИЕ 3

Раздел:	Регуляция обмена веществ
Тема:	Механизмы передачи гормонального сигнала в клетке

Вопросы по теме занятия

1. Белки межклеточных контактов и адгезии. Хемокины.

2. Механизм действия сигнальных молекул с участием мембранных рецепторов, сопряженных с G-белками и аденилатциклазой.

3. Механизм действия сигнальных молекул с участием мембранных рецепторов, сопряженных с G-белками и фосфолипазой С.

4. Рецепторы с тирозинкиназной активностью. Рецепторы, сопряженные с ионными каналами.

5. Механизм действия сигнальных молекул с участием внутриклеточных рецепторов и ДНК.

6. Способы регуляции синтеза гормонов периферическими эндокринными железами. Роль либеринов, статинов, тропных гормонов гипофиза.

Материалы для самостоятельной подготовки

1. Конспект лекций

2. Учебник «Биохимия» под редакци­ей Е.С.Северина (М., 2003), раздел 3 – с. 545-590

3. Учебное пособие для вузов «Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами» под редакци­ей Е.С.Северина, А.Я. Николаева (М., 2003), часть 1, раздел 11 – с. 268-298.

План самостоятельной подготовки к занятию

1. Ответить на вопросы к занятию

2. Выполнить упражнения и решить задачи

Задачи и упражнения для самостоятельной подготовки к занятию

1. Заполните таблицу, отмечая соответствие гормона и внутриклеточных посредников

Гормон	Локализация рецептора в клетке	Внутриклеточные рецепторы
		G-белок	Аденилатциклаза (гуанилатциклаза)	цАМФ (цГМФ)	Фосфолипаза	ИТФ	ДАГ	Са2+ - каналы, ионы Са2+	Протеинкиназы
Инсулин
Глюкагон
Кортизол
Тироксин

2. Выберите правильную последовательность включения внутриклеточных посредников при развитии ответа клетки-мишени с участием G-белков и аденилатциклазы.

• рецептор гормона - аденилатциклаза – протеинкиназа - цАМФ - G-белок

• G-белок - рецептор гормона - аденилатциклаза – протеинкиназа - цАМФ

• рецептор гормона - протеинкиназа - цАМФ - G-белок - аденилатциклаза

• рецептор гормона - G-белок - протеинкиназа - аденилатциклаза – цАМФ

• рецептор гормона - G-белок - аденилатциклаза – протеинкиназа – цАМФ

3. Выберите правильную последовательность включения внутриклеточных посредников при развитии ответа клетки-мишени с участием G-белков и фосфолипазы С.

• рецептор гормона - диацилглицерин - протеинкиназа С - фосфолипаза С - фосфатидилинозитол

• рецептор гормона - фосфолипаза С - фосфатидилинозитол - диацилглицерин - протеинкиназа С

• рецептор гормона - фосфолипаза С– диацилглицерин – протеинкиназа С – фосфатидилинозитол

• рецептор гормона - протеинкиназа С - фосфолипаза С - фосфатидилинозитол - диацилглицерин

• рецептор гормона - фосфатидилинозитол – диацилглицерин – протеинкиназа С - фосфолипаза С

4. Выберите правильную последовательность включения внутриклеточных посредников при развитии ответа клетки-мишени с участием G-белков и фосфолипазы С.

   • рецептор гормона – инозитолтрифосфат – кальмодулин – протеинкиназа - фосфатидилинозитол

   • рецептор гормона – фосфатидилинозитол – инозитолтрифосфат – кальмодулин - протеинкиназа

   • рецептор гормона – фосфатидилинозитол протеинкиназа– инозитолтрифосфат – кальмодулин -

   • рецептор гормона – фосфатидилинозитол - протеинкиназа – инозитолтрифосфат – кальмодулин

   • рецептор гормона – фосфатидилинозитол – кальмодулин – инозитолтрифосфат – протеинкиназа

План занятия: