66. Гормоны коркового слоя надпочечников: глюкокортикоиды, минералокортикоиды. Общие представления о химической структуре, биосинтезе, влиянии на обменные процессы.

Кора надпочечников выделяетдва основных класса стероидных гормонов в соответствии с их преобладающими регуляторными эффектами : глюкокортикоиды, минералокортикоиды. Основным глюкокортикоидом человека является кортизол: за сутки в надпочечниках синтезируется 1030 мг кортизола и 24 мг другого глюкокортикоида кортикостерона. Гормоны коры надпочечников, в особенности глюкокортикоиды, играют важную роль в адаптации к сильным стрессам

Глюкокортикоиды(кортикостерон, кортизон, гидрокортизон,11-дезоксикортизон). Минералокортикоиды (дезоксикортикостерон и альдостерон).

Основной путь биосинтеза кортикостероидов включает последовательное ферментативное превращение холестерина в прегнеолон, 17-оксипрегнеолон, 21-оксипрегнеолон и прогестерон. Ферменты осуществляют три последовательные реакции гидроксилирования и реакцию отщепления боковой цепи холестерина.

Первым этапом синтеза кортизола, как и других кортикостероидов, является укорочение боковой цепи холестерола при С17 с отщеплением углеродного фрагмента и образованием прегненолона. Это превращение холестерола катализируется митохондриальным ферментом цитохромом Р450 , отщепляющим боковую цепь (Р450обц), иначе этот фермент часто именуется десмолазой холестерола. Активность этого фермента стимулируется АКТГ.В качестве окислителя в гидроксилазных реакция используется О2 , косубстратом служит НАДФН+Н+. Превращение холестерола в прегненолон происходит в митохондриях, переход прегненолона в 11дезоксикортизол в эндоплазматическом ретикулуме и, наконец, переход 11дезоксикортизола в кортизол вновь осуществляется в митохондриях.

Стероидные гормоны практически не накапливаются в клетках коры надпочечников и секретируются в кровь по мере их синтеза.

Глюкокортикоиды оказывают разностороннее влияние на обмен веществ в разных тканях. Проявляют катаболическое действие и выхывают снижение проницаемости клеточных мембран и соответственно торможение поглощения глюкозы и аминокислот. Конечным итогом действия глюкокортикоидов является развитием гипергликемии, обусловленным глюконеогенезоми и снижением синтеза гликогена в мышцах, торможение окисления глюкозы в тканях и усиление распада жиров.

Минералокортикоиды главным образом регулируют содержание солей натрия, калия , хлора и воды. Они способствуют удержанию ионов натрия и хлора и выведению смочой ионов калия.

67. Гормоны поджелудочной железы: инсулин, глюкагон. Их химическая природа и влияние на обменные процессы.

Глюкагон представляет собой гормон полипептидной природы, выделяемый a-клетками поджелудочной железы

В состав полипептидной цепи глюкагона входит 29 аминокислотных остатков.Основным местом синтеза глюкагона являются a-клетки поджелудочной железы, однако довольно большие количества этого гормона образуются и в других органах желудочнокишечного тракта.

Синтезируется глюкагон на рибосомах aклеток в виде более длинного предшественника. В ходе процессинга происходит существенное укорочение полипептидной цепи,после чего глюкагон секретируется в кровь. В крови он находится в свободной форме. Период его полужизни равняется примерно 5 минутам. Основная часть глюкагона инактивируется в печени путем гидролитического отщепления 2 аминокислотных остатков с Nконца молекулы.

Рецепторы для гормона локализованы в наружной клеточной мембране. Образование гормонрецепторных комплексов сопровождается активацией аденилатциклазы и увеличением в клетках концентрации цАМФ, сопровождающимся активацией протеинкиназы и фосфорилированием белков с изменением функциональной активности последних.

Под действием глюкагона в гепатоцитах ускоряется мобилизация гликогена с выходом глюкозы в кровь. Следует заметить, что глюкагон, в отличие от адреналина, не оказывает влияния на скорость гликогенолиза в мышцах.Глюкагон активирует процесс глюконеогенеза в гепатоцитах. Глюкагон стимулирует липолиз в липоцитах, увеличивая тем самым поступление в кровь глицерола и высших жирных кислот. В печени гормон тормозит синтез жирных кислот и холестерола из ацетилКоА. Таким образом, глюкагон стимулирует кетогенез. В почках глюкагон увеличивает клубочковую фильтрацию.

Инсулин относится к гормонам белковой природы. Он синтезируется b-клетками поджелудочной железы. Инсулин является одним из важнейших анаболических гормонов. Связывание инсулина с клетками-мишенями приводит к процессам, которые увеличивают скорость синтеза белка, а также накопление в клетках гликогена и липидов, являющихся резервом пластического и энергетического материала.

Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей А-цепи и В-цепи. В состав А-цепи входит 21 аминокислотный остаток, в состав В-цепи 30. Эти цепи связаны между собой двумя дисульфидными мостиками: один между А7 и В7, второй между А20 и В19. Третий дисульфидный мостик находится в цепи А, связывая А6 и А11..

Синтез инсулина в b-клетках поджелудочной железы начинается в шероховатом эндоплазматическом ретикулууме, причем на рибосомах образуется молекула предшественника препроинсулина, имеющего в своем составе 104 аминокислотных остатка. Затем в цистернах этой органеллы с Nконца отщепляется членная лидерная последовательность и образуется проинсулин с молекулярной массой 9 000, содержащий 81 аминокислотных остатков. В составе проинсулина происходит формирование всех дисульфидных мостиков будущей молекулы инсулина. Проинсулин поступает в аппарат Гольджи, в котором под действием двух различных протеиназ из средней части молекулы проинсулина отщепляется С-пептид и 4 дополнительных аминокислотных.

Сформированные молекулы инсулина вместе со свободными молекулами Спептида упаковываются в гранулы. В составе гранул молекулы инсулина образуют кристаллические структуры, в которых на каждые 6 молекул инсулина приходится 2 атома цинка

Инсулин переносится кровью в свободном виде, причем биологической активностью обладает только мономер. Спептид, также оказывающийся в русле крови, биологической активностью не обладает. Продолжительность периода «полужизни» молекул инсулина составляет 35 минут, его концентрация в сывортке 0,0290,18 нМ/л

Влияние инсулина на обмен углеводов можно охарактеризовать следующими эффектами:

1.Инсулин увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы в так называемых инсулинзависимых тканях за счет увеличения количества белкапереносчика в мембранах клеток. В 2.Инсулин активирует окислительный распад глюкозы в клетках за счет повышения активности ряда ферментов, таких как глюкокиназа, фосфофруктокиназа, пируваткиназа и др.

3.Инсулин ингибирует распад гликогена и активирует его синтез в гепатоцитах.

4.Инсулин стимулирует превращение глюкозы в резервные триглицериды.

5.Инсулин ингибирует глюконеогенез.

Инсулин оказывает анаболическое действие на обмен белков. Инсулин стимулирует пролиферацию и рост многих клеток, однако биохимические механизмы, лежащие в основе этих эффектов, не выяснены, возможно, этот эффект связан с анаболическим действием гормона.