Классификация гормонов по химической природе, эффекты гормонов, гормон-рецепторное взаимодействие.

Классификация гормонов по химической природе:

1)белковые подразделяют на пептидные (АКТГ, соматотропный (СТГ), меланоцитостимулирующий (МСГ), пролактин, паратгормон, кальцитонин, инсулин, глюкагон) и протеидные (тиротропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФСГ), лютеинизирующий (ЛГ), тироглобулин). Гипофизотропные гормоны и гормоны ЖКТ принадлежат к олигопептидам (малым пептидам);

2)к стероидным (липидным) гормонам относятся кортикостерон, кортизол, альдостерон, прогестерон, эстрадиол, эстриол, тестостерон, которые секретируются корой надпочечника и половыми железами. К этой группе можно отнести и стеролы витамина D – кальцитриол. Производные арахидоновой кислоты являются простагландинами и относятся к группе эйкозаноидов;

3)адреналин и норадреналин, синтезируемые в мозговом слое надпочечника и других хромаффинных клетках, также тироидные гормоны - производные аминокислоты тирозина.

Белковые гормоны гидрофильны и могут переноситься кровью как в свободном, так и в частично связанном с белками крови состоянии. Стероидные и тироидные гормоны липофильны (гидрофобны), отличаются небольшой растворимостью, основное их количество циркулирует в крови в связанном с белками состоянии.

Общие свойства гормонов:

1)выделяются из вырабатывающих их клеток во внеклеточное пространство;

2)не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии;

3)способны специфически взаимодействовать с клетками, имеющими рецепторы для данного гормона;

4)обладают очень высокой биологической активностью - эффективно действуют на клетки в очень низких концентрациях (около 10-6 - 10-11 моль/л).

Функции:

1)регуляция роста, развития и дифференцировки тканей и органов, что определяет физическое, половое и умственное развитие;

2)обеспечение адаптации организма к меняющимся условиям существования;

3)обеспечение поддержания гомеостаза.

Каждый гормон не работает в одиночку. Возможные результаты их взаимодействия:

1)синергизм - однонаправленное действие двух или нескольких гормонов (адреналин и глюкагон активируют распад гликогена печени до глюкозы и вызывают увеличение уровня сахара в крови);

2)антагонизм всегда относителен (инсулин и адреналин оказывают противоположные действия на уровень глюкозы в крови. Инсулин вызывает гипогликемию, адреналин - гипергликемию. Биологическое значение этих эффектов сводится к одному - улучшению углеводного питания тканей);

3)пермиссивное действие - гормон, сам не вызывая физиологического эффекта, создает условия для ответной реакции клетки или органа на действие другого гормона (глюкокортикоиды, не влияя на тонус мускулатуры сосудов и распад гликогена печени, создают условия, при которых даже небольшие концентрации адреналина увеличивают артериальное давление и вызывают гипергликемию в результате гликогенолиза в печени).

Связывание гормона с рецептором - важнейший этапом гуморальной передачи сигнала. Именно рецепторное взаимодействие обуславливает специфическое действие гормона на клетки-мишени. Большая часть рецепторов представляет собой гликопротеиды, которые встроены в мембрану, - находятся в специфическом фосфолипидном окружении.

Взаимодействие рецептора и гормона происходит по закону действующих масс согласно кинетике Михаэлиса. В ходе взаимодействия возможно проявление как положительного, так и отрицательного кооперативного эффектов. Связывание гормона с рецептором может улучшить связывание с ним всех последующих молекул, либо затруднить его.

Взаимодействие гормона и рецептора может приводить к разным биологическим эффектам, во многом они определяются типом рецептора, его расположением. Выделяют следующие варианты локализации рецепторов:

1)поверхностные - при взаимодействии с гормоном меняют свою структуру (конформацию), за счет чего увеличивается проницаемость мембраны, и в клетку проходят определенные вещества;

2)трансмембранные - поверхностная часть взаимодействует с гормоном, противоположная ей (внутри клетки) - с ферментом (аденилатциклаза или гаунилатциклаза), способствует выработке внутриклеточных медиаторов (циклический аденин- или гуанинмонофосфат). Последние являются – внутриклеточные мессенджеры, усиливают синтез белка или его транспортировку, - оказывают определенный биологический эффект;

3)цитоплазматические - находятся в цитоплазме в свободном виде. С ними связывается гормон, комплекс поступает в ядро, где усиливает синтез информационной РНК и стимулирует образование белка на рибосомах;

4)ядерные - негистоновый белок, который связан с ДНК. Взаимодействие гормона и рецептора приводит к усилению синтеза белка клеткой.

Эффект гормона зависит от множества факторов - от его концентрации, от количества рецепторов, плотности их расположения, аффинности (сродства) гормона и рецептора, наличия антагонистического или потенцирующего воздействия на эти же клетки или ткани других биологически активных веществ.