Что вам известно о гормонах есть ли среди них вещества белковой природы приведите примеры кратко

Обновлено: 04.07.2024

Катализаторы — это вещества, изменяющие скорость химической реакции или вызывающие её, но не входящие в состав продуктов реакции.

Вопрос 2. Что такое иммунитет?

Иммунитет — это способ защиты организма от действия различных веществ и организмов, вызывающих деструкцию его клеток и тканей, характеризующийся изменением функциональной активности преимущественно иммуноцитов с целью поддержания гомеостаза внутренней среды.

Вопрос 3. Какие белки вам известны? Каковы их функции?

Кератин, коллаген, эластин — строительная, структурная функция;

Гемоглобин — транспортная ф.;

Актин и миозин — сократительная, двигательная ф.;

Гормоны (инсулин, соматотропин и др.) — регуляторная ф.;

Иммуноглобулины, тромбин, фибриноген и др. — защитная ф.;

Пепсин, каталаза, трипсин — каталитическая ф.

Вопрос 4. Какие функции белков вам известны?

Белки выполняют самые разнообразные функции в клетках: определяют их структуру и форму, изменяют скорость протекания химических реакций, обеспечивают передачу химических сигналов, осуществляют разные виды клеточного движения, а также перенос веществ через мембраны и т. п.

Вопрос 5. Чем объясняется многообразие функций белков?

Многообразие функций белков объясняется разнообразием форм и состава самих белков.

Вопрос 6. Что представляют собой белки — ферменты? Приведите примеры таких белков.

Ферменты представляют собой молекулы белковой природы, которые взаимодействуют с различными веществами, ускоряя их химическое превращение по определенному пути. При этом они не расходуются. В каждом ферменте есть активный центр, присоединяющийся к субстрату, и каталитический участок, запускающий ту или иную химическую реакцию.

Эти вещества ускоряют протекающие в организме биохимические реакции без повышения температуры. Обычно эти молекулы имеют третичную (глобула) или четвертичную (несколько соединенных глобул) белковую структуру. Сначала они синтезируются в линейном виде. А потом сворачиваются в требуемую структуру. Для обеспечения активности биокатализатору необходимо определенное строение. Ферменты, как и другие белки, разрушаются при нагреве, экстремальных значениях pH, агрессивных химических соединений.

Основные свойства ферментов:

специфичность: способность фермента действовать только на специфический субстрат, например, липазы — на жиры;

каталитическая эффективность: способность ферментативных белков ускорять биологические реакции в сотни и тысячи раз;

способность к регуляции: в каждой клетке выработка и активность ферментов определяется своеобразной цепью превращений, влияющей на способность этих белков вновь синтезироваться.

Примеры белков — ферментов: пепсин, каталаза, трипсин, амилаза, протеазы, липазы, глутаматдегидрогеназа, аланинаминотрансфераза (АЛТ), лейцинаминопептидаза (ЛАП), фруктозо — 1,6 — дисфосфат — альдолаза (ФДФ — А) и др.

Вопрос 7. Как реализуется белками защитная функция?

Защитная функция белков в организме заключается в предотвращении проникновения чужеродных веществ, которые могут нанести существенный вред организму. Если же это произошло, специализированные белки способны их обезвредить. Эти защитники называются антителами или иммуноглобулинами. Связывание их с белками возбудителей подавляет функциональную активность последних и останавливает развитие инфекции. Антитела обладают уникальным свойством: они способны отличать чужеродные белки от собственных белков организма.

Кроме того, в ответ на заражение вирусом клетка вырабатывает специальные белки — интерфероны, которые препятствуют размножению носителя инфекции.

Многие организмы используют для защиты или нападения специфические пептиды и белки, называемые токсинами, которые в большинстве случаев являются сильными ядами. Часто эти вещества обладают ферментативной активностью (холерный токсин, коклюшный токсин) или же они могут нарушать структуру клеточных мембран (белки ядов змей и насекомых).

Вопрос 8. Что вам известно о гормонах? Есть ли среди них вещества белковой природы? Приведите примеры.

Гормоны — мельчайшие элементы, вырабатываемые нашим организмом. Это органические биологически активные вещества, которые вырабатываются собственными железами внутренней секреции организма. Поступая в кровь, связываясь с рецепторами определенных клеток, они регулируют физиологические процессы, обмен веществ.

Белкам — гормонам присуща регуляторная функция. Они поддерживают постоянные концентрации веществ в крови и клетках, участвуют в росте, размножении и других жизненно важных процессах. Например, инсулин регулирует содержание сахара в крови.

Примеры гормонов белковой природы (белки и полипептиды) — гормоны гипоталамуса, гормоны гипофиза (соматотропин, кортикотропин, пролактин, вазопрессин и окситоцин, гонадотропный гормон, полипептидные низкомолекулярные гормоны, адренокортикотропный гормон, кортикотропин (АКТГ)); щитовидной железы (тироксин, кальцитонин); гормон паращитовидных желез; гормоны поджелудочной железы (глюкагон и инсулин); гормон почек (эритропоэтин) и др.

Виды белков их функции в организме.

Структурные белки. Влияют на структуру самой клетки, ее форму. Всеми своими свойствами, качествами и даже функциями каждый вид тканей обязан именно структурным белкам. Кроме того, полипептиды, выполняющие эту роль, образуют волосы, ногти, раковины моллюсков, перья птиц. Они же являются определенной арматурой в теле клетки. Хрящи состоят также из этих видов белков. Примеры: тубулин, кератин, актин и другие.

Транспортные белки. Транспортные белки обеспечивают транспортировку питательных и других полезных веществ по всему организму. Например, клеточные мембраны пропускают внутрь клетки не все подряд. И даже некоторые полезные вещества туда не могут проникнуть. Транспортные белки имеют способность проникать сквозь мембраны клеток и проносить с собой эти самые вещества. Гемоглобин — переносчик кислорода и других веществ.

Рецепторные белки. Рецепторные белки наряду с транспортными белками обеспечивают проникновение полезных веществ внутрь клеток. Располагаются рецепторные белки на поверхности мембран, то есть снаружи клеток. Они связываются с поступающими к ним питательными веществами и помогают им проникать внутрь. Важность этого вида белка переоценить невозможно, так как без них внутриутробное развитие может происходить совершенно неправильно или даже полностью прекратиться.

Сократительные белки. Человек двигается благодаря сокращению мышечных тканей. Эту способность им обеспечивают сократительные белки. Как отдельные клетки, так и организм в целом приходит в движение при помощи этого вида белков. Например, миозин, актин и др.

Регуляторные белки. Организм человека ведет свою жизнедеятельность благодаря множеству различных биохимических процессов внутри него. Все эти процессы обеспечивают и регулируют регуляторные белки. Одним из них является инсулин, также половые гормоны.

Защитные белки. Находясь в окружающей среде, организм постоянно контактирует с самыми разными веществами, микроорганизмами и так далее, попадает в самые разные условия. Сохранность здоровья в таких случаях обеспечивают иммунные клетки, которые и являются защитными белками. Также к последним относят прокоагулянты, которые обеспечивают нормальную свертываемость крови. Гаммаглобулин, иммуноглобулин — антитела (защита от инфекций).

Ферменты. Еще один вид белков — ферменты. Они отвечают за правильное протекание биохимических реакций внутри клеток во всем организме. За контроль метаболизма отвечают белки — протеазы.

Вопрос 10. Почему белки называют молекулами жизни?

Более 4 млрд. лет назад на Земле из маленьких неорганических молекул непостижимым образом возникли белки, ставшие строительными блоками живых организмов. Своим бесконечным разнообразием всё живое обязано именно уникальным молекулам белка.

Белки — это природные органические соединения, которые обеспечивают все жизненные процессы любого организма. Из белков построены хрусталик глаза и паутина, панцирь черепахи и ядовитые вещества грибов. С помощью белков мы перевариваем пищу и боремся с болезнями. Благодаря особым белкам по ночам светятся светлячки, а в глубинах океана мерцают таинственным светом медузы.

Белковых молекул в живой клетке во много раз больше, чем всех других (кроме воды, разумеется!). Белки считаются основным материалом для "строительства" клеток. Учёные выяснили, что у большинства организмов белки составляют более половины их сухой массы. И разнообразие видов белков очень велико — в одной клетке такого маленького организма, как бактерия Escherichia соli насчитывается около 3 тыс. различных белков.

Вопрос 11. Используя дополнительные источники информации, найдите сведения о функциях белков ферментов различных классов. Результат оформите в виде таблицы.

Вопрос 12. Найдите в приведённом тексте ошибки. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки. Исправьте их.

1) Большое значение в строении и жизнедеятельности организмов имеют белки. 2) Это биополимеры, мономерами которых являются азотистые основания. 3) Белки входят в состав плазматической мембраны. 4) Все белки выполняют в клетке ферментативную функцию. 5) Молекулы белка несут наследственную информацию о признаках организма.6) Молекулы белка входят в состав рибосом.

Ответ. Ошибки сделаны в предложениях под номерами: 2, 4, 5.

2)Это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты, соединенные между собой пептидной связью.

4)Не все белки выполняют в клетке ферментативную функцию. ИЛИ…. Все белки выполняют в клетке различные функции.

5) Молекулы белка не несут наследственную информацию о признаках организма. ИЛИ…Наследственная информация о признаках организма зашифрована в нуклеиновых кислотах.

Вопрос 13. Почему в запасных тканях семян растений (эндосперме, семядолях), даже очень богатых углеводами или жирами, обязательно присутствуют белки?

Семена у растений наиболее надежно обеспечивают их размножение и распространение. В семени содержится необходимый для прорастания зародыша запас питательных веществ. Белки при необходимости используются ими для получения аминокислот и энергии. Белки являются основным строительным материалом клеток. Также белки в сухом состоянии денатурируются значительно медленнее, чем белки оводненные, инактивирование ферментов в сухом состоянии происходит гораздо медленнее, чем в присутствии влаги. Поэтому сухие семена могут выдержать нагревание до гораздо более высоких температур, чем те же споры или семена в увлажненном состоянии.

Цель: показать наличие белков в биологических объектах.

Оборудование: штатив с пробирками, водяная баня, кристаллизатор со льдом, мерный стакан на 50 мл.

Реактивы: куриное яйцо, концентрированная азотная кислота, раствор аммиака, гидроксид натрия, раствор медного купороса, вода.

Ход работы:

1. Приготовьте раствор белка.

2. Ксантопротеиновая реакция. В пробирку налейте 2—3 мл раствора белка и добавьте несколько капель азотной кислоты. Соблюдайте технику безопасности при работе с химическими реагентами! Нагрейте содержимое пробирки, при этом образуется жёлтый осадок. Охладите смесь и добавьте раствор аммиака до перехода жёлтой окраски в оранжевую.

3. Биуретовая реакция. В пробирку налейте 2—3 мл раствора белка и 2—3 мл раствора гидроксида натрия, затем 1—2 мл раствора медного купороса. Появляется фиолетовое окрашивание.

4. Запишите результаты эксперимента и сделайте вывод.

Ксантопротеиновая реакция открывает наличие в белках циклических аминокислот — триптофана, фенилаланина, тирозина, содержащих в своем составе ароматическое ядро. Ряд белков при добавлении к ним концентрированной азотной кислоты при нагревании дают желтое окрашивание, которое может переходить в оранжевое в щелочной среде.

Реакция вызвана нитрованием бензольного ядра указанных циклических аминокислот и образованием нитросоединений желтого цвета.

Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой — белый осадок, нагревание — появлением желтой окраски, добавление аммиака — появление оранжевой окраски.

Ксантопротеиновую реакцию дают почти все белки. Ксантопротеиновая реакция обуславливает появление желтого окрашивания при попадании концентрированной азотной кислоты на кожу, ногти. Эту реакцию могут давать и более простые ароматические соединения (например, фенолы). Исключение составляют клупеин и сальмин (из группы протаминов) и желатина, в молекуле которых почти полностью отсутствуют ароматические аминокислоты.

Биуретовая реакция является универсальной на пептидную связь в белках. Вещества, имеющие в своем составе не менее 2 — х пептидных связей дают эту реакцию.

Реакция состоит в том, что в щелочной среде в присутствии сернокислой меди белки и полипептиды дают сине — фиолетовое или красно — фиолетовое окрашивание в зависимости от длины пептида вследствие образования комплексных соединений меди с пептидной группой. Продукты гидролиза белков (пептоны) могут давать розовое, красное окрашивание.

Щелочная среда приводит к появлению отрицательного заряда вследствие диссоциации ОН — группы, благодаря этому кислород взаимодействует с медью с образованием солеобразной связи, а медь в свою очередь с атомами азота связана через дополнительно координационные связи за счет использования их неподеленных электронных пар. Это ведет к образованию стабильного комплекса.

Вывод: Ксантопротеиновая и биуретовая реакции — качественные реакции на белки. С помощью этих реакций можно доказать наличие белков в биологических объектах.

Гормоны - мельчайшие элементы, вырабатываемые нашим организмом. Однако без них невозможно ни существование человека, ни прочих живых систем. В статье мы приглашаем вас познакомиться с одной их разновидностью - белковыми гормонами. Приведем особенности, функции и описание данных элементов.

Что такое гормоны?

Начнем с ключевого понятия. Слово произошло от греч. ὁρμάω - "возбуждаю". Это органические биологически активные вещества, которые вырабатываются собственными железами внутренней секреции организма. Поступая в кровь, связываясь с рецепторами определенных клеток, они регулируют физиологические процессы, обмен веществ.

Белковые гормоны (как и все иные) - это гуморальные (переносимые в крови) регуляторы конкретных процессов, происходящих в органах и их системах.

Самое широкое определение: химические сигнальные вещества, вырабатываемые одними клетками организма для влияния на другие части тела. Гормоны синтезируются и позвоночными, к которым мы с вами относимся (специальными эндокринными железами), и животными, что лишены традиционной кровеносной системы, и даже растениями.

Главные функции гормонов

Эти регуляторы, к которым относятся белковые гормоны, призваны осуществлять в организме целый ряд функций:

Стимуляция или подавление роста.
Смена настроения.
Стимуляция или подавления апоптоза - гибели старых клеток в организме.
Стимуляция и подавление функций защитной системы организма - иммунитета.
Регуляция метаболизма - обмена веществ.
Подготовка организма к активным действиям, физическим нагрузкам - от бега до борьбы и спаривания.
Подготовка живой системы к важному периоду развития или функционирования - половому созреванию, беременности, родам, угасанию.
Контроль репродуктивного цикла.
Регуляция чувства насыщения и чувства голода.
Вызов полового влечения.
Стимуляция выработки других гормонов.
Самая важная задача - это поддержание гомеостаза организма. То есть, постоянства его внутренней среды.

Разновидности гормонов

Раз мы выделяем белковые гормоны, значит, существует определенная градация этих биологически активных веществ. По классификации их разделяют на следующие группы, отличающиеся своим особым строением:

Стероиды. Это химические полициклические элементы, имеющие липидную (жировую) природу. В основе структуры - стерановое ядро. Именно оно ответственно за единство их полиморфного класса. Даже малейшие различия стерановой основы будут обуславливать различия свойств гормонов данной группы.
Производные жирных кислот. Эти соединения отличает высокая нестабильность. Оказывают местное воздействие на расположенные по соседству клетки. Второе название - эйкозаноиды. Разделяются на тромбоксаны, простагландины и лейкотриены.
Производные аминокислот. В частности, это все же производные элемента тирозина - адреналин, тироксин, норадреналин. Синтезируются (образуются, вырабатываются) щитовидной железой, надпочечниками.
Гормоны белковой природы. Сюда входят и белковые, и пептидные, оттого второе название - белково-пептидные. Это гормоны, что вырабатывает поджелудочная железа, а также гипофиз и гипоталамус. Среди них важно выделить инсулин, гормон роста, кортикотропин, глюкагон. С некоторыми из гормонов белково-пептидной природы мы познакомимся подробнее на протяжении статьи.

Белковая группа

Отличается среди всех перечисленных своей разнообразностью. Вот основные гормоны, ее "населяющие":

Гипоталамусовые рилизинг-факторы.
Тропные гормоны, вырабатывающиеся аденогипофизом.
Регуляторные вещества, выделяемые эндокринной тканью поджелудочной железы, - глюкагон и инсулин. Последний отвечает за должный уровень глюкозы (сахара) в крови, регулирует ее поступление в клетки мускулатуры и печени, где вещество обращается в гликоген. Если инсулин не вырабатывается или выделяется организмом недостаточно, у человека развивается сахарный диабет. Глюкагон и адреналин схожи по своему действию. Они, напротив, повышают содержание сахара в кровяной массе, способствуя распаду гликогена в печени - при этом процессе и образуется глюкоза.
Гормон роста. Соматотропин ответственен и за рост скелета, и за увеличение массы тела живого существа. Его недостаток приводит к аномалии - карликовости, избыток - к гигантизму, акромегалии (непропорционально большим рукам, ступням, голове).

Синтез в гипофизе

Данный орган вырабатывает большую часть белково-пептидных гормонов:

Соматомедин. Гормон роста.
Пролактин. Гормон белкового обмена, ответственен за функциональность молочных желез, а также за выработку ими казеина (белка молока).
Полипептидные низкомолекулярные гормоны. Эти соединения влияют уже не на дифференцировку клеток, а на определенные физиологические процессы организма. Например, вазопрессин и окситоцин регулируют артериальное давление, "следят" за работой сердца.

Синтез в поджелудочной железе

В данном органе происходит синтез белковых гормонов, контролирующих углеводный обмен в организме. Это уже упомянутые нами инсулин и глюкагон. Сама по себе данная железа - экзокринная. Она также вырабатывает ряд пищеварительных ферментов, которые затем поступают в двенадцатиперстную кишку.

Всего лишь 1 % ее клеток будет находиться в составе так называемых островков Лангерганса. К ним относятся две особые разновидности частиц, которые функционируют, как эндокринные железы. Именно они и вырабатывают альфа-клетки (глюкагон) и бета-клетки (инсулин).

Кстати, современные ученые уже отмечают, что действие инсулина не ограничивается стимуляцией обращения глюкозы в гликоген в клетках печени. Этот же гормон ответственен за некоторые процессы пролиферации и дифференцировки во всех клетках.

Синтез в почках

В данном органе вырабатывается только один вид - эритропоэтин. Функции белковых гормонов данной группы - регуляция дифференцировки эритроцитов в селезенке и костном мозге.

Что касается синтеза самой белковой группы, то это достаточно сложный процесс. В нем задействована нервная центральная система - она действует через рилизинг-факторы.

Еще в тридцатые годы прошлого века советским исследователем Завадовским М. М. была открыта система, которую он назвал "плюс-минус-взаимодействие". Хорош пример данного закона регуляции на основе синтеза тироксина в щитовидке и синтеза в гипофизе тиреотропного гормона. Что мы видим здесь? Плюс-действие в том, что тиреотропный гормон будет стимулировать выработку щитовидной железой тироксина. А каково же минус-действие? Тироксин, в свою очередь, подавляет выработку гипофизом тиреотропного гормона.

В результате регуляции "плюс-минус-взаимодействие" мы отмечаем поддержание в крови постоянного обмена тироксина. При его недостатке деятельность щитовидки будет стимулироваться, а при избытке - подавляться.

Действие белковой группы

Давайте проследим теперь за действием белковых гормонов:

Сами по себе они не проникают в клетку-мишень. Элементы находят на ее поверхности специальные белковые рецепторы.
Последние "узнают" гормон и определенным образом связываются с ним.
Связка будет, в свою очередь, активировать фермент, находящийся на внутренней стороны мембраны клетки. Его название - аденилатциклаза.
Данный фермент начинаем превращать АТФ в циклическую АМФ (цАМФ). В иных случаях подобным образом из ГТФ получается цГМФ.
цГМФ или цАМФ далее проследует в клеточное ядро. Там она будет активировать особые ядерные ферменты, фосфорилирующие белки - негистоновые и гистоновые.
Итог - активация определенного набора генов. Например, в половых клетках начинают работать те, что ответственны за выработку стероидов.
Последний этап всего описанного алгоритма - соответствующая дифференцировка.

Инсулин

Инсулин - белковый гормон, известный практически каждому человеку. И не случайно - он самый изученный на сегодня.

Ответственен за многогранное влияние на обмен веществ практически во всех тканях организма. Однако главное его предназначение - регуляция концентрации глюкозы в крови:

Увеличивает проницаемость плазматической клеточной массы для глюкозы.
Активирует ключевые фазы, ферменты гликолиза - процесса окисления глюкозы.
Стимулирует образование из глюкозы гликогена в специальных клетках мышц и печени.
Усиливает синтез белков и жиров.
Подавляет активную деятельность ферментов, расщепляющих жиры и белки. Иными словами, обладает и анаболическим, и антикатаболическим эффектом.

Абсолютная недостаточность инсулина приводит к развитию сахарного диабета первого типа, относительная недостаточность - к развитию диабета второго типа.

Молекулу инсулина образуют две полипептидные цепи, имеющие 51 аминокислотный осадок: А - 21, В - 30. Их соединяют два дисульфидных мостика через цистеиновые остатки. Третья дисульфидная связь располагается в А-цепи.

Инсулин человека отличается от инсулина свиньи всего одним аминокислотным остатком, от бычьего - тремя.

Гормон роста

Соматотропин, СТГ, соматотропный гормон - это все его названия. Гормон роста вырабатывается передней долей гипофиза. Его относят к полипептидным гормонам - также в этой группе пролактин и лактоген плацентарный.

Основное действие следующее:

У детей, подростков, молодых людей - ускорение линейного роста за счет удлинения трубчатых длинных костей конечностей.
Мощное антикатаболическое и анаболическое действие.
Усиление синтеза белка и торможение его распада.
Способствуют уменьшению отложений подкожных запасов жира.
Усиливает сгорание жира, стремится выровнять соотношение мышечной и жировой массы.
Повышает уровень глюкозы в крови, выступая антагонистом инсулина.
Участвует в углеводном обмене.
Воздействие на островковые участки поджелудочной железы.
Стимуляция поглощения костной тканью кальция.
Иммуностимуляция.

Кортикогормон

Другие названия - адренокортикотропный гормон, кортикотропин, кортикотропный гормон и проч. Состоит из 39-ти аминокислотных остатков. Вырабатывается базофильными клетками передней части гипофиза.

Контроль за синтезом и секрецией гормонов коры надпочечников, пучковой области. Его мишени - кортизон, кортизол, кортикостерон.
Попутно стимулирует образование эстрогенов, андрогенов, прогестерона.

Белковая группа - одна из важных в семействе гормонов. Является самой разнообразной по функциям, областям синтеза.

Гормоны - это вещества, которые синтезируются в теле человека при помощи специализированных желез внутренней секреции. Каждый гормон имеет особую биологическую активность. На данный момент выделяют примерно 60 веществ, которые выделяются железами и обладают гормональной активностью.

Основные разновидности гормонов

Наибольшее распространение получила классификация гормонов в зависимости от их химической структуры. Они подразделяются на такие виды:

гормоны-белки, которые могут быть простыми и сложными;
биологически активные вещества пептидной природы: кальцитонин, окситоцин, соматостатин, глюкагон, вазопрессин;
производные аминокислот: тироксин, адреналин;
биологически активные вещества липидной природы: кортикостероиды, женские и мужские половые гормоны;
тканевые гормоны: гепарин, гастрин.

Вам будет интересно: Виды ценных бумаг. Долевая ценная бумага - это?

Как уже было отмечено выше, гормоны-белки делятся еще на два подвида:

простые: инсулин, соматотропный гормон, пролактин;
сложные: лютропин, фолликулостимулирующий гормон, тиреотропный гормон.

Вам будет интересно: Магистратура в Испании: условия поступления, необходимые документы, особенности

Примеры гормонов-белков и их функции целесообразно рассматривать в зависимости от того, в каком органе они синтезируются. А это могут быть следующие структуры организма:

гипоталамус;
гипофиз;
паращитовидные железы;
поджелудочная железа;
клетки желудочно-кишечного тракта.

Биологически активные вещества гипоталамуса

Абсолютно все вещества, которые вырабатываются гипоталамусом, относятся к группе гормонов-белков и полипептидов. Их основная функция - регулировать выработку гормонов в гипофизе. В зависимости от того, каким образом они осуществляют эту функцию, выделяют несколько разновидностей:

рилизинг-гормоны повышают активность гипофиза;
статины угнетают синтез биологически активных веществ гипофизом;
гормоны задней доли не оказывают влияния на активность гипофиза, накапливаются в его задней части, прежде чем выделиться в кровь.

Вам будет интересно: Каковы правила поведения в детском саду?

Гипоталамус опосредованно через гипофиз влияет на функцию щитовидной железы и надпочечников, половой системы, регулирует рост человека.

Рилизинг-гормоны гипоталамуса

К рилизинг-гормонам относятся следующие вещества:

соматотропин рилизинг-гормон (СРГ);
тиреотропин рилизинг-гормон (ТРГ);
гонадотропин рилизинг-гормон (ГнРГ);
кортикотропин рилизинг-гормон (КРГ).

Функция белков-гормонов данной группы заключается в повышении синтеза соответствующих биологически активных веществ в гипофизе. Так, СРГ стимулирует выработку соматотропного гормона и пролактина, ТРГ усиливает производство тиреотропного гормона, ГнРГ повышает синтез лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов, КРГ увеличивает выработку кортикотропина. При чем все тропные гормоны образуются в передней доле гипофиза (всего их три).

КРГ имеет не только биологическую, но и нейрональную активность. Поэтому его еще относят к классу нейропептидов. Благодаря передаче КРГ в нервных синапсах у человека возникают ощущения тревоги, страха, беспокойства, нарушение сна и аппетита, снижение половой активности. При длительном воздействии кортикотропин рилизинг-гормона развиваются стойкие психические нарушения: депрессия, тревожность, бессонница, истощение организма.

ТРГ также относят к классу нейропептидов. Он участвует в осуществлении определенных психических функций. Например, установлена его антидепрессивная активность.

Синтез ГнРГ имеет некоторую цикличность. Он вырабатывается несколько минут через каждые 1-3 часа.

Биологически активные вещества гипофиза

Гормоны-белки - это также вещества, которые синтезируются в передней и задней долях гипофиза. Причем в передней области производятся тропные гормоны, а в задней образование новых веществ не происходит, но накапливаются окситоцин и вазопрессин, которые ранее синтезировались в гипоталамусе.

К тропным относятся такие пептидные и белковые структуры:

адренокортикотропный гормон (АКТГ);
тиреотропный гормон (ТТГ);
лютеинизирующий гормон (ЛГ);
фолликулостимулирующий гормон (ФСГ).

Все они оказывают стимулирующее влияние на периферические железы внутренней секреции. Так, АКТГ повышает активность надпочечников, ТТГ активирует щитовидную железу, а ЛГ и ФСГ - гонады.

Отдельно выделяют эффекторные биологически активные вещества. Они не регулируют функцию желез внутренней секреции, а стимулируют органы, которые находятся вне эндокринной системы.

Адренокортикотропный гормон

Адренокортикотропный гормон прямо связан с надпочечниками, а именно с его корой. Он повышает синтез и выделение в кровяное русло кортикостероидов. Характерным является то, что происходит стимуляция только двух слоев коры надпочечников - пучковой и сетчатой. Клубочковая зона, где синтезируются минералокортикоиды, не находится под влиянием тропных биологически активных веществ гипофиза.

Размеры АКТГ небольшие. Он состоит всего из 39 остатков аминокислот. Его концентрация в крови, по сравнению с остальными гормонами, не очень высокая. Синтез этого вещества имеет четкую зависимость от времени суток. Это называется циркадным ритмом. Максимальное его количество в крови наблюдается в утреннее время при пробуждении организма. Это связано с необходимостью мобилизовать все силы организма после сна. Также количество этих гормонов-белков повышается при стрессовых ситуациях.

Помимо влияния АКТГ на кору надпочечников, он также действует на структуры, которые не относятся к эндокринной системе. Так, он увеличивает распад липидов в жировой ткани.

При повышении активности надпочечников, например при синдроме Иценко-Кушинга, по механизму обратной связи выработка АКТГ уменьшается. Это, в свою очередь, угнетает синтез кортикотропин рилизг-гормона в гипоталамусе.

Тиреотропный гормон

Тиреотропный гормон, или ТТГ, состоит из двух частей: альфа и бета. Альфа-часть ТТГ сходна с таковой у гонадотропных гормонов, а бета-чать присуща только тиреотропину. ТТГ регулирует рост щитовидной железы, обеспечивая ее увеличение в размерах. Это вещество также повышает синтез тироксина и трийодтиронина - главных гормонов щитовидной железы, которые необходимы для нормального обмена веществ в организме.

Рилизинг-гормоны гипоталамуса влияют на выработку ТТГ в гипофизе. Здесь также работает механизм обратной связи: при повышенной активности щитовидной железы (тиреотоксикозе) угнетается синтез ТТГ в гипофизе, и, наоборот.

Гонадотропный гормон

Гонадотропные гормоны (ГнТГ) у млекопитающих, в том числе и у людей, представлены фолликулостимулирующим (ФСГ) и лютеинизирующим (ЛГ) гормонами. Они отличаются не только по своей структуре, но и по функциям. Причем они несколько отличны в зависимости от пола. У женщин ФСГ стимулирует рост и дозревание фолликулов, мужчинам он нужен для образования семенных канатиков и дифференциации сперматозоидов.

ЛГ у девушек участвует в образовании желтого тела в яичниках, овуляции. У мужчин эти гормоны-белки осуществляют функцию секреции тестостерона семенниками. Причем тестостерон вырабатывается не только у мужчин, но и у женщин.

Отвечая на вопрос, какие гормоны-белки стимулируют выработку ФСГ и ЛГ гормонов в гипофизе, стоит отметить, что это лишь один гормон. Он получил название гонадотропин рилизинг-гормона. Помимо активности периферических эндокринных желез, синтез ГнРГ регулируется органами центральной нервной системы (лимбической частью головного мозга).

Эффекторные гормоны передней доли гипофиза

Эффекторные гормоны-белки выполняют функцию стимуляции активности внутренних органов, которые находятся за пределами эндокринной системы. К ним относятся:

соматотропный гормон;
пролактин;
меланоцитстимулирующий гормон.

Соматотропный гормон

Соматотропный гормон или гормон роста - это крупный белок, который включается в себя 191 аминокислотный остаток. Его строение очень похожу на структуру другого гормона гипофиза - пролактина.

Основная функция соматотропина - стимуляция роста костей и всего организма в целом. Процесс роста под влиянием соматотропина осуществляется за счет увеличения размеров и количества клеток, которые находятся в хрящах эпифизов (крайних участков костей). После того, как закончится половое созревание, хрящевая ткань замещается на костную. Вследствие этого соматотропин не может больше стимулировать рост костей. Поэтому человек растет до определенного возраста.

Чрезмерный синтез гормона роста в детском возрасте приводит к тому, что ребенок вырастает слишком высоким. Но все части тела увеличены пропорционально. Такое состояние называется гигантизмом. Если соматотропин активно вырабатывается у взрослых, возникает непропорциональное разрастание отдельных частей тела - акромегалия.

Если, наоборот, соматотропный гормон роста вырабатывался в недостаточном количестве, развивается карликовость. Ребенок вырастает очень низким, но пропорции тела сохранены.

Биологически активные вещества поджелудочной железы

Поджелудочная железа относится к группе желез смешанной секреции. Это значит, что она помимо синтеза гормонов, также производит ферменты, которые необходимы для переваривания пищи в кишечнике. Синтез гормонов-белков и ферментов - две самые важные функции поджелудочной железы.

Наиболее важные биологически активные вещества, которые вырабатываются в поджелудочной, это инсулин и глюкагон. Они являются антагонистами друг друга, то есть выполняют абсолютно противоположные функции. За счет слаженного действия этих гормонов обеспечивается нормальный углеводный обмен.

Инсулин образуется в островках Лангерганса из проинсулина. Он уменьшает концентрацию глюкозы в крови за счет следующих процессов:

повышения ее утилизации в клетках;
угнетения глюконеогенеза (синтеза глюкозы в печени);
угнетения гликолиза (распада гликогена до глюкозы);
стимуляции гликогенеза (образования гликогена из глюкозы).

Также инсулин способствует образованию белков и жиров. То есть он относится к анаболическим гормонам. Глюкагон оказывает абсолютно противоположный эффект, и поэтому его отнесли к катаболическим гормонам.

Заключение

Гормоны-белки и липиды - очень важные вещества в организме. Белки, которые синтезируется в основном в гипоталамусе и гипофизе, оказывают влияние на синтез биологически активных веществ в периферических эндокринных железах. А стероидные и половые гормоны, которые вырабатываются в надпочечниках и гонадах под действием белков, жизненно необходимы для человека.

Выработка биологически активных веществ во всем организме происходит слажено, под четким контролем. А нарушение этих функций может приводить к опасным, а иногда и необратимым последствиям.

Классы и типы гормонов. Синтез гормонов

Существуют три основных класса гормонов.

1. Белки и полипептиды, включая гормоны, секретируемые передней и задней долями гипофиза, поджелудочной железой (инсулин, глюкагон), околощитовидной железой (паратгормон) и многими другими (для облегчения понимания просим вас изучить таблицу ниже).

2. Стероиды, секретируемые корой надпочечников (кортизол и альдостерон), яичниками (эстрогены, прогестерон), семенниками (тестостерон), плацентой (эстрогены, прогестерон).

3. Производные аминокислоты тирозина, секретируемые щитовидной железой (тироксин, трийодтироксин) и мозговым веществом надпочечников (адреналин и норадреналин). Неизвестны гормоны-полисахариды или гормоны-нуклеиновые кислоты.

а) Гормоны полипептидной или белковой природы хранятся в секреторных пузырьках, пока не будут востребованы. Большинство гормонов организма являются белками или полипептидами. Эти гормоны бывают разных размеров: от маленьких полипептидов, содержащих 3 аминокислоты (тироксин-рилизинг фактор), до 200 аминокислот (гормон роста и пролактин). Обычно полипептиды, содержащие от 100 и более аминокислот, называют белками, а включающие менее 100 аминокислот — полипептидами.

Гормоны белковой и полипептидной природы синтезируются в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме различных эндокринных клеток, как и прочие белки (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже).

Синтез и секреция пептидных гормонов. Раздражитель, вызывающий продукцию гормона, часто вовлекает в ответную реакцию внутриклеточный кальций или цАМФ

Первоначально они синтезируются в виде крупных полипептидов, не обладающих биологической активностью (прегормоны), затем расщепляются в эндоплазматическом ретикулуме до более мелких прогормонов. Отсюда они транспортируются в аппарат Гольджи, где упаковываются в секреторные пузырьки. В ходе этого процесса ферменты пузырьков расщепляют прогормоны, формируя биологически активные гормоны и неактивные фрагменты. Пузырьки хранятся в цитоплазме, многие из них связаны с мембраной клеток до тех пор, пока не возникнет потребность в гормоне.

Секреция гормонов (как и неактивных фрагментов) осуществляется в том случае, когда секреторные пузырьки растворяются в мембране и содержащиеся в них гормоны попадают в интерстициальное пространство или напрямую в кровоток путем экзоцитоза.

Во многих случаях стимулом для экзоцитоза является увеличение концентрации ионов кальция в цитозоле клетки, вызываемое деполяризацией плазматической мембраны. В других случаях стимуляция поверхностных рецепторов эндокринной клетки приводит к увеличению циклического аденозинмонофосфата и последующей активации протеинкиназ, стимулирующих секрецию гормона. Пептидные гормоны водорастворимы, что позволяет им легко проникать в кровеносную систему, доставляющую их к тканям-мишеням.

б) Стероидные гормоны обычно синтезируются из холестерола и не депонируются. Химическая структура стероидных гормонов подобна холестеролу, в большинстве случаев они из него и синтезируются.

Стероидные гормоны жирорастворимы и состоят из трех циклогексановых и одного циклопентанового колец, объединенных в единую структуру (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже).

Химическая структура различных стероидных гормонов

Обычно очень небольшие количества гормонов хранятся в стероид-продуцирующих эндокринных клетках, имеющих существенные запасы эфиров холестерола в вакуолях цитоплазмы. Но эти эфиры могут быть быстро мобилизованы для синтеза стероидов после стимуляции. Большое количество холестерола поступает в стероид-продуцирующие клетки из плазмы крови, хотя в этих клетках возможен синтез холестерола заново. Стероиды обладают высокой растворимостью в липидах, поэтому они легко диффундируют через мембраны клеток и попадают в интерстициальное пространство, а затем в кровь.

в) Гормоны-амины являются производными тирозина. Две группы гормонов являются производными тирозина: гормоны щитовидной железы и мозгового вещества надпочечников, формирующиеся под действием ферментов в цитоплазме железистых клеток. Тиреоидные гормоны синтезируются и хранятся в щитовидной железе, включаясь в макромолекулы белка тиреоглобулина, который размещается в больших фолликулах щитовидной железы. Секреция гормона осуществляется при условии отщепления аминов от тиреоглобулина, свободные гормоны выделяются в кровоток.

После попадания в кровь большинство гормонов щитовидной железы объединяются с белками плазмы, особенно с тирозин-связывающим глобулином, который медленно отдает гормон тканям-мишеням. Адреналин и норадреналин синтезируются в мозговом веществе надпочечников, которые в норме синтезируют почти в 4 раза больше адреналина, чем норадреналина. Катехоламины заключены в пузырьках, где хранятся до момента секреции. Подобно белковым гормонам, находящимся в секреторных гранулах, катехоламины высвобождаются из мозгового вещества путем экзоцитоза. Попав в кровоток, катехоламины могут присутствовать в плазме в свободном виде либо объединившись с другими веществами.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Читайте также: