Зачёт по биохимии

Преобразователь (регулятор) – это два белка, имеющие сродство с гуанозинтрифосфатом (ГТФ) и называются G-белки. Они связанные с рецептором и аденилатциклазой. Один из белков является активатором аденилатциклазы (Gst),

другой – ингибитором (Ging).

При трансляции и усилении сигнала гормон, взаимодействуя с рецептором, изменяет его конформацию, при этом происходит диссоциация комплекса Gst-белок-ГДФ.

Этот комплекс взаимодействует с сульфгидрильной группой аденилатциклазы и активирует данный фермент. Активная аденилатциклаза катализирует процесс синтеза цАМФ (вторичный посредник) из АТФ.

Циклические нуклеотиды далее активируют протеинкиназы - это тетрамеры, состоящие из двух каталитических (С2) и двух регуляторных (R2) субъединиц, локализованные во всех отсеках цитоплазмы и ядре.

Разные протеинкиназы фосфорилируют разные белки. Поэтому биологические эффекты окажутся разными, что и 19 позволяет определять нормальную жизнедеятельность клетки. К таким вторичным мессенджерам относятся и цГМФ, только гуанилатциклазная система основана на активизации гуанилатциклазы и образовании цГМФ.

2)Мембранный тип. Гормон действует как аллостерический эффектор транспортных систем мембран. Этот тип действия гормонов встречается редко.

3)Цитозольный механизм действия. Характерен для липофильных гормонов,

способных проникать через липидный слой плазматической мембраны. Такие гормоны (стероидные, йодтиронины) проникают внутрь клетки и образуют комплекс с цитозольными рецепторами. Этот комплекс влияет на активность генов, регулирует количество ферментов, а значит обмен веществ и функции клетки.

или

Виды мембраносвязанных рецепторов

1)Рецепторы, обладающие каталитической активностью – при взаимодействии лиганда с рецептором активируется внутриклеточная часть (домен)

рецептора, имеющий тирозинкиназную или тирозинфосфатазную или гуанилатциклазную активность. Так действуют СТГ, инсулин, пролактин, ростовые факторы, интерфероны.

2)Каналообразующие рецепторы – присоединение лиганда к рецептору вызывает открытие ионного канала на мембране. Так действуют нейромедиаторы.

3)Рецепторы, связанные с G-белками – передача сигнала от гормона происходит при посредстве G-белка, который влияет на ферменты, образующие вторичные посредники, которые передают сигнал на внутриклеточные белки. Так действуют большинство.

22. Белковые и пептидные гормоны (гормоны гипоталамуса).

В нервных клетках гипоталамуса вырабатываются нейрогормоны (релизинг-факторы, от англ. rеlеаsе – освобождение), которые по системе капилляров достигают гипофиза,

регулируя секрецию гипофизарных гормонов.

Открыто 7 стимуляторов (либерины) - стимулируют выработку гормонов, и 3 ингибитора (статины) - приостанавливают выработку гормонов, притормаживают, секреции гормонов гипофиза: кортиколиберин, тиреолиберин, люлиберин, фоллиберин, соматолиберин, соматостатин, пролактостатин и меланостатин.

По химическому строению гормоны гипоталамуса являются низкомолекулярными пептидами (олигопептиды).

Механизм работы гормонов гипоталамуса заключается в том, что в ответ на информацию, поступающую от центральной и вегетативной нервной системы, гипоталамус выделяет специальные вещества — нейрогормоны, которые «дают команду» гипофизу ускорить или замедлить выработку стимулирующих гормонов.

В плазматических мембранах клеток гипофиза специфические аденогипофизарные рецепторы связываются с гормонами гипоталамуса. После этого через систему аденилатциклазы и мембранных комплексов освобождаются ионы Са2+ и цАМФ. Последний действует как на освобождение, так и на синтез соответствующего гормона гипофиза путём активирования протеинкиназы.

Например, гонадолиберины активируют секрецию фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов в гипофизе, которые повышают выделение половых гормонов в периферических железах (яичниках или яичках). Соматолиберин повышает секрецию и высвобождение из клеток гипофиза гормона роста.

Избыточное количество гормона действует на вырабатывающую его железу или через вегетативную нервную систему на гипоталамус, побуждая их к снижению выработки этого гормона (отрицательная обратная связь).

23. Биологическое действие гормонов передней, промежуточной и задней доли гипофиза.

Синтезируются гормоны белковой и пептидной природы.

Гормоны связываются с рецепторами на поверхности клеточной мембраны и образуют комплекс гормон-рецептор. Мембранно-опосредованный механизм действия.

Взависимости от места синтеза различают гормоны передней, задней и промежуточной долей гипофиза.

Впередней доле вырабатываются тропные гормоны, которые стимулируют действие других эндокринных желез.

По механизму их синтеза и биологическим функциям делят на 3 группы:

1)Гормон роста (соматропин), пролактин.

2)Тиреотропин, лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормон.

3)Группа гормонов, образующихся из проопиомеланокортина (ПОМК) синтезируется в передней и промежуточной долях гипофиза и в некоторых других тканях

(кишечнике, плаценте). Функции всех продуктов разрушения ПОМК недостаточно изучены.

Соматропин (гормон роста):

Избыток

У взрослых патологическое повышение уровня соматотропина или длительное введение экзогенного соматотропина в дозах, характерных для растущего организма,

приводит к утолщению костей и огрублению черт лица, увеличению размеров языка

— макроглосии.

Сопутствующие осложнения — сдавливание нервов (туннельный синдром),

уменьшение силы мышц, повышение инсулиноустойчивости тканей. Обычная причина акромегалии — аденома передней доли гипофиза. Обычно аденомы возникают в зрелом возрасте, но при редких случаях их возникновения в детстве наблюдается гипофизарный гигантизм.

Недостаток

Недостаток гормона роста в детском возрасте связан в основном с генетическими дефектами и вызывает задержку роста — гипофизарный нанизм, — а иногда также полового созревания. Задержки умственного развития, видимо, наблюдаются при полигормонной недостаточности, связанной с недоразвитием гипофиза.

Во взрослом возрасте дефицит гормона роста вызывает усиленное отложение жира на теле. Мутации гена рецептора гормона роста с потерей функции приводят к развитию синдрома Ларона. Признаки заболевания — резкое замедление роста (пропорциональный нанизм), уменьшенные размеры лицевой части черепа и некоторые другие отклонения. Больные характеризуются высокой концентрацией гормона роста, но очень низким содержанием IGF-1 в плазме крови.

К гормонам задней доли гипофиза условно относят вазопрессин и окситоцин, синтезируются они в особых нейронах гипоталамуса, оттуда переносятся разными нейронами в заднюю долю и поступают непосредственно в кровь. Основная биологическая функция окситоцина связана со стимуляцией сокращения гладкой мускулатуры матки при родах и сокращения мышечных волокон, расположенных вокруг альвеол молочных желез, вызывающего секрецию молока. Вазопрессин стимулирует и регулирует минеральный обмен и баланс жидкости. Оба гормона являются нонапептидами.

24. Гормоны щитовидной железы и её гипо- и гиперфункция.

Вырабатываются два активных гормона, производные аминокислоты тирозина:

тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3).

Высокая их гидрофобность является основанием для действия этих гормонов по

цитозольному механизму.

Отмечают 3 основных эффекта гормонов:

регуляция деления и дифференцировки клеток; регуляция энергетического обмена (калоригенное действие);

индукция процессов транскрипции в биосинтезе многих белков.

Проблемы с щитовидной железой разделяются зависимо от нарушения ее функциональной активности. Выделяют несколько патологических состояний, связанных с синтезом гормонов:

Гиперфункция – патология приводит к увеличению синтеза гормонов.

Гипофункция – соответственно объем синтеза трийодтиронина, трийодтироксина снижен.

На фоне заболевания, функциональная активность не изменена.

Основные заболевания

Базедова болезнь (токсический диффузный зоб, гипертиреоз).

Аутоиммунный тиреоидит. Узловой зоб.

Базедова болезнь

Токсический диффузный зоб – патология, при которой происходит разрастание железистой ткани, ее значительная гиперфункция. Считается, что основным провоцирующим фактором этого заболевания является наследственная предрасположенность. Повышенная продукция трийодтироксина, трийодтиронина приводит к возникновению характерных общих симптомов базедовой болезни:

Учащение пульса (тахикардия).

Похудание при обычном режиме питания. Повышенная потливость.

Тремор (дрожание) рук.

Эмоциональные нарушения (повышенная возбудимость, раздражительность), плохой сон.

Аутоиммунный тиреоидит

Воспаление, вследствие разрушения ее клеток собственной иммунной системой организма. При этом развивается гипофункция, которая характеризуется снижением синтеза гормонов, развитием общих симптомов:

Повышенная утомляемость, слабость.

Увеличение веса при обычном режиме питания, отечность периферических тканей.

Выпадение волос, отслаивание или ломкость ногтей. Неправильный сон, развитие сонливости днем и бессонница ночью.

Ухудшение памяти. Брадикардия (урежение пульса).

Узловой зоб

Эта болезнь характеризуется образованием узлов, которые усиленно продуцируют трийодтиронин, трийодтироксин, поэтому симптоматика имеет сходство с базедовой болезнью.

25. Гормоны поджелудочной железы и мозгового вещества надпочечников.

Гормоны поджелудочной железы

Гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон.

Глюкагон.

Представляет собой полипептид. Синтез существляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.

Механизм действия: Аденилатциклазный активирующий.

Задача глюкагона - обеспечивать организм энергией и повышать уровень сахара в крови, особенно в случае голода или низкого уровня сахара в крови. Глюкагон и инсулин - два противоположных гормона, выделяемых поджелудочной железой, которые совместно поддерживают гомеостаз, стабилизируя уровень сахара в крови.

Гиперфункция и гипофункция:

1)Глюкагонома (гиперфункция) – редко встречающееся новообразование из группы нейроэндокринных опухолей. У больных отмечается гипергликемия и поражение кожи и слизистых оболочек.

2)При гипофункции нарушение синтеза инсулина и уровня глюкозы в крови.

Инсулин.

Представляет собой полипептид. Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.

Механизм действия: осуществляется черезрец епторы с тирозинкиназной активностью (подробно).

Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток.

Благодаря этому индуцируется синтез ферментов метаболизма

углеводов впе чени(г люкокиназа, пируваткиназа, глюкозо-6- фосфатдегидрогеназа),

липидов впе чени(А ТФ-цитрат-лиаза, ацетил-SКоА-карбоксилаза, синтаза жирных кислот, цитозольная малатдегидрогеназа) иадипоцит ах(Г АФдегидрогеназа, пальмитатсинтаза, липопротеинлипаза).

Гипофункция и гиперфункция:

1)Гипофунцкия: Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет.

2)Гиперфункция: При истинном гиперинсулинизме, который сопровождается гиперфункцией поджелудочной железы, со временем наступает истощение эндокринной части органа.

Гормоны надпочечнников

В мозговом слое: адреналин и норадреналинпо д общим названием катехоламины представляют собой производные аминокислоты тирозина.

Роль адреналина является гормональной, норадреналин преимущественно является нейромедиаторомОсущ. ествляется в клетках мозгового слоя надпочечников (80% всего адреналина), синтез норадреналина (80%) происходит также в нервных синапсах.

Активируют: стимуляция чревного нерва, стресс.

Уменьшают: гормоны щитовидной железы.