МІНІСТЕРСТВО освіти і науки України

Кіровоградський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка

Природничо-географічний факультет

Лекція

з біологічної хімії

на тему

ГОРМОНИ

для студентів спеціальності

„Педагогіка і методика середньої освіти. Хімія ”

Кіровоград

2006

План

1. Загальна характеристика гормонів 1

2. Номенклатура і класифікація гормонів 3

3. Характеристика окремих гормонів 4

3.1. Гормони гіпоталамусу 4

3.2. Гормони гіпофіза 4

3.3. Гормони щитовидної залози 8

3.4. Гормони підшлункової залози 10

3.5. Гормони надниркових залоз 14

3.5.1. Гормони мозкової частини надниркових залоз 14

3.5.2. Гормони кори надниркових залоз (кортикостероїди) 17

3.6. Статеві гормони 19

3.6.1. Жіночі статеві гормони 20

3.6.2. Чоловічі статеві гормони 22

3.7. Тканинні гормони (гормоноїди, парагормони) 23

3.7.1. Гормоноїди травного каналу 23

3.7.2. Нейрогормони 24

3.7.3. Гормоноїди – регулятори тиску крові 25

3.7.4. Простагландини 26

1. Загальна характеристика гормонів

Гормони – біологічно активні речовини різної хімічної природи, які продукуються спеціалізованими клітинами залоз внутрішньої секреції безпосередньо в кров, лімфу або ліквор і виявляють 3искантну регулюючу дію на обмін речовин та фізіологічні функції організму. Назва „гормони” походить від грецького hormanino – приводити в дію, збуджувати, її було запропоновано в 1902 р. В. Бейлісом і Е. 3искантну3 на основі дослідження властивостей секретину, який виділяється в дванадцятипалій кишці і стимулює секрецію панкреатичного соку та жовчі у людини і тварин.

Тепер відомо близько 60 біологічно активних секретів, які продукуються ендокринними залозами і мають гормональну активність.

Найважливішими залозами внутрішньої секреції, які становлять ендокринну систему вищих тварин і людини, є

• гіпофіз,

• епіфіз (шишкоподібна залоза),

• тимус (вилочкова залоза),

• щитовидна залоза,

• 3искантну3ни3т залоза,

• підшлункова залоза,

• надниркові залози,

• статеві залози.

Встановлено, що гормони синтезуються не лише спеціалізованими клітинами залоз внутрішньої секреції, а й деякими органами, які містять у своєму складі клітини, що продукують біологічно активні секрети з гормональною активністю. Зокрема, в гіпоталамічній ділянці мозку утворюються рилізинг-фактори, які впливають на синтез і секрецію тропних гормонів гіпофізу. Слизова оболонка кишок продукує 3искант, секретин, панкреозимін, які мають гормональну дію. Деякі внутрішні органи – печінка, селезінка, нирки – містять клітини, які продукують гормони, зокрема юкстагломерулярний апарат нирок синтезує ренін і ангіотензин – важливі регулятори кров’яного тиску. Відомі також тканинні гормони, або гормоноїди, – гістамін, серотонін, ацетилхолін, які утворюються і діють у певних тканинах. Виділено простагландини – групу біологічно активних речовин, які мають гормональну дію і визначають проникність клітинних мембран та транспорт крізь них різних речовин та іонів.

Діапазон дії гормонів на метаболічні процеси досить різноманітний – від транспорту іонів крізь плазматичні мембрани до транскрипції геному. Гормони мають здатність змінювати структуру і функцію клітин, тканин і органів, їх фізіологію і морфологію, впливають на формування клітинного фенотипу, ріст, розвиток, адаптацію організму. В організмі немає жодної фізіологічної функції, яка б не перебувала в сфері гормонального впливу. Гормонам належать головна роль у забезпеченні механізмів саморегуляції біологічних процесів та підтриманні фізіологічної сталості внутрішнього середовища – гомеостазу. За участю цих механізмів, які сформувались у процесі еволюційного розвитку, забезпечується координований перебіг численних метаболічних реакцій, здійснюється регуляція процесів життєдіяльності не лише на органному, а й на клітинному та субклітинному рівнях. Гормони забезпечують спряженість і взаємозумовленість усіх біохімічних процесів, регулюють інтенсивність обміну речовин залежно від умов зовнішнього середовища. В цьому плані гормони займають проміжне місце між нервовою системою і ферментами.

Оскільки регуляція інтенсивності обмінних реакцій в організмі значною мірою визначається каталітичною активністю ферментів, а активність їх самовільно не змінюється, вважають, що гормони виявляють свій вплив на біохімічні процеси кількома шляхами:

• забезпечують проникність клітинних мембран,

• стимулюють активність ферментів утворенням зворотних алостеричних зв’язків,

• впливають на синтез ферментів de novo.

Відомо, зокрема, що стероїдні гормони впливають на генетичний апарат клітини, забезпечуючи синтез мРНК, які є матрицею під час синтезу окремих ферментів.

Гормони мають деякі характерні специфічні особливості. Це насамперед їх висока біологічна активність, зумовлена підвищеною чутливістю тканин-мішеней до дії певного гормону. Біологічну дію гормони виявляють у мізерних кількостях – від 10^-9 до 10^-12 г. Для гормонів характерною є сувора специфічність дії.

Дія гормонів у цілісному організмі контролюється центральною нервовою системою. Під впливом різних внутрішніх і зовнішніх подразників виникають імпульси в чутливих рецепторах, які передаються до центральної нервової системи, а звідти – в гіпоталамічну ділянку мозку. B гіпоталамусі синтезуються біологічно активні речовини, так звані рилізинг-фактори (від 4иска. Release – звільняю). Рилізинг-фактори через портальну систему судин потрапляють до гіпофізу, де залежно від потреб організму стимулюють або гальмують синтез тропних гормонів, які регулюють функціональну активність окремих залоз внутрішньої секреції, гормони яких діють на різні органи і тканини, викликаючи відповідні фізіологічні і хімічні зміни в організмі, що сприяє відновленню фізіологічної рівноваги.

Вважають, що в тканинах, в яких реалізується дія гормону (тканинах-мішенях), є 4искантну4ни4ту4п гормональні рецептори, які служать місцем зв’язування гормонів. У відповідь на дію гормону в тканинах-мішенях здійснюється ініціація специфічних біохімічних реакцій, що забезпечують реалізацію кінцевого ефекту дії гормону.

Дослідженнями встановлено, що рецептори гормонів білкової природи розміщені на зовнішній поверхні плазматичної мембрани, а рецептори стероїдних гормонів локалізовані в цитоплазмі і ядрі. Природа зв’язків між центральною нервовою системою і залозами внутрішньої секреції добре ілюстрована на схемі.

Гормони в переважній більшості (крім гормону росту) не мають високої видової специфічності. Вони виявляють короткочасну дію і дуже швидко руйнуються. Для більшості гормонів розшифровано будову, багато гормонів добуто в чистому вигляді, здійснено їх хімічний синтез (інсулін, адреналін, кортизон та ін.). Добуто також синтетичні аналоги гормонів (синестрол, преднізолон), які мають високу біологічну дію і не викликають небажаних побічних явищ при їх застосуванні.

В організмі гормони перебувають у вільному і зв’язаному стані. Синтезуються вони переважно у вигляді неактивних попередників, які далі перетворюються на активні форми. Між дією різних гормонів існує певний взаємозв’язок – вони можуть виявляти синергічну або антагоністичну дію. Прикладом гормонів синергістів є 5искантну5ни і тироксин, а антагоністів – інсулін і глюкагон. Порушення функціонування ендокринних залоз по типу гіпо- і гіперфункції призводить до розвитку різних захворювань. Причиною таких захворювань є як пошкодження самих залоз внутрішньої секреції, так і порушення їх регуляції.