Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия в животноводстве. Учебное пособие
.pdf
О
СН3
СН2ОН
С
О
СН3
СН2ОН
С
О
ОН
О
СН3
11-дегидрокортикостерон
СН2ОН
С
СН3
О
О
ОН
СН3
17-гидрокси-11-дезокси-
кортикостерон
СН2ОН
С
СН3
О
О
ОН
О
17-гидроксикортикостерон
СН3
О
СН3
17-гидрокси-11-дегидрокси-
кортикостерон
Повышенное накопление глюкозы в крови происходит за
счет белков и жиров, которые быстро распадаются под влиянием
гормонов коры надпочечников. Одновременно, по-видимому, задерживается синтез белков в тканях животного, в связи с чем в
крови повышается содержание аминокислот. Введение в орга-
71

низм больного животного экстрактов из коры надпочечников или
гормонов коры устраняет многие из этих нарушений. Многие
кортикостероны восстанавливают уровень гликогена и сахара в
крови (17-оксикортикостерон, кортизон, кортикостерон). Имеются данные о стимулирующем влиянии гормонов коры на ферменты, например, на аргиназу, пролиноксидазу, каталазу печени, щелочную фосфатазу и другие ферменты.
НО
С
О Н
СН2ОН
С
О
Химическая природа адреналина. В настоящее время он
О
СН3
Альдостерон
выделен в чистом виде, хотя пути биосинтеза гормона окончательно не установлены. Образуется он из фенилаланина и тирозина по следующей схеме:
+ ½ О2
ОН
+ ½ О2
ОН
- СО2
Н
СН2
NН2
С
СООН
Фенилаланин
СН2
С
Н
СООН
Тирозин
NН2
72
СН2
С
Н
Дофа
(диоксифенилаланин)
NН2
СООН

ОН
ОН
ОН
СН2
СН2NН2
Дофаамин
Норадреналин, в отличие от адреналина, обладает более мощ-
ОН
+ ½ О2
СН2
СН2NН2
Норадреналин
ОН
+ (-СН3)
ОН
СН2
СН2NНСН3
Адреналин
ным физиологическим действием на кровеносную систему.
3.4. Гормоны щитовидной железы
Щитовидная железа вырабатывает и выделяет в кровь
несколько специфических соединений, обладающих мощным
гормональным действием на обмен веществ животных.
В 1927 г. Харингтон и Барджер установили структуру молекулы тироксина:
J
О СН2•СН•СООН НО
J J
J
NH2
Его химическое название β-(3,5-дийод-4)-3,5-дийод-4гидроксифенил (фенил-α-аминопропионовая кислота).
Близкое к тироксину строение имеет вещество – трийодтиронин, найденное в крови животных и выделенное в последнее время при помощи хроматографического анализа:
J
С
НО
Н
С
С
О
J
С
Н
С
СН2 – СН – СООН
С
С
J
С
Н
73
С
J
С
Н
NH2

Тироксин содержит 1,8% азота и до 75% йода щитовидной
железы, тогда как в дийодтирозине, обладающем очень слабой
активностью (приблизительно 4% биологической активности тироксина), содержится 3,2% азота и 58,7% йода.
Тироксин, образовавшийся в железе, непосредственно поступает в кровь или накапливается в фолликулах в виде тиреоглобулина. Последующее превращение тиреоглобулина в тироксин регулируется тиреотропным гормоном гипофиза, выделение
которого в свою очередь зависит от содержания йода в крови.
Как тироксин, так и трийодтиронин в организме действует в виде
ацетильных производных. В свободном виде они действуют медленнее.
Биосинтез тироксина, по-видимому, происходит в фолликулах железы по следующим этапам:
ОН
+ J2
NН2
СН2 – СН – СООН
ОН
J J
ОН
J
NН2
СН2 – СН – СООН
монойодтиронин
ОН
ОН
J
J J
J
NН2
СН2 – СН – СООН
дийодтиронин
+
NН2
СН2 – СН – СООН
СН2 – СН – СООН
74
NН2

ОН
J J
СН3
О
J J
NН2
СН2 – СН – СООН
Тироксин
(тетрайодтиронин)
+
СН – NH2
СООН
Аланин
Гормоны щитовидной железы оказывают на организм животного разностороннее действие. Они стимулируют обмен белков, жиров, углеводов и солей, ускоряют рост и дифференциацию
тканей организма.
Они активно влияют на функции центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, процессы размножения, активность мышц, устойчивость к инфекциям и на многие другие
состояния и процессы. Тиреоглобулин и тироксин резко повышают основной обмен организма, поглощение кислорода, выделение углекислоты, а также процессы распада белков и выделение азота.
Тиреокальцитонин (кальцитонин) – гормон щитовидной железы, имеет полипептидную природу, состоит из 32 аминокислотных остатков:
NН2-цис-сер-асп(NН2)-лей-сер-тре-цис-вал-лей-сер-ала-тир-тир-арг 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
асп(NН2)-лей-асп(NН2)-асп(NН2)-фен-гис-арг-фен-сер-гли-мет-гли-фен 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
гли-про-глу-тре-про- С
28 29 30 31 32
О
NН2
75

Молекулярная масса тиреокальцитонина 3500. Он является
антагонистом паратгормона, тормозит мобилизацию кальция из
костной ткани. Поэтому после его введения в организм содержание кальция в крови падает.
Гормон паращитовидных (околощитовидных) желез. Выра-
батываемый железой паратгормон по химической природе является
белком (мол. масса 9000), состоит из 84 аминокислотных остатков.
При удалении паращитовидных желез у животных появляются
нервные судороги. Известно, что при паратиреоидектомии падает в
плазме крови уровень кальция с 10 – 13 до5 – 7 мг% и повышается
содержание фосфора, что является причиной нервно-мышечного
возбуждения. У нормальных животных РН – 5 мг%, а у животных,
лишенных желез, – 9 мг%. Отмечаются гипогликемия, алкалоз,
увеличивается выделение азота (креатинурия).
Влияние на обмен. Паратгормон регулирует содержание
кальция, фосфора и лимонной кислоты в крови. При снижении
уровня кальция в крови он стимулирует мобилизацию его из костной ткани. Поддержание нормального содержания кальция в
крови обуславливается также тем, что паратгормон усиливает
секрецию неорганического фосфора почками. В связи с этим понижается мобилизация фосфата кальция из плазмы крови для отложения их в костной ткани.
Гормон зобной (или вилочковой) железы (тимозин). Зобная желе-
за состоит из двух биологически различных частей: из эпителиальных элементов, выполняющих функции эндокринной железы,
и из лимфоидной ткани, относящейся к лимфатической системе и
находящейся в связи с селезенкой и другими кроветворными органами. Железа в основном функционирует в молочном возрасте,
затем она атрофируется и остается незначительное ее количество.
При ее экстерпарации у молодых животных прекращается рост.
Эпифизы костей утолщаются, конечности искривляются. Выделение кальция усиливается, и его баланс становится отрицательным. Тимозин является полипептидом, имеющим молекулярную
массу 7000.
Биологическое значение тимозина усиленно изучается в связи с ролью зобной железы в явлениях становления и развития защитных функций организма. Считают, что тимозин стимулирует
образование антител, особенно у тимэктомированных животных.
76

3.5. Гормоны поджелудочной железы
Поджелудочная железа вырабатывает гормоны: инсулин,
глюкагон, липокаин, ваготонин, центропненин.
Инсулин. Этот гормон получил название от латинского
слова insula – островок, так как он вырабатывается только клетками островков Лангер-ганса поджелудочной железы.
Инсулин – белок с молекулярной массой 6000. Инсулин хорошо кристаллизуется при наличии солей цинка.
Инсулин был первым белком, строение которого во всех деталях было изучено в 1955 году английским биохимиком Ф. Сенгером. Была полностью доказана последовательность и природа
аминокислотных остатков в обоих полипептидах, характер связей
между цепями, N и С- концевые группы цепей. При исследовании
инсулина лошади, овцы, быка и свиньи были обнаружены различия в структуре молекулы инсулинов этих сельскохозяйственных
животных. Эти различия заключаются в замене одних аминокислот другими в положениях 8, 9 и 10 А – цепи молекулы.
Инсулин А – цепи молекулы
Быка -цис-S-цис-S-ала-сер-вал-цис-S-
Овцы -цис-S-цис-S-ала-сер-вал-цис-S-
Лошади -цис-S-цис-S-тре-гли-илей-цис-S-
Свиньи -цис-S-цис-S-тре-сер-илей-цис-S-
Действие инсулина на организм очень сильно и разносторонне. При удалении панкреатической железы у животных наблюдаются явления: уменьшение усвояемости глюкозы; гипергликемия и глюкозурия; истощение запасов гпикогена в печени и
мышцах; уменьшение скорости окисления глюкозы; увеличение
содержания азота в моче; увеличение запасного жира; увеличение
образования кетоновых тел; увеличение концентрации холестерина и других липоидов в крови.
Общая картина возникающего заболевания характерна для
диабета. Таким образом, при диабете происходят глубокие нарушения белкового, жирового и углеводного обмена и связанного с
ними обмена электролитов: резко нарушается кислотно-щелочное
равновесие в организме.
77

Инсулин, введенный животному, вызывает уменьшение сахара в крови, усиление процессов окисления глюкозы и увеличение содержания гликогена в мышцах.
Наиболее значительное действие инсулина проявляется в
ускорении окисления глюкозы, ускорении превращения глюкозы
в жир, торможении распада гликогена в печени и торможении
развития кетоза. Инсулин применяется в лечебной практике.
Глюкагон. В панкреатической железе в α-клетках островков Лангерганса вырабатывается второй гормон поджелудочной
железы – глюкагон, стимулирующий процессы распада запасов
гликогена (гликогенолиз) и появление избыточного количества
глюкозы в составе крови – гипергликемию. Он, по-видимому, активирует фосфорилазную систему печени, в результате чего в его
тканях увеличивается образование глюкозо-1-фосфата. Этот гормон имеет полипептидную природу и получен в кристаллическом
виде.
Строение глюкагона
Н-гис-сер-глу-гли-тре-фен-тре-сер-асп-тир-сер-лиз-тир-лей-асп-сер-арг-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
арг-ала-глу-асп-фен-вал-глу-три-лей-мет-асп-тре – ОН
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
NH2
NH2 NH2 NH2
Липокаин. Третий гормон поджелудочной железы – липокаин – вырабатывается эпителием выводных протоков железы.
Этот гормон выделяется из поджелудочной железы, даже если
атрофированы островки Лангерганса. Липокаин регулирует обмен жиров в организме, не допуская ожирения печени и развития
кетоза; активирует процессы окисления жирных кислот и стимулирует обмен липидов.
В последнее время из ткани панкреатической железы выделены еще гормоны: центропнеин, стимулирующий дыхательный центр, и ваготонин, стимулирующий парасимпатическую систему.
78

3.6. Гормоны гипофиза
Гипофиз, или придаток мозга, состоит из трех частей, в каждой из которых, образуются специальные гормоны. Всего в гипофизе обнаружено 9 гормонов, имеющих большое значение в
обмене веществ и стимулирующих функции других желез внутренней секреции.
3.6.1. Гормоны передней доли гипофиза
Гормон роста (соматотропин) был обнаружен в опытах
при удалении у молодых животных передней доли гипофиза.
Операция вызывала у животных остановку роста и задержку полового развития. Введение под кожу животным вытяжек из передней доли гипофиза оказывало мощное стимулирующее действие на процесс роста.
Гормон роста стимулирует обмен белков, углеводов и жиров. Гормон роста – соматотропин – типичный белок со свойствами глобулинов, содержит 15,6% азота, не устойчив к нагреванию. У быка он имеет молекулярную массу 45000, у овцы –
47800. Изоточка гормона при рН 6,8.
Лактогенный гормон (пролактин) простой белок, состоит
из 211 аминокислот. Гормон растворим в воде, его изоэлектрическая точка лежит при рН 5,7. Содержит в своем составе все
важнейшие аминокислоты. Специфическое действие этого
гормона – стимуляция роста молочной железы и отделение молока, а также стимуляция образования прогестерона в желтом
теле.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) – кортикотропин,
адренотропин – неразветвленный полипептид из 39 аминокислот,
хорошо растворим в воде.
АКТГ стимулирует функцию коры надпочечников. Кортикостерон регулирует содержание в коре надпочечников холестерина и аскорбиновой кислоты. Через три часа после его
введения уровень холестерина в этом органе увеличивается на
50%, а содержание аскорбиновой кислоты быстро падает. Продолжительное введение в организм животных АКТГ вызывает
усиленный синтез кортикостероидов и особенно кортизона из
холестерина.
79

Тиреотропный гормон (тиреотропин) – белок, раство-
римый в воде с изоточкой при рН 4,7. Содержит углеводную
простетическую группу и отнесен к глюкопротеидам. Стимулирует деятельность щитовидной железы, уменьшая его в крови животного. Влияет на обмен веществ и особенно на углеводный обмен.
В 1956 г. С. М. Лейтес, А. А. Молчанова, Т. С. Якушева
из передней доли гипофиза выделили новый гормональный
препарат, названный адипозином. Это вещество стимулирует
временное увеличение жира в печени и кетоновых тел в крови.
Фолликулотропный гормон – белок типа гликопротеидов,
содержит около 29% углеводов, в том числе 1,2% – маннозы и
0,6% – глюкозамина и глюкозы, стимулирует развитие яичников.
Гормон, стимулирующий интерстициальные клетки, – лю-
теинизирующий гормон – белок типа гликопротеидов. Гормон
стимулирует функцию интерстициальных клеток тестикул и яичников.
Гонадотропин плаценты образуется в плаценте животных и
оказывает стимулирующее влияние на функцию половых желез.
Фолликулярный гормон – белок типа гликопротеидов, содержит около 2% углеводов, в том числе 1,2% – маннозы и 0,6%
– глюкозамина, и глюкозу. Молекулярная масса около 70000,
изоточка при рН 4,5. Фолику-лярный гормон стимулирует развитие яичников.
Лютеинизирующий гормон, стимулирующий интерстициальные клетки, сложный белок типа гликопротеидов, содержит
маннозу и гексозамин. Молекулярная масса лютеинезирующего
гормона свиньи – 100000, изоточка при рН 4,5. Гормон стимулирует функцию интерстициальных клеток тестикул и яичников.
3.6.2. Гормоны задней доли гипофиза
Из гормонов задней части гипофиза в настоящее время полностью изучены вазопрессин (Дю Ваньо, 1956); оба гормона являются полипептидами, поразительно сходными по своей структуре. Предполагают, что они являются частями более крупного
полипептида, образующегося в гипоталамусе и спускающегося в
заднюю долю гипофиза.
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
