Тема 3, 4. Молекулярные механизмы действия гормонов на клетки-мишени. Биохимия гормональной регуляции метаболизма

Гормоны – это органические соединения, вырабатываемые эндокринными железами, транспортируемые кровью к органам-мишеням или клеткам-мишеням и активно участвующие в регуляции различных функций организма (поддержание постоянства внутренней среды, размножение, рост, адаптационные реакции на внешние раздражителя и т.д.). К железам внутренней секреции обычно относят щитовидную железу, паращитовидные железы, надпочечники, поджелудочную железу, половые железы, гипофиз, эпифиз и тимус. Деятельность эндокринных желез не автономна, а находится под контролем центральной нервной системы.

По своей химической природе гормоны можно под­разделить на следующие основные группы:

1. белки и полипептиды (рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны гипофиза, гормоны паращитовидной и поджелудочной желез).

2. производные аминокислот, в основе строения которых ле­жит фенольное кольцо (тиреоидные гормоны щитовидной железы, гормоны мозгового вещества надпочечников)

3. стероидные гормоны (гормоны коркового слоя надпочечников, гормоны половых желез)

В особую группу выделяют так называемые тканевые гормоны или гуморальные факторы, которые образуются не в четко локализованных эндокринных железах, а в специализированных клетках, включенных во многие ткани организма (гистамин, серотонин, простагландины, пептиды ЖКТ и др.).

Недостаток или избыток тех или иных гормонов связан с нарушением функций соответствующей железы. При этом отдельные эндокринные железы через свои гормоны оказывают мощное влияние не только на функцию своих органов- и тканей-мишеней, но и на функции других желез внутренней секреции и на нервную систему. Таким образом, нарушение функ­ции одной из желез очень часто отражается и на деятельности других.

Регуляторное действие на обмен веществ гормоны оказывают опосредованно тремя путями: а) через влияние на скорость синтеза ферментов и других белков; б) через изменение активности существующих молекул-ферментов путем их модификации; в) через изменение проницаемости клеточных мембран.

Действие гормонов на органы и ткани характеризуется высокой биологической эффективностью (оказывают действие в очень малых концентрациях), дистантностью (как правило вызывают эффекты на значительном расстоянии от места образования) и специфичностью (вызывают ответ только у клеток-мишеней).

Специфичность гормонов по отношению к клеткам-мишеням связана с наличием белковых рецепторов. Различают рецепторы, локализованные на плазматической мембране клетки (рецепторы водорастворимых гормонов) и цитоплазматические и ядерные (рецепторы липофильных гормонов). Связывание гормона с рецептором плазматической мембраны вызывает появление в клетке вторичных посредников в результате активации соответствующих ферментов (аденилатциклазы, гуанилатциклазы или фосфолипазы С), что приводит к активации протеинкиназ, чувствительных к данным вторичным мессенджерам, и последующему фосфорилированию различных белков (мембранных, ферментов, регуляторных и т.п.). Связывание липофильных гормонов с цитоплазматическими или ядерными рецепторами приводит к формированию гормон-рецепторного комплекса, который взаимодействует с хроматином, изменяя экспрессию определенных структурных генов, а следовательно, и биосинтез соответствующих белков.

Лабораторная работа 3. Качественные реакции на гормоны. Определение концентрации адреналина

Качественные реакции на гормоны