- •Практическое занятие № 12. Задание к занятию № 12.
- •Основные вопросы темы.
- •Понятие о гормонах, биологическая роль. Классификация.
- •Основные механизмы регуляции метаболизма. Роль цнс в регуляции обменных процессов, рилизинг-факторы, либерины, статины, гормоны гипофиза.
- •Механизм действия гормонов, механизмы срочной и хронической регуляции.
- •II. Механизм действия гормонов (хроническая регуляция).
- •Гормоны поджелудочной железы: инсулин, глюкагон, химическое строение, механизм действия, влияние на обмен углеводов, жиров и аминокислот. Изменение обменных процессов при сахарном диабете.
- •Гормоны мозгового вещества надпочечников: адреналин, норадреналин, химическое строение, влияние на обменные процессы.
- •13 Занятие
- •Основные вопросы темы.
- •Гормоны гипофиза, химическое строение, влияние на обмен веществ.
- •Гормоны коры надпочечников (глюкокортикоиды, минералокортикоиды), строение и влияние на обменные процессы. Гипо- и гиперфункция, клинические проявления.
- •Гормоны щитовидной железы, строение. Влияние на обмен веществ. Клинические проявления при гипотиреозе, гипертиреозе.
- •Гормон паращитовидной железы, химическое строение, влияние на обмен веществ.
- •Половые гормоны, химическое строение, влияние на обмен веществ.
- •Применение гормонов в качестве лечебных препаратов.
Механизм действия гормонов, механизмы срочной и хронической регуляции.
I. Гормоны влияют на активность ферментов, выступая в роли аллостерических эффекторов. Это так называемый механизм срочной регуляции. Его осуществляют гормоны, взаимодействую с мембранными рецепторами (пептидные гормоны, кальцитонин, глюкагон, паратгормон, вазопрессин) и адреналин, а также гормоны местного действия – цитокины – низкомолекулярные белки, синтезирующиеся в процессе иммунного ответа, являющиеся медиаторами иммунной и воспалительной реакций, факторы роста и дифференциации клеток).
Эйкозаноиды- местные гормоны, синтезирующиеся из арахидоновой кислоты- избыточная продукция при многих заболеваниях
Гормоны, взаимодействие которых с радикалом клетки-мишени приводит к о бразованию цАМФ, действуют через трехкомпонентную систему:
Белок-рецептор;
G-белок (известно>200), функция которого состоит в обеспечении многократного проведения гормонального сигнала.
АЦ.
Как это происходит.
Гормон, взаимодействуя с рецептором, образует комплекс, который приводит к активизации G-белка, что в свою очередь активизирует АЦ (в молекуле которой много аллостерических центров). Она катализирует расщепление АТФ с образованием цАМФ. Он активирует неактивную протеинкиназу, а та- неактивную фосфорилазу «в» в активную фосфорилазу «а», способствующую распаду гликогена до глюкозы, уровень которой в крови повышается.
Подобным образом осуществляется механизм активации других ферментов: липаз, протеаз.
Другая система, генерирующая цГМФ, сопряжена с ГЦ. Молекулы цГМФ могут активировать протеинкиназу G, участвующую в фосфорилировании других белков в клетке. Например, ФДЭ активируется в результате фосфорилирования цГМФ- зависимой протеинкиназой G.
Синтез цАМФ и цГМФ четко регулируется так называемыми устраняющими механизмами:
Образующиеся свободные АМФ и ГМФ не способны активировать ферменты.
Такие гормоны, как вазопрессин и адреналин, образуя комплекс с соответствующим рецептором через активацию соответствующего G-белка, активируют фосфолипазу «С», в результате чего в клетке появляются вторичные посредники ДАГ, ИФ3. Молекула ИФ3 стимулирует высвобождение Са2+ из ЭР (эндоплазматический ретикулум). Са2+ связывается с белком кальмодулином. Этот комплекс активирует Са2+- кальмодулинзависимую протеинкиназу. Ионы Са2+ и ДАГ активируют протеинкиназу «С».
Сигнальной молекулой в клетке может служить также оксид азота ΝО, образующийся в организме из аргинина при участии фермента ΝО – синтетазы, присутствующей в нервной ткани, эндотелии сосудов, тромбоцитах и других тканях.
В клетках-мишенях ΝО взаимодействует с ионами Fe2+, входящими в состав активного центра ГЦ, что способствует быстрому образованию цГМФ. Увеличение цГМФ в клетках гладких мышц вызывает активацию киназ, что расслабляет гладкомышечные клетки сосудов и последующее их расширение.
Механизм действия ΝО объясняет использование нитроглицерина для снятия острых болей в сердце, поскольку он является источником образующихся молекул ΝО, что расслабляет коронарные сосуды и увеличивает приток крови в миокард.
Таким образом, данный механизм срочной регуляции сводится к повышению активности ферментов.
Например, инсулин активирует гексокиназу, что способствует фосфорилированию глюкозы и вхождению её в клетку: