Гормоны производные аминокислот реферат

Обновлено: 04.07.2024

Глава VI. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

§ 17. ГОРМОНЫ

Общие представления о гормонах

Слово гормон происходит от греч. гормао - возбуждать.

Гормоны – это органические вещества, выделяемые железами внутренней секреции в небольших количествах, транспортируемые кровью к клеткам-мишеням других органов, где они проявляют специфическую биохимическую или физиологическую реакцию. Некоторые гормоны синтезируются не только в эндокринных железах, но и клетками других тканей.

Для гормонов характерны следующие свойства:

a) гормоны секретируются живыми клетками;

b) секреция гормонов осуществляется без нарушения целостности клетки, они поступают непосредственно в кровяное русло;

c) образуются в очень малых количествах, их концентрация в крови составляет 10 -6 – 10 -12 моль/л, при стимуляции секреции кокого-либо гормона его концентрация может возрасти на несколько порядков;

d) гормоны обладают высокой биологической активностью;

e) каждый гормон действует на определенные клетки-мишени;

f) гормоны связываются со специфическими рецепторами, образуя гормон-рецепторный комплекс, который определяет биологический ответ;

g) гормоны имеют небольшой период полужизни, обычно несколько минут и не более одного часа.

Гормоны по химическому строению делятся на три группы: белковые и пептидные гормоны, стероидные гормоны и гормоны, являющиеся производными аминокислот.

Пептидные гормоны представлены пептидами с небольшим числом аминокислотных остатков. Белки-гормоны содержат до 200 аминокислотных остатков. К их числу относятся гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормон роста и др. Большинство белковых гормонов синтезируются в виде предшественников – прогормонов, не обладающих биологической активностью. В частности, инсулин синтезируется в виде неактивного предшественника препроинсулина, который в результате отщепления 23 аминокислотных остатков со стороны N-конца превращается в проинсулин и при удалении еще 34 аминокислотных остатков – в инсулин (рис. 58).

Рис. 58. Образование инсулина из предшественника.

К производным аминокислот относятся гормоны адреналин, норадреналин, тироксин, трииодтиронин. К стероидным принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

Регуляция секреции гормонов

Верхнюю ступень в регуляции секреции гормонов занимает гипоталамус – специализированная область мозга (рис. 59). Этот орган получает сигналы из центральной нервной системы. В ответ на эти сигналы гипоталамус выделяет ряд регуляторных гипоталамических гормонов. Их называют рилизинг-факторы. Это пептидные гормоны, состоящие из 3 – 15 аминокислотных остатков. Рилизинг-факторы поступают в переднюю долю гипофиза – аденогипофиз, расположенный непосредственно под гипоталамусом. Каждый гипоталамический гормон регулирует секрецию какого-либо одного гормона аденогипофиза. Одни рилизинг-факторы стимулируют секрецию гормонов, их называют либеринами, другие, наоборот, тормозят, это – статины. В случае стимуляции гипофизом в кровь выделяются так называемые тропные гормоны, стимулирующие деятельность других желез внутренней секреции. Те в свою очередь начинают выделять собственные специфические гормоны, которые воздействуют на соответствующие клетки-мишени. Последние в соответствии с полученным сигналом вносят коррективы в свою деятельность. Надо отметить, что циркулирующие в крови гормоны в свою очередь тормозят деятельность гипоталамуса, аденогипофиза и желез, в которых они образовались. Такой способ регуляции носит название регуляции по принципу обратной связи.

Рис. 59. Регуляция секреции гормонов

Интересно знать! Гипоталамические гормоны, по сравнению с другими гормонами, выделяются в наименьших количествах. Например, для получения 1 мг тиролиберина (стимулирующего деятельность щитовидной железы) потребовалось 4 т ткани гипоталамуса.

Механизм действия гормонов

Гормоны отличаются по своему быстродействию. Одни гормоны вызывают быстрый биохимический или физиологический ответ. Например, печень начинает выделять глюкозу в кровь после появления адреналина в кровяном русле уже через несколько секунд. Ответ же на действие стероидных гормонов своего максимума достигает через несколько часов и даже дней. Столь значительные различия в скорости ответа на введение гормона связаны с различным механизмом их действия. Действие стероидных гормонов направлено на регуляцию транскрипции. Стероидные гормоны легко проникают через клеточную мембрану в цитоплазму клетки. Там они связываются со специфическим рецептором, образуя гормон-рецепторный комплекс. Последний, попадая в ядро, взаимодействует с ДНК и активирует синтез иРНК, которая далее транспортируется в цитоплазму и инициирует синтез белка (рис. 60.). Синтезированный белок определяет биологический ответ. Аналогичным механизмом действия обладает и гормон щитовидной железы тироксин.

Действие пептидных, белковых гормонов и адреналина направлено не на активацию синтеза белка, а на регуляцию активности ферментов или других белков. Эти гормоны взаимодействуют с рецепторами, находящимися на поверхности клеточной мембраны. Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс запускает серию химических реакций. В результате происходит фосфорилирование некорых ферментов и белков, вследствие которого изменяется их активность. В итоге наблюдается биологический ответ (рис. 61).

Рис. 60. Механизм действия стероидных гормонов

Рис. 61. Механизм действия пептидных гормонов

Гормоны – производные аминокислот

Как отмечалось выше, к гормонам, являющимся производными аминокислот, относятся гормоны мозгового слоя надпочечников (адреналин и норадреналин) и гормоны щитовидной железы (тироксин и трииодтиронин) (рис. 62). Все эти гормоны являются производными тирозина.

Рис. 62. Гормоны – производные аминокислот

Органами–мишенями адреналина являются печень, скелетные мышцы, сердце и сердечно-сосудистая система. Близок по структуре к адреналину и другой гормон мозгового слоя надпочечников – норадреналин. Адреналин ускоряет ритм сердца, повышает кровяное давление, стимулирует расщепление гликогена печени и увеличивает содержание глюкозы в крови, обеспечивая, таким образом, мышцы топливом. Действие адреналина направлено на то, чтобы подготовить организм к экстремальным условиям. В состоянии тревоги концентрация адреналина в крови может увеличиться почти в 1000 раз.

Щитовидная железа, как отмечали выше, секретирует два гормона – тироксин и трииодтиронин, их соответственно обозначают Т₄ и Т₃. Главным результатом действия этих гормонов является увеличение скорости основного обмена.

При повышенной секреции Т₄ и Т₃ развивается так называемая Базедова болезнь. В таком состоянии скорость обмена веществ увеличена, пища сгорает быстро. Больные выделяют больше тепла, им свойственна повышенная возбудимость, у них наблюдаются тахикардия, потеря массы тела. Дефицит гормонов щитовидной железы у детей приводит к задержке роста и умственного развития – кретинизму. Недостаточность иода в пище, а иод входит в состав этих гормонов (рис. 62), вызывает увеличение щитовидной железы, развитие эндемического зоба. Добавление иода в пищу приводит к уменьшению зоба. С этой целью в Беларуси в состав пищевой соли вводят иодид калия.

Интересно знать! Если поместить головастиков в воду, не содержащую иод, то их метаморфоз задерживается, они достигают гигантских размеров. Добавление иода в воду приводит к метаморфозу, начинается редукция хвоста, появляются конечности, они превращаются в нормальную взрослую особь.

Пептидные и белковые гормоны

Это наиболее разнообразная группа гормонов. К ним относятся рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны аденогипофиза, гормоны эндокринной ткани поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормон роста и многие другие.

Глюкагон оказывает противоположное инсулину действие, он повышает содержание глюкозы в крови, способствует распаду гликогена в печени с образованием глюкозы, поступающей затем в кровь. В этом его действие сходно с действием адреналина.

Секретируемый аденогипофизом гормон роста, или соматотропин, ответствен за рост скелета и увеличение массы тела человека и животных. Недостаточность этого гормона приводит к карликовости, избыточная же его секреция выражается в гигантизме, или акромегалии, при которой происходит усиленный рост кистей рук, ступней ног, лицевых костей.

Стероидные гормоны

Как отмечено выше, к стероидным гормонам принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

В коре надпочечников синтезируются свыше 30 гормонов, их называют также кортикоидами. Кортикоиды делят на три группы. Первая группа – это глюкокортикоиды, они регулируют углеводный обмен, оказывают противовоспалительное и антиаллергическое действие. Вторую группу составляют минералокортикоиды, они поддерживают, главным образом, водно-солевой баланс в организме. К третьей группе относятся кортикоиды, занимающие промежуточное положение между глюкокортикоидами и минералокортикоидами.

Среди половых гормонов различают андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). Андрогены стимулируют рост и созревание, поддерживают функционирование репродуктивной системы и формирование вторичных половых признаков. Эстрогены регулируют активность женской репродуктивной системы.

Изучение гормонов - производных аминокислот, особенностей их синтеза и механизма действия клетки. Физиологическая роль катехоламинов и их функции - мобилизации защитных сил организма в условиях стрессового воздействия. Анализ из влияния на секрецию.

Рубрика	Медицина
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	27.02.2010
Размер файла	20,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Главное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Петрозаводский Государственный Университет

Кольский Филиал

Контрольная работа

Дисциплина: Биохимия

Тема: Гормоны - производные аминокислот. Механизм действия клетки. Катехоламины.

Заочная форма обучения

Факультет: Общеуниверситетская кафедра

Специальность: 060109 2 группа

Ревво Ольга Николаевна

г. Апатиты 2005г.

Содержание

Введение

1. Гормоны - производные аминокислот

2. Синтез гормонов. Механизм действия клетки

3. Физиологическая роль катехоламинов. Влияние на секрецию

Вывод

Список использованной литературы

Введение

Основной чертой многоклеточных организмов является распределение функций между различными типами клеток. В ходе эволюции это распределение становилось всё более и более существенным, пока не достигло наивысшего уровня у млекопитающих, включая человека. Основные функции всех организмов - размножение, обмен веществ и производство энергии - общие, как у многоклеточных, так и у одноклеточных. Но есть ряд определённых функций, присущие только многоклеточным организмам. В первую очередь, это функции, обеспечивающие координацию организмов в целом. Главной регуляторной системой является система эндокринных желёз. Основными эндокринными железами позвоночных являются поджелудочная железа, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, яичники и семенники. Эти железы вырабатывают специальные химические вещества, называемые гормонами, которые играют роль сигналов, посылаемых в определённых физиологических состояниях организма к соответствующим органам-мишеням, и переносятся кровью. Гормоны обладают высокой биологической активностью и ярко выраженным органотропным действием по отношению к определённым органам и тканям.

В поддержании упорядоченности, согласованности физиологических и метаболических процессов в организме участвует более 100 гормонов и нейромедиаторов. Их химическая природа различна - белки, полипептиды, пептиды, аминокислоты и их производные, стероиды, производные жирных кислот, некоторые нуклеотиды, эфиры и др. [4), стр.204] С химической точки зрения все гормоны можно подразделить на: производные аминокислот, белково-пептидные гормоны и тереоидные гормоны. Гормоны, имеют активные центры, комплиментарные рецепторам, с которыми происходит их связывание.

1. Гормоны - производные аминокислот

Катехоламины - производные пирокатехина, они участвуют в обмене веществ и приспособительных реакциях организма, обеспечивая гомеостаз. К природным гормонам, производным аминокислот, относятся адреналин и норадреналин, синтезирующиеся в мозговом веществе надпочечников.

Мозговое вещество образовано крупными клетками, окрашивающимися солями хрома в желтовато-бурый цвет (хромаффинной ткани). Различают две разновидности этих клеток: эпинефроциты составляют основную массу клеток и вырабатывают адреналин, норэпинефроциты, рассеянные в мозговом веществе в виде небольших групп, вырабатывают норадреналин. [1), стр178] Значительная часть его в надпочечниках подвергается метилированию (по месту расположения боковой цепи), в адреналин. Примерно 80% гормональной секреции приходится на адреналин и 20% - норадреналин. [4), стр.223] Другим источником норадреналина является симпатическая нервная ткань. С ней связана функция норадреналина как медиатора симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Катехоламины включают так же дофамин. Дофамин - предшественник норадреналина в процессе его биосинтеза. Как и норадреналин, он - медиатор симпатического звена вегетативной нервной системы. Основноё количество дофамина локализуется в полосатом теле мозговой ткани и базальных ганглиях подбугорья (в гипоталамической области). В центральной нервной системе дофамин играет роль двигательного медиатора. Большое количество его содержится в лёгких, кишечнике, печени - органах, имеющих слабую симпатическую иннервацию. [3), стр. 85]

В норме концентрация адреналина в крови составляет1,9 0,2 нмоль/л, норадреналина 5,2 0,5 нмоль/л, допамина -

Гормоны - это продукты внутренней секреции, которые вырабатываютсяспециальными железами или отдельными клетками, выделяются в кровь иразносятся по всему организму, обладающие строго специфическим и избирательным действием, способные повышать или понижать уровень жизнедеятельности организма.

В переводе с греческого языка – гормоны – означают, двигаю, возбуждаю.

Гормоны образуются специальными органами – железами внутренней секреции (или эндокринными железами).

“Истинные” гормоны (в отличие от местных регуляторных веществ) выделяются в кровь и действуют практически на все органы, в том числе значительно удаленные отместа образования гормона.

Гормоны, в широком смысле слова, являются биологически активнымивеществами и носителями специфической информации, с помощью которойосуществляется связь между различными клетками и тканями, что необходимодля регуляции многочисленных функций организма. Информация, содержащаяся вгормонах, достигает своего адресата благодаря наличию рецепторов, которыепереводят ее в пострецепторное действие (влияние), сопровождающеесяопределенным биологическим эффектом.

Физиологическое действие гормонов направлено на:

обеспечение гуморальной, т.е. осуществляемой через кровь, регуляции биологическихпроцессов;
поддержание целостности и постоянства внутренней среды, гармоничного взаимодействия между клеточными компонентами тела;
регуляцию процессов роста, созревания и репродукции.

Орган, реагирующий на данный гормон, является органом-мишенью (эффектор).Клетки этого органа снабжены рецепторами.Гормоны регулируют активность всех клеток организма. Они влияют на остротумышления и физическую подвижность, телосложение и рост, определяют рост волос, тональность голоса, половое влечение и поведение. Благодаря эндокринной системе человек может приспосабливаться к сильным температурнымколебаниям, излишку или недостатку пищи, к физическим и эмоциональным стрессам.

Классификация гормонов

Классификация гормонов по химической природе.

По химической природе гормоны делятся белковые, стероидные, производные аминокислот и производные жирных кислот.
1. Белковые гормоны, в свою очередь, делятся
  - пептидные: АКТГ, соматотропный (СТГ), меланоцитостимулирующий (МСГ), пролактин, паратгормон, кальцитонин, инсулин, глюкагон.
  - протеидные – глюкопротеиды: тиротропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФСГ), лютеинизирующий (ЛГ), тироглобулин.
    - Белковые гормоны гидрофильны и могут переноситься кровью как в свободном, так и в частично связанном с белками крови состоянии.
2. стероидные (липидные) гормоны: кортикостерон, кортизол, альдостерон, прогестерон, эстрадиол, эстриол, тестостерон, которые секретируются корой надпочечника и половыми железами. К этой группе можно отнести и стиролы витамина D – кальцитриол.
  - Стероидные и тироидные гормоны липофильны (гидрофобны), отличаются небольшой растворимостью, основное их количество циркулирует в крови в связанном с белками состоянии.
3. Гормоны производные аминокислот: адреналин и норадреналин, синтезируемые в мозговом слое надпочечника и других хромаффинных клетках, а также тироидные гормоны являются производными аминокислоты тирозина.
4. Гормоны производные жирных кислот - простогландины.
1. Пусковые (гормоны гипофиза, эпифиза, гипоталамуса). Воздействуют на другие железы внутренней секреции.
2. Исполнители - воздействуют на отдельные процессы в тканях и органах
Варианты действия гормонов.

В настоящее время различают следующие варианты действия гормонов:
1. гормональное, или гемокринное, т.е. действие на значительномудалении от места образования;
2. изокринное, или местное, когда химическое вещество, синтезированноев одной клетке, оказывает действие на клетку, расположенную в тесномконтакте с первой, и высвобождение этого вещества осуществляется вмежтканевую жидкость и кровь;
3. паракринное — разновидность изокринного действия, но при этомгормон, образующийся в одной клетке, поступает в межклеточную жидкость ивлияет на ряд клеток, расположенных в непосредственной близости;
4. юкстакринное – разновидность паракринного действия, когда гормон непопадает в межклеточную жидкость, а сигнал передается через плазматическуюмембрану рядом расположенной другой клетки;
5. нейрокринное, или нейроэндокринное (синаптическое инесинаптическое), действие, когда гормон, высвобождаясь из нервныхокончаний, выполняет функцию нейротрансмиттера или нейромодулятора, т.е.вещества, изменяющего (обычно усиливающего) действие нейротрансмиттера;
6. аутокринное действие, когда высвобождающийся из клетки гормоноказывает влияние на ту же клетку, изменяя ее функциональную активность;
7. солинокринное действие, когда гормон из одной клетки поступает впросвет протока и достигает таким образом другой клетки, оказывая на нееспецифическое воздействие (например, некоторые желудочно-кишечные гормоны).
Свойства гормонов.

Особый интерес представляет способность организма сохранять гормоны винактивированном состоянии.

Гормоны, являясь специфическими продуктами желез внутренней секреции,не остаются стабильными, а изменяются структурно и функционально в процессеобмена веществ. Продукты превращения гормонов, могут обладать новыми биокаталитическими свойствами и играть определенную роль в процессежизнедеятельности: напр., продукты окисления адреналина – дегидроадреналин,адренохром, являются своеобразными катализаторами внутреннего обмена.

Работа гормонов осуществляется под контролем и в теснейшей зависимости с нервной системой. Роль нервной системы в процессах гормонообразования впервые была доказана в начале XX века русским ученым Н.А. Миславским, изучавшим нервную регуляцию деятельности желез внутренней секреции. Им был открыт нерв, усиливающий секрецию гормона щитовидной железы; его ученику М.Н. Чебоксарову принадлежит аналогичное открытие в отношении гормона надпочечника. И.П.Павлов и его ученики показали громадное регулирующее значение коры больших полушарий головного мозга в гормонообразовании.

Специфичность физиологического действия гормонов являетсяотносительной и зависит от состояния организма как целого. Большое значениеимеет изменение состава среды, в которой действует гормон, в частности,увеличение или уменьшение концентрации водородных ионов, сульфгидрильныхгрупп, солей калия и кальция, содержание аминокислот и прочих продуктовобмена веществ, влияющих на реактивность нервных окончаний ивзаимоотношения гормонов с ферментными системами. Так, действие гормонакоры надпочечника на почки и сердечно-сосудистую систему в значительнойстепени определяется содержанием хлористого натрия в крови. Соотношениемежду количеством активной и неактивной формы адреналина определяетсясодержанием аскорбиновой кислоты в тканях.Доказано, что гормоны находятся в тесной зависимости от условийвнешней среды, влияние которой опосредуется рецепторами нервной системы.Раздражение болевых, температурных, зрительных и др. рецепторов оказываетвлияние на выделение гормона гипофиза, щитовидной железы, надпочечника идр. желез. Составные части пищи могут служить, с одной стороны источникомструктурного материала для построения гормонов (йод, аминокислоты,стерины), а с дугой стороны – путем изменения внутренней среды и влияние наинтерорецепторы, воздействовать на функцию желез, образующих гормоны. Так,установлено, что углеводы, преимущественно влияют на выделение инсулина;белки – на образования гормона гипофиза, половых гормонов, гормона корынадпочечника, гормона щитовидной железы; витамин С – на функцию щитовиднойжелезы и надпочечника и т.д. Некоторые химические вещества, вводимые ворганизм, могут специфически нарушать гормонообразование.

Механизмы действия гормонов

Гормоны имеют различную химическую структуру. Это приводит к тому, что они имеют разные физические свойства. Гормоны разделяют на водорастворимые и жирорастворимые. Принадлежность к какому-то из этих классов обуславливает их механизм действия. Это объясняется тем, что жирорастворимые гормоны могут спокойно проникать через клеточную мембрану, которая состоит преимущественно из бислоя липидов, а водорастворимые этого не могут. В связи с этим рецепторы (Р) для водо- и жирорастворимых гормонов имеют различное место локализации (мембрана и цитоплазма). Связавшись с мембранным рецептором гормон, вызывает каскад реакций в самой клетке, но никак не влияет на генетический материал. Комплекс цитоплазматического Р и гормона может воздействовать на ядерные рецепторы и вызывать изменения в генетическом аппарате, что ведет к синтезу новых белков.

Централизованная городская
гормональная лаборатория
Врач лабораторной диагностики
А.А.Ковтуненко

Читайте также: