22.1.3.2. Классификация гормонов по химической природе

Все гормоны по физико-химической природе делятся на две большие группы:

гидрофильные гормоны, которые являются белками, пептидами или производными аминокислот,

а также гидрофобные (липофильные) гормоны – в основном, стероиды и простагландины, где  -первые – производные холестерина,  - а вторые – производные арахидоновой кислоты (С_20:4), содержащие циклопентановое кольцо и несколько двойных связей.

К названным группам относятся следующие гормоны.

I. Гормоны – белки, пептиды и производные аминокислот

II. Гормоны- стероиды

Белки

Пептиды

Производные аминокислот

1. Все тропные гормоны передней и средней долей гипофиза,

а также их плацентарные аналоги.

1. Все нейропептиды:

гормоны гипоталамуса,

другие нейропептиды головного мозга,

гормоны нейроэндокринных клеток пищеварительной системы.

1. Производные тирозина:

тироксин,

адреналин и норадреналин

1. Кортико- стероиды:

глико- и минерало- кортикоиды

2. Инсулин, глюкагон.

2. Производные триптофана:

серотонин,

мелатонин (гормон эпифиза).

3. Гормоны почек:

эритропоэтин (является гликопротеином),

ренин.

2. Ряд гормонов pancreas:

ВИП, ПП, соматостатин.

3. Производное гистидина:

гистамин.

2. Половые гормоны -

андрогены,

эстрогены,

прогестины.

3. Гормоны тимуса.

4. Паратгормон

4. Кальцитонин

1. Передача сигнала через плазмолемму.

а) Гормоны данной группы

внутрь клеток не проникают (ввиду своей гидрофильности, не могут преодолеть липидный бислой),

а действуют на специальные рецепторы (R), имеющиеся на плазматических мембранах клеток-мишеней.

б) Рецепторы связаны с другими мембранными белками. Среди последних обычно имеется фермент (Е₁ на схеме) - такой, что

его регуляторный центр (или регуляторная субъединица) обращён к рецептору (либо к контактирующему с ним белку), аактивный центр - к цитоплазме.

в) Часто подобным ферментом является аденилатциклаза (АЦ), которая катализирует превращение АТФ в цАМФ (циклический аденозинмонофосфат).

г) Причём, связывание гормона с рецептором 

в одних регуляторных системах приводит к повышению активности АЦ,  а в других - кснижению активности.

2. Передача сигнала внутри клетки.

В любом случае запускается следующая цепочка процессов (в простейшем варианте регуляции). 

а) За счет изменения активности мембранной АЦ в клетке меняется концентрация цАМФ, который выступает в роли  

внутриклеточного "медиатора", 

т.е. посредника между плазмолеммой и внутриклеточными ферментами.

б) Соответственно, меняется активность зависимого от посредника регуляторного фермента. Обычно это специфическая 

протеинкиназа, ПК, для деятельности которой необходим цАМФ.

в) В свою очередь, активная ПК фосфорилирует определённый белок (Е).

Поэтому степень фосфорилирования данного белка возрастает или уменьшается (последнее - благодаря действию протеинфосфатаз). 

А вместе с тем меняется и активность этого (регулируемого) белка, в чём и состоял смысл воздействия гормона на клетку.

3. Конечный результат.

а) Если белок Е - один из ферментов метаболизма, то меняется скорость определённой реакции, а часто и целого метаболического пути.

Пример: подобным образом адреналин 

активирует в адипоцитах триглицеридлипазу –

и тем самым стимулирует расщепление нейтральных жиров и выход из клетки продуктов распада (жирных кислот и глицерина).

б) В качестве молекулярных мишеней Е в некоторых регуляторных системах выступают и ядерные белки – в том числе те, которые отвечают за активность определённых генов. В таком случае гормон влияет на синтез тех или иных белков.

Пример - действие на клетку ростовых факторов, например, ЭФР (эпидермального фактора роста), описанное в п. 4.4.1.2.

а) Как уже сказано, данные гормоны, благодаря своей гидрофобности, способны диффундировать через клеточную мембрану. 

б) Если внутри клетки нет специфического белкового рецептора для проникшего в неё гормона,

последний не оказывает никакого действия и  может диффундировать обратно во внеклеточную среду.

Если же специфический рецептор (R) в цитозоле присутствует, то он связывает гормон, стимулируя тем самым диффузию в клетку новых его молекул.

в) Комплекс гормон-рецептор проникает в клеточное ядро. 

Здесь этот комплекс влияет на сродство регуляторных белков к определённым участкам ДНК. В итоге, 

меняется скорость синтеза тех или иных ферментных и структурных белков.

1. Теперь обратимся к морфологии органов эндокринной системы.

2. В этой теме мы рассмотрим первые две группы гормонпродуцирующих структур (п. 22.1.1.2):

I. центральные эндокринные органы -

гипоталамус, гипофиз,эпифиз,

II. периферические эндокринные железы -

щитовидную и паращитовидные железы,надпочечники.

3. Остальные гормонпродуцирующие структуры:

III. органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции, а также IV. отдельные гормонпродуцирующие клетки, -

будут рассматриваться позднее, при изучении соответствующих систем.