Steroidinių hormonų biochemija. Hormonų įtaka gyvūnų medžiagų apykaitai ir produktyvumui

Ūkinių gyvūnų fiziologinių procesų, augimo ir produktyvumo reguliavimas vykdomas kompleksiškai, refleksinių reakcijų ir hormoninio poveikio ląstelėms, audiniams ir organams forma.

Dalyvaujant nervų sistemai, hormonai daro koreliacinį poveikį audinių ir organų vystymuisi, diferenciacijai ir augimui, skatina reprodukcines funkcijas, medžiagų apykaitos procesus ir produktyvumą. Paprastai tas pats hormonas gali turėti atitinkamą poveikį keliems fiziologiniams procesams. Tuo pačiu metu įvairūs hormonai, kuriuos išskiria viena ar daugiau endokrininių liaukų, gali veikti kaip sinergistai arba antagonistai.

Metabolizmo reguliavimas hormonų pagalba labai priklauso nuo jų susidarymo ir patekimo į kraują intensyvumo, nuo veikimo trukmės ir skilimo greičio, taip pat nuo jų įtakos medžiagų apykaitos procesams krypties. Hormonų veikimo rezultatai priklauso nuo jų koncentracijos, taip pat nuo efektorinių organų ir ląstelių jautrumo, nuo organų, nervų sistemos ir viso organizmo fiziologinės būklės ir funkcinio labilumo. Kai kurių hormonų poveikis medžiagų apykaitos procesams pasireiškia daugiausia kaip anabolinis (somatotropinas, insulinas, lytiniai hormonai), o kitų hormonų – kaip katabolinis (tiroksinas, gliukokortikoidai).

Biofarmacijos ir naminių gyvūnų tyrimo institute buvo atlikta plati hormonų ir jų analogų poveikio gyvūnų medžiagų apykaitai ir produktyvumui tyrimų programa. Šie tyrimai parodė, kad su maistu gaunamo azoto anabolinis panaudojimas priklauso ne tik nuo jo kiekio maiste, bet ir nuo atitinkamų endokrininių liaukų (hipofizės, kasos, lytinių liaukų, antinksčių ir kt.), kurių hormonai yra funkcinės veiklos. daugiausia lemia azoto ir kitų rūšių apykaitos intensyvumą. Visų pirma, buvo nustatyta somatotropino, insulino, tiroksino, testosterono-propionato ir daugelio sintetinių narkotikų įtaka gyvūnų organizmui ir nustatyta, kad visi šie vaistai turi ryškų anabolinį poveikį, susijusį su baltymų biosintezės padidėjimu ir susilaikymu audiniuose. .

Gyvūnų augimui, jų svarbiausiai produktyviajai funkcijai, susijusiai su gyvojo svorio didėjimu, svarbus reguliavimo hormonas yra augimo hormonas, kuris tiesiogiai veikia medžiagų apykaitos procesus ląstelėse. Jis pagerina azoto panaudojimą, sustiprina baltymų ir kitų medžiagų sintezę, ląstelių mitozę, aktyvina kolageno susidarymą ir kaulų augimą, pagreitina riebalų ir glikogeno skaidymą, o tai savo ruožtu gerina medžiagų apykaitą ir energijos procesus ląstelėse.

STG turi poveikį gyvūnų augimui sinergijoje su insulinu. Jie kartu aktyvina ribosomų funkciją, DNR sintezę ir kitus anabolinius procesus. Somatotropino padidėjimui įtakos turi tirotropinas, gliukagonas, vazopresinas, lytiniai hormonai.

Gyvūnų augimą reguliuojant medžiagų apykaitą, ypač angliavandenių ir riebalų apykaitą, įtakoja prolaktinas, kuris veikia panašiai kaip somatotropinas.

Šiuo metu tiriamos galimybės stimuliuoti gyvūnų produktyvumą, veikiant pagumburį, kuriame susidaro somatoliberinas – augimo hormono inkrecijos stimuliatorius. Yra duomenų, kad pagumburio sužadinimas prostaglandinais, gliukagonu ir kai kuriomis aminorūgštimis (argininu, lizinu) skatina apetitą ir pašarų suvartojimą, o tai teigiamai veikia gyvūnų medžiagų apykaitą ir produktyvumą.

Vienas iš svarbiausių anabolinių hormonų yra insulinas. Jis turi didžiausią poveikį angliavandenių apykaitai. Insulinas reguliuoja glikogeno sintezę kepenyse ir raumenyse. Riebaliniame audinyje ir kepenyse jis skatina angliavandenių pavertimą riebalais.

Skydliaukės hormonai turi anabolinį poveikį, ypač aktyvaus augimo laikotarpiu. Skydliaukės hormonai – tiroksinas ir trijodtironinas veikia medžiagų apykaitos intensyvumą, audinių diferenciaciją ir augimą. Šių hormonų trūkumas neigiamai veikia pagrindinę medžiagų apykaitą. Jų perteklius turi katabolinį poveikį, sustiprina baltymų, glikogeno irimą bei oksidacinį fosforilinimą ląstelių mitochondrijose. Su amžiumi skydliaukės hormonų padidėjimas gyvūnų organizme mažėja, o tai atitinka medžiagų apykaitos ir procesų intensyvumo sulėtėjimą organizmui senstant. Sumažėjus skydliaukės veiklai, gyvūnai racionaliau naudoja maisto medžiagas, geriau maitinasi.

Androgenai turi tą patį poveikį. Jie pagerina pašarų maistinių medžiagų panaudojimą, DNR ir baltymų sintezę raumenyse ir kituose audiniuose, skatina medžiagų apykaitos procesus ir gyvūnų augimą.

Kastracija turi didelę įtaką gyvūnų augimui ir produktyvumui. Nekastruotų bulių augimo greitis, kaip taisyklė, yra daug didesnis nei kastruotų. Vidutinis kastruotų gyvūnų prieaugis per dieną yra 15–18% mažesnis nei sveikų gyvūnų. Neigiamai pašarų panaudojimui turi įtakos ir bulių kastracija. Kai kurių autorių teigimu, kastruoti buliai sunaudoja 13 % daugiau pašarų ir virškinamų baltymų 1 kg svorio prieaugiui nei sveiki buliai. Šiuo atžvilgiu daugelis mano, kad jaučių kastracija yra netinkama.

Estrogenai taip pat padeda geriau naudoti pašarus ir pagreitina gyvūnų augimą. Jie aktyvina ląstelių genų aparatą, skatina RNR, ląstelių baltymų ir fermentų susidarymą. Estrogenai veikia baltymų, riebalų, angliavandenių ir mineralų apykaitą. Mažos estrogenų dozės suaktyvina skydliaukės veiklą ir labai padidina insulino koncentraciją kraujyje (iki 33%). Esant estrogenui šlapime, padidėja neutralių 17-ketosteroidų koncentracija (iki 20%), o tai patvirtina padidėjusį androgenų, turinčių anabolinį poveikį ir todėl papildančių augimo hormono augimo poveikį, kiekį. Estrogenai užtikrina vyraujantį anabolinių hormonų veikimą. Dėl to sulaikomas azotas, skatinamas augimo procesas, padidėja aminorūgščių ir baltymų kiekis mėsoje. Progesteronas taip pat turi tam tikrą anabolinį poveikį, kuris padidina pašarų efektyvumą, ypač vaikingoms patelėms.

Iš gyvūnų kortikosteroidų grupės ypač svarbūs gliukokortikoidai – hidrokortizonas (kortizolis), kortizonas ir kortikosteronas, dalyvaujantys visų rūšių medžiagų apykaitos reguliavime, veikiantys audinių ir organų augimą bei diferenciaciją, nervų sistemą ir daugelį kitų. endokrininės liaukos. Jie aktyviai dalyvauja apsauginėse organizmo reakcijose, veikiant streso veiksniams. Nemažai autorių mano, kad gyvūnai, kurių antinksčių žievės funkcinis aktyvumas yra padidėjęs, auga ir vystosi intensyviau. Tokių gyvūnų pieno gamyba yra didesnė. Šiuo atveju svarbų vaidmenį vaidina ne tik gliukokortikoidų kiekis kraujyje, bet ir jų santykis, ypač hidrokortizonas (aktyvesnis hormonas) ir kortikosteronas.

Skirtinguose ontogenezės etapuose įvairūs anaboliniai hormonai skirtingai veikia gyvūnų augimą. Visų pirma, buvo nustatyta, kad somatotropino ir skydliaukės hormonų koncentracija galvijų kraujyje mažėja su amžiumi. Taip pat mažėja insulino koncentracija, o tai rodo glaudų funkcinį šių hormonų ryšį ir anabolinių procesų intensyvumo susilpnėjimą dėl gyvūnų amžiaus.

Pradiniu gyvūnų penėjimo laikotarpiu pastebimas augimo ir anabolinių procesų padidėjimas, atsižvelgiant į padidėjusį augimo hormono, insulino ir skydliaukės hormonų padidėjimą, tada šių hormonų padidėjimas palaipsniui mažėja, susilpnėja asimiliacijos ir augimo procesai, o riebalai. didėja nusėdimas. Pasibaigus penėjimui, insulino inkrecija žymiai sumažėja, nes Langerhanso salelių funkcija, jai suaktyvėjus intensyvaus penėjimo laikotarpiu, yra slopinama. Todėl paskutiniame penėjimo etape labai patartina naudoti insuliną gyvulių mėsos produktyvumui skatinti. Gyvūnų medžiagų apykaitai ir mėsos produktyvumui skatinti, kartu su hormonais ir jų analogais, nustatytais Yu. amino rūgštimis ir paprasčiausiais polipeptidais ir kt.), kurie stimuliuoja funkcinę liaukų veiklą ir medžiagų apykaitos procesus.

Gyvūnų laktaciją reguliuoja nervų sistema ir daugelio endokrininių liaukų hormonai. Visų pirma, estrogenai skatina pieno liaukų latakų vystymąsi, o progesteronas - jų parenchimą. Estrogenai, taip pat gonadoliberinas ir tiroliberinas padidina prolaktino ir somatotropino, kurie skatina laktaciją, padidėjimą. Prolaktinas aktyvina ląstelių dauginimąsi ir pieno pirmtakų sintezę liaukose. Somatotropinas skatina pieno liaukų vystymąsi ir jų sekreciją, didina riebalų ir laktozės kiekį piene. Insulinas taip pat skatina laktaciją, nes veikia baltymų, riebalų ir angliavandenių apykaitą. Kortikotropinas ir gliukokortikoidai kartu su somatotropinu ir prolaktinu užtikrina reikiamą aminorūgščių tiekimą pieno baltymų sintezei. Skydliaukės hormonai tiroksinas ir trijodtironinas didina pieno sekreciją, aktyvindami fermentus ir didindami nukleorūgščių, VFA ir pieno riebalų kiekį liaukos ląstelėse. Žindymo laikotarpis pagerėja atitinkamu šių hormonų santykiu ir sinergetiniu poveikiu. Per didelis ir mažas jų kiekis, taip pat atpalaiduojantis hormonas prolaktostatinas slopina laktaciją.

Daugelis hormonų reguliuoja plaukų augimą. Visų pirma, tiroksinas ir insulinas skatina plaukų augimą. Somatotropinas, turėdamas anabolinį poveikį, skatina folikulų vystymąsi ir vilnos pluoštų susidarymą. Prolaktinas slopina plaukų augimą, ypač vaikingoms ir žindančioms gyvūnams. Kai kurie žievės ir antinksčių šerdies hormonai, ypač kortizolis ir adrenalinas, slopina plaukų augimą.

Nustatyti ryšį tarp hormonų ir įvairių medžiagų apykaitos ir produktyvumo, atsižvelgiant į gyvūnų amžių, lytį, veislę, šėrimo ir laikymo sąlygas, taip pat teisingai parinkti ir vartoti hormoninius vaistus, siekiant skatinti gyvūnų produktyvumą. , būtina atsižvelgti į jų hormoninės būklės būklę, nes hormonų poveikis gyvūnų medžiagų apykaitos procesams ir augimui yra glaudžiai susijęs su endokrininių liaukų funkcine veikla ir hormonų kiekiu. Labai svarbus rodiklis – įvairių hormonų koncentracijos kraujyje ir kituose biologiniuose skysčiuose nustatymas.

Kaip jau minėta, viena iš pagrindinių hormoninio gyvūnų augimo ir produktyvumo stimuliavimo grandžių yra įtaka ląstelių mitozių dažniui, jų skaičiui ir dydžiui; Branduoliuose suaktyvėja nukleorūgščių susidarymas, kuris prisideda prie baltymų sintezės. Veikiant hormonams, didėja atitinkamų fermentų ir jų inhibitorių aktyvumas, apsaugantis ląsteles ir jų branduolius nuo per didelio sintezės procesų stimuliavimo. Todėl naudojant hormoninius preparatus galima pasiekti tik tam tikrą vidutinį augimo ir produktyvumo stimuliavimą, atsižvelgiant į galimus medžiagų apykaitos ir plastinių procesų lygio pokyčius kiekvienoje gyvūnų rūšyje dėl filogeninės ir aktyvios šių procesų adaptacijos. Aplinkos faktoriai.

Endokrinologija jau turi daug duomenų apie hormonus ir jų analogus, turinčius stimuliuojančio poveikio gyvūnų medžiagų apykaitą, augimą ir produktyvumą (somatotropinas, insulinas, tiroksinas ir kt.). Tobulėjant mūsų žinioms šioje srityje ir ieškant naujų itin veiksmingų ir praktiškai nekenksmingų endokrininių preparatų kartu su kitomis biologiškai aktyviomis medžiagomis, jie bus vis plačiau naudojami pramoninėje gyvulininkystėje augimui skatinti, penėjimo periodams mažinti, padidinti pieno, vilnos ir kitų rūšių gyvūnų produktyvumą.

Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.

Volgogrado valstybinis medicinos universitetas
Medicinos ir biologijos fakultetas, III kursas
žmogaus biochemija
BIOCHEMIJA
STEROIDAS
HORMONAI
Paskaitos skaidrių pristatymas
Ph.D. Valerijus Gennadjevičius Zaicevas
(Volgogrado valstybinio medicinos universiteto Teorinės biochemijos katedra su klinikinės biochemijos kursu)
© 2007, V.G. Zaicevas

Paskaitos planas

Įvadas
Steroidiniai hormonai – sandara, nomenklatūra ir
klasifikacija
Bendra steroidinių hormonų biosintezės kelių apžvalga
Fermentai, dalyvaujantys biosintezėje
Atskirų hormonų biosintezės keliai ir jų reguliavimas
Steroidiniai hormonai kraujyje
Veikimo mechanizmas / sąveika su tikslinėmis ląstelėmis
Steroidinių hormonų inaktyvacija ir katabolizmas
© 2007, V.G. Zaicevas

Steroidinių hormonų savybės

Bendra kilmė (pirmtakas -
cholesterolis)
Tirpus riebaluose, todėl lengvai prasiskverbia pro
membranos
Nelaikomas ir nelaikomas endokrininiame audinyje
išsiskiria iš karto po sintezės
Reguliuojama sintezė, o ne išsiskyrimas
Fermentai steroidinių hormonų biosintezei
lokalizuota mitochondrijose ir sklandžiai ER
Kraujo transportavimui reikalingas specialus
hormonus surišantys baltymai
Kai kuriais atvejais juos galima konvertuoti į
formos su pakitusiu biologiniu aktyvumu
ne endokrininiai audiniai (kepenys, tiksliniai audiniai)
© 2007, V.G. Zaicevas

Steroidinių hormonų skeletas

1,2-ciklopentanoperhidrofenantrenas
4 angliavandenilių žiedai
(3 šešių narių ir 1
penkių narių)
Alternatyvios pozicijos
pažymėtos rodyklėmis
Galimi pakaitalai:
metilo, hidroksi, okso,
karboksilo, acetilo,
hidroksiacetil-,
karboksialkilas ir kt.
© 2007, V.G. Zaicevas

Metabolinė kilmė

Visi steroidiniai hormonai
- lipofilinis
mažos molekulinės masės
ryšiai, bendri
pirmtakas
kuris yra
cholesterolio
Cholesterolio šaltiniai
Žmogaus kūnas:
maistas ir biosintezė
(daugiausia viduje
hepatocitai)
© 2007, V.G. Zaicevas

Steroidinių hormonų vieta cholesterolio apykaitoje

CHOLESTEROLIO
Tulžies rūgštys
Progesteronas
Gliukokortikoidai
Mineralokortikoidai
Vitaminas D
Androgenai
Estrogenai
© 2007, V.G. Zaicevas

Steroidų stereochemija

B/C bendravimui
gyvūnų steroidai
žinoma tik cis konformacija
A/B ir C/D nuorodos
gali būti ir cis, ir
trans-dauguma
steroidų
žmogaus hormonai
turėti konformaciją
trans-trans-trans
(5α-steroidai)
5α-steroidai
5β-steroidai
© 2007, V.G. Zaicevas

Reguliuojantys steroidai

1.
2.
„Tikrieji“ steroidiniai hormonai:
sintetinamas daugiausia vidinėse liaukose
išskyros
endokrininis poveikis
Neurosteroidai (Baulieu E.E., 1991; Biol. Cell. 71:3-10)
sintetina centrinės nervų sistemos ląstelės
(CNS)
autokrininis ir parakrininis poveikis
© 2007, V.G. Zaicevas

Būtini keitimo žingsniai

Steroidinių hormonų sintezė tiesiogiai iš cholesterolio
arba iš tarpinių
Steroidinių hormonų sekrecija į kraują / transportavimas į taikinius
veiksmai
Periferinis metabolizmas (pirminio steroido konversija
hormonai virsta metabolitais, turinčiais kitą biologinį aktyvumą,
atsiranda kepenyse ir tikslinėse ląstelėse)
Tikslinių ląstelių įsisavinimas
Steroidinių hormonų inaktyvavimas ir katabolizmas / išskyrimas
skilimo produktai
© 2007, V.G. Zaicevas

10. Steroidinių hormonų klasifikacijos

Pagal mokymosi vietą
Pagal biologines funkcijas (kurios sistemos
paveikti)
Pagal biologinio aktyvumo tipus
Pagal biocheminį aktyvumą
Pagal tikslinės ląstelės tipą
Pagal cheminę struktūrą
Pagal lytį (universalus/vyriškas/moteriškas)
© 2007, V.G. Zaicevas

11. Ugdymo vietos

Antinksčiai (kortikosteroidai)
gliukokortikoidai ir mineralokortikoidai, iš dalies -
progesteronas ir kai kurie androgenai)
Sėklidės (vyriški lytiniai hormonai – androgenai)
KIaušidės (moteriški lytiniai hormonai – progestinai ir
estrogenas)
FETOPLANTENTALINIS ENDOKRINIS AUDINIS
(progesteronas nuo 6-8 nėštumo savaitės, taip pat
estrogenai – iš dehidroepiandrosterono sulfato)
© 2007, V.G. Zaicevas

12. Steroidinių hormonų klasės

GLIUKOKORTIKOIDAI (pagrindinis atstovas -
kortizolis)
MINERALOKORTIKOIDAI (labiausiai žinomi ir ištirti
aldosteronas)
ANDROGENAI (pvz., testosteronas)
PROGESTINAS arba PROGESTOGENAI (progesteronas)
ESTROGENAI (svarbiausi yra estradiolis ir estronas)
© 2007, V.G. Zaicevas

13. Bendra biosintezės schema

14. Dažnas metabolizmo pirmtakas

Pregnenolonas (C21 steroidas)
Susidarė pirmajame sintezės etape
VISI steroidiniai hormonai
Šoninės grandinės skilimo reakcija
cholesterolį katalizuoja specialus
priklausomas nuo citochromo P450
fermentas - Р450scc (taip pat
vadinama 20,22-desmolaze arba
20,22-liazė)
Pagrindinis steroidų sintezės etapas
hormonai
Reguliuojamas adrenokortikotropiniu
hormono (AKTH) antinksčiuose ir
liuteinizuojantis hormonas (LH) in
lytinių liaukų
© 2007, V.G. Zaicevas

15. Androgeniniai steroidai

Testosteronas
17β-hidroksiandrost-4-en-3-onas
Androstenedionas
Androst-4-en-3,17-dionas
5α-dihidrotestosteronas
17β-hidroksi-5β-androstan-3-onas
© 2007, V.G. Zaicevas

16. Androgeniniai steroidai

Sintezės vietos
sėklidės
Antinksčių žievė
Androgeninis aktyvumas
Vyrų reprodukcinių organų augimas ir vystymasis
Dalyvauja nustatant vaisiaus lytį
Įtakoti seksui būdingą elgesį
Nustatykite antrinių lytinių požymių pasireiškimą
Spermatogenezės stimuliatoriai ir reguliatoriai
Anabolinis veiksmas
Raumenų masės ugdymas
Skeleto ir jungiamojo audinio vystymasis
Plaukų vystymas
Sukelia katabolinių procesų apsisukimą,
dėl kurių sumažėja tam tikrų tipų audinių masė
Baltymų sintezės stimuliavimas, jo skilimo slopinimas
© 2007, V.G. Zaicevas

17. Anaboliniai steroidai

18. Estrogeniniai steroidai

Estronas
Estradiolis
3-hidroksiestr-1,3,5-trien-17-onas
estr-1,3,5-trien-3,17β-diolis
Estriolis
Estr-1,3,5-trien-3,16α,17β-triolis
© 2007, V.G. Zaicevas

19. Estrogeniniai steroidai

Sintezės vietos
kiaušidės
Placenta
Mažais kiekiais - antinksčiai, pagumburis,
adenohipofizė, sėklidės
Natūralių estrogenų fiziologinis aktyvumas
Reprodukcijos reguliavimas
Moterų reprodukcinių organų vystymasis
Ovuliacijos reguliavimas
Moters kūno paruošimas nėštumui
nėštumo stadijų reguliavimas
Kaulinio audinio metabolizmo (augimo) reguliavimas
Kūno riebalų pobūdžio reguliavimas
© 2007, V.G. Zaicevas

20. Sintetiniai estrogenai

Stipresnis už natūralius estrogenus, slopina
ovuliacija
Įtraukta į geriamuosius kontraceptikus
© 2007, V.G. Zaicevas

21. Progestinai

Sintezės vietos
Kiaušidžių geltonkūnis
Placenta
sėklidės
Antinksčių žievė
Fiziologinis aktyvumas
natūralūs estrogenai
Konservavimas ir priežiūra
nėštumas
brendimo slopinimas
folikulai ir ovuliacija
Spontaniškų ligų prevencija
gimdos susitraukimai
Krūties vystymasis
Progesteronas
preg-4-en-3,20-dionas
© 2007, V.G. Zaicevas

22. Mineralokortikoidai

Sintezės vietos
Antinksčių žievė (glomerulų zona)
Fiziologinis aktyvumas
Elektrolitų lygio ir balanso reguliavimas (sustiprinimas
natrio reabsorbcija ir kalio išsiskyrimas)
Vandens mainų reguliavimas
Kraujo spaudimo padidėjimas
aldehido forma
pusacetalinė forma
Aldosteronas
11β,21-dihidroksipregn-4-en-3,18,20-trionas
© 2007, V.G. Zaicevas

23. Gliukokortikoidai

Sintezės vietos
Antinksčių žievė (zona fasciculata)
Fiziologinis aktyvumas
Angliavandenių apykaitos (gliukoneogenezės), baltymų reguliavimas
(proteolizė), riebalai (lipolizė), kalcis
Imuninės sistemos aktyvumo slopinimas, reguliavimas,
uždegiminės ir alerginės reakcijos
Kai kurie streso hormonai
Dalyvauja formuojant atmintį, mokymąsi,
nuotaikos, cirkadiniai ritmai
© 2007, V.G. Zaicevas

24. Kasdienis kortizolio sekrecijos ritmas

25. Steroidinių hormonų sintezės reguliatoriai

1.
liuteinizuojantis hormonas (LH)
progesteronas ir testosteronas
2.
Adrenokortikotropinis hormonas (AKTH)
kortizolio
3.
Folikulus stimuliuojantis hormonas (FSH)
estrogenai
4.
Angiotenzinai II ir III
aldosterono
© 2007, V.G. Zaicevas

26. Steroidogeniniai fermentai

esantis mitochondrijose ir sklandžiai ER
1.
2.
3.
4.
Desmolazės (liazės)
P450scc pašalina dalį cholesterolio šoninės grandinės. Reakcija
reikalingas citochromas P450, O2, NADPH. Fermentas
mitochondrijų, kartu su elektronų pernešimu
sistema
Hidroksilazės
Reikalauti citochromo P450, O2, NADPH ir gali būti
randama tiek mitochondrijose, tiek ER
Hidroksilintų steroidų dehidrogenazės
(oksidoreduktazė)
Gali būti citozolinis arba mikrosominis. Reakcijos
apverčiamas, kryptis priklauso nuo santykio
NAD(P)/NAD(P)H
Aromatazė
A žiedą paverčia aromatiniu žiedu. Prie membranos surištas citochromo P450 priklausomas fermentas
© 2007, V.G. Zaicevas

27. Steroidogeniniai fermentai

Trivialus vardas
"senas"
paskirtis
"Naujas"
paskirtis
Desmolazė
P450scc
CYP11A1
3β-hidroksisteroidų dehidrogenazė
3β-HSD
3β-HSD
17α-hidroksilazė / 17,20 liazė
P450C17
CYP17
21-hidroksilazė
P450C21
CYP21A2
11β-hidroksilazė
P450C11
CYP11B1
Aldosterono sintazė
P450C11AS
CYP11B2
Aromatazė
P450 aro
CYP19
© 2007, V.G. Zaicevas

28. Steroidogeniniai fermentai

29. Steroidų sintezė antinksčiuose

* DHEA-S – dehidroepiandrosterono sulfatas
© 2007, V.G. Zaicevas

30. Steroidų sintezės reguliavimas antinksčiuose

zona fasciculata + zona reticularis
adrenokortikotropinis hormonas (AKTH) + kortikotropinliberinas + kortizolis (neigiamas grįžtamasis ryšys)
Nuo cAMP priklausomas reguliavimas
glomerulų zona
angiotenzinai II ir III stimuliuoja P450scc
intracelulinio Ca2+ lygio reguliavimas
Nuo proteinkinazės C priklausomas mechanizmas
plazmos kalis gali reguliuoti sintezę
mineralokortikoidai tiesiogiai, per veiksmą
nuo įtampos priklausomi Ca2+ kanalai
kalio koncentracijos plazmoje pokytis tik 0,1 mM
sukelia beveik dvigubą sekrecijos pokytį
aldosterono
© 2007, V.G. Zaicevas

31. Lytinių hormonų sintezė

32. Androgenų sintezės reguliavimas

VYRAI
Leydig ląstelės
testosterono gamybą LH skatina nuo cAMP priklausomas mechanizmas
negali sintetinti dihidrotestosterono
Sertoli ląstelės
testosterono gamybą skatina FSH per nuo cAMP priklausomą mechanizmą
gali naudoti endogeninius ir egzogeninius (iš ląstelių
Leydig) testosteronas, skirtas dihidrotestosterono sintezei
MOTERYS
Kiaušidžių tekalinės ląstelės
androstendiono ir testosterono gamyba
stimuliuojamas LH nuo cAMP priklausomu mechanizmu
© 2007, V.G. Zaicevas

33. Androgenų sintezės reguliavimas

* StAR – Steroidogenic Acute Regulatory Protein
© 2007, V.G. Zaicevas

34. Androgenų antagonistai

CH3OH
O
CH3
CH
CH3
N
H
CH3
CH3
CH3
CH3
N
O
O
N
H H
Finesteridas
Danazolas
(plikimas)
(endometriozė)
O
O
O
CH3
O
HN
S
HN
HO
CH3
CH3
F
CF3
CF3
CN
NO2
Bikalutamidas
Flutamidas
(prostatos vėžys)
(prostatos vėžys)
© 2007, V.G. Zaicevas

35. Aromatazė estrogenų sintezėje

Aromatazė yra tekalinėse ir granulozės ląstelėse
kiaušidės
Tekalinėse ląstelėse estrogenų sintezė (sekrecija į kraują)
stimuliuojamas LH, aktyvindamas androgenų sintezę
Granuliuotoje estrogenų sintezėje (iš tekalinių androgenų
ląstelės, sekrecija į folikulų skystį)
stimuliuojamas FSH dėl padidėjusio aktyvumo
aromatazė. Granulozės ląstelių brendimas padidina jų
jautrumas LH
© 2007, V.G. Zaicevas

36. Aromatazė estrogenų sintezėje

O
CYP19
O
CYP19
O
HO
H
HO
HO
O2, NADPH
O
O2, NADPH
O
O
androstendionas
19,19-dihidroksiandrostenedionas
19-hidroksiandrostenedionas
O
-H2O
+3
Fe
O
-HCOOH
HO
O
CYP19
O
O2, NADPH
H2O
O
O
HO
O
estronas
O
peroksi fermentas
tarpinis
19-oksoandrostenedionas
© 2007, V.G. Zaicevas

37. Aromatazė estrogenų sintezėje

O
H
O
androstendionas
Oi
17-HSD
Oi
aromatazė
HO
+H2O
+
HCOOH
O
estradiolio
testosterono
© 2007, V.G. Zaicevas

44. Steroidinių hormonų receptoriai

(intrabranduolinis)
dimerizacija
(tarpląstelinis)
transkripcija
vertimas
Intraląstelinis poveikis
baltymai
ekstraląstelinis poveikis
© 2007, V.G. Zaicevas

45. Steroidinių hormonų receptoriai

S
R
hsp hsp
R
S
+
hsp hsp
R
S
R
+arba-
S
HRE
Tikslinis genas
© 2007, V.G. Zaicevas

46. Steroidinių hormonų receptoriai

Citoplazma
Ligandas
Branduolys
specifinė ląstelė
Atsakymas
SR
SR SR
baltymas
SR
TF TF
SR SR
HRE
mRNR
© 2007, V.G. Zaicevas

47. Steroidinių hormonų funkcijos reguliavimas

Hormonų koncentracija
Fosforilinimas/defosforilinimas
Esant mažoms steroidų koncentracijoms, fosforilinimas
paprastai silpnas
Fosforilintas serinas ir treoninas
Fermentas: mitogeno aktyvuotos proteinkinazės
(MAPK)
Steroidų surišimas gali padidinti laipsnį
fosforilinimas
Fosforilinimas padidina receptoriaus afinitetą
DNR, transkripcijos aktyvumas ir stabilumas
hormonų-receptorių-DNR kompleksas
© 2007, V.G. Zaicevas

48. Steroidinių hormonų receptoriai

49. Steroidinių hormonų receptoriai

E
ER
E
ER
estrogeno atsako elementas
E
ER
Fos
birželis
AP-1 elementas (arba Sp-1)
© 2007, V.G. Zaicevas

50.

Steroidiniai receptoriai II klasės receptoriai
GR gliukokortikoidas
PR progesteronas
AR Android
ER estrogenas
SR
SR
Palindromo HRE
Našlaičių receptoriai
VDR, PPAR
TR, FXR
RXR, LXR
RAR, PXR
NR RXR
Tiesioginio kartojimo HRE
NGFI-B
SF-I
ERR
ReVERB
NR
Pusės svetainės HRE
AAA-ACGGTCA NBRE
AGAACA-N3-TGTTCT GRE / PRE ACGGTCA-N1-5-AGGTCA
TCA-AGGTCA FRRE
AGGTCA-N3-TGACCT ERE

51. Estrogenų receptorių koaktyvatoriai

CBP
pCAF
histono acetilinimas
SRC SRC
ER
RGGTCA
ER
ACTGGR
TFII-B
TBP
transkripcija
RNR
Paulius
© 2007, V.G. Zaicevas

52. Hormonų sinergija

53. Steroidinių hormonų inaktyvacija

54. Ligos, susijusios su steroidų apykaitos sutrikimais

HIRSUTIZMAS (perteklinė gamyba
dehidroepiandrosteronas, vieno iš 3 defektas
biosintetiniai fermentai)
ADISONO LIGA (hipokorticizmas)
KUSINGO SINDROMAS (hiperkortizolizmas – navikai
antinksčių ar hipofizės, jatrogeninės)
HIPERKORTICIZMAS be Kušingo sindromo
ANDROGENŲ NEJAUTRUMO SINDROMAS
(sėklidžių feminizacija)
© 2007, V.G. Zaicevas

Monoaminai: dopaminas, norepinefrinas, epinefrinas, melatoninas.

Jodtironinai: tetrajodtironinas (tiroksinas, T 4), trijodtironinas (T 3).

Baltymai-peptidai: atpalaiduojantys pagumburio hormonai, hipofizės hormonai, kasos ir virškinimo trakto hormonai, angitenzinai ir kt.

Steroidai: gliukokortikoidai, mineralokortikoidai, lytiniai hormonai, cholekalciferolio metabolitai (vitaminas D).

Hormono gyvavimo ciklas

1. Sintezė.

2. Sekrecija.

3. Transportas. Autokrininis, parakrininis ir nuotolinis veiksmas. Baltymų-nešėjų svarba steroidiniams ir skydliaukės hormonams.

4. Hormono sąveika su tikslinių ląstelių receptoriais.

A) vandenyje tirpus hormonai (peptidai, katecholaminai) jungiasi prie receptorių ant membranos tikslinės ląstelės. Membraniniai hormonų receptoriai: chemiškai jautrus jonų kanalas; G- baltymai. Kaip rezultatas, tikslinėje ląstelėje atsiranda antriniai tarpininkai(pvz., cAMP). Fermentų aktyvumo pokytis → biologinis poveikis.

b) tirpus riebaluose hormonai (steroidai, jodo turintys skydliaukė) prasiskverbia pro ląstelės membraną ir jungiasi prie receptorių tikslinės ląstelės viduje.„Hormonų-receptorių“ kompleksas reguliuoja ekspresiją → biologinio poveikio vystymąsi.

5. Biologinis poveikis (lygių raumenų susitraukimas arba atsipalaidavimas, medžiagų apykaitos greičio pokyčiai, ląstelių membranų pralaidumas, sekrecijos reakcijos ir kt.).

6. Hormonų inaktyvavimas ir/ar jų išsiskyrimas (kepenų ir inkstų vaidmuo).

Atsiliepimas

Hormonų sekrecijos greitį tiksliai kontroliuoja vidinė kontrolės sistema. Daugeliu atvejų sekreciją reguliuoja mechanizmas neigiamas atsiliepimas(nors tai labai retai teigiamas atvirkštinis ryšys). Taigi endokrininė ląstelė gali suvokti tam tikro hormono sekrecijos pasekmes. Tai leidžia jai reguliuoti hormonų sekrecijos lygį, kad būtų pasiektas norimas biologinio poveikio lygis.

A. Paprasti neigiami atsiliepimai.

Jei biologinis poveikis dideja , hormono kiekis, kurį išskiria endokrininė ląstelė, vėliau bus nuosmukis .

Kontroliuojamas parametras yra tikslinės ląstelės aktyvumo lygis. Jei tikslinė ląstelė blogai reaguoja į hormoną, endokrininė ląstelė išskirs daugiau hormono, kad pasiektų norimą aktyvumo lygį.

B. Sudėtinis (sudėtinis) neigiamas grįžtamasis ryšys vykdomas įvairiais lygiais.

Brūkšninės linijos rodo įvairias neigiamų atsiliepimų parinktis.

B. Teigiami atsiliepimai: moters reprodukcinio ciklo folikulinės fazės pabaigoje dideja estrogeno koncentracija, kuri veda prie aštrių padidinti LH ir FSH sekrecija (pikas), kuri atsiranda prieš ovuliaciją.

Savarankiškas darbas tema: „Endokrininės sistemos fiziologija“

moteriški lytiniai hormonai

_______________________

Dienos nuo LH piko

Dienos nuo ciklo pradžios

Ryžiai. 1. Adenohipofizės gonadotropinų (LH, FSH), kiaušidžių hormonų (progesterono ir estradiolio) lygio ir bazinės kūno temperatūros pokytis moters lytinio ciklo metu.

Prie grafikų parašykite hormonų pavadinimus.

IN kiaušidės Moters lytinio ciklo metu (trunka 28 dienas) yra:

1. Folikulinė fazė, kuri trunka nuo ______ iki ______ ciklo dienos. Šioje fazėje kiaušidėse ____________________________________________________________________________

2. Ovuliacija ( APIE) įvyksta _____ ciklo dieną. Ovuliacija yra ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Prieš ovuliaciją pasiekia _________ hormono pikas.

3. Geltonkūnio fazė, kuri trunka nuo ______ dienos iki _______ dienos. Šioje fazėje kiaušidėse __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

IN gimda Moters lytinio ciklo metu išskiriami:

1. Menstruacijos ( M) – ____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

2. Dauginimosi fazė – _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Sekrecijos fazė – ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Pasinaudojus ryžių. 1 užbaigti sakinius:

1. Didžiausia estradiolio koncentracija plazmoje _______ ciklo dieną, t.y. ____________________________ fazėje.

2. Didžiausia progesterono koncentracija plazmoje _______ ciklo dieną, t.y. ____________________________ fazėje.

3. Iš karto prieš ovuliaciją yra hormonų pikas __________________.

4. Bazinės kūno temperatūros kilimas ovuliacijos metu ir geltonkūnio fazėje yra susijęs su hormono _____________________________________ išsiskyrimu.

Menopauzė

Menopauzė yra ______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Menopauzės sekrecijos metu:

a) progesteronas, estradiolis ___________________________

b) FSH, LH ____________________________

c) lytiniai hormonai (androgenai) antinksčių žievėje _________________

Menopauzės metu pakinta organizmo sistemų veikla: __________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Kankorėžinė liauka (kankorėžinė liauka)

Pineal hormonas: __________________________________________________

(aminorūgštis triptofanas → serotoninas → ____________________)

sekrecijos reguliavimas:

Tamsa (stimuliuojantis poveikis) → tinklainė → tinklainės-pagumburio traktas → šoninis pagumburis → nugaros smegenys → simpatiniai nervai (preganglioninis neuronas) → viršutinis gimdos kaklelio ganglijas → postganglioninis neuronas → epifiziniai pinealocitai → melatonino sintezės ir sekrecijos padidėjimas.

Pastaba: 1) postganglioninio neurono, kuris sąveikauja su epifizės pinealocitų β-adrenerginiais receptoriais, tarpininkas __________________________________________

2) šviesa turi _________________________ poveikį melatonino sintezei ir sekrecijai

3) 70% kasdienio hormono gamybos tenka nakties valandoms

4) stresas _____________________ melatonino sekrecija

Veikimo mechanizmas ir poveikis

1. Melatoninas _____________ pagumburio gonadoliberinų ir ________________ adenohipofizės sekrecija → seksualinių funkcijų sumažėjimas.

2. Melatonino įvedimas sukelia lengvą euforiją, miegą.

3. Iki brendimo pradžios melatonino lygis yra ________________________________.

4. Moters lytinio ciklo metu kinta melatonino lygis: menstruacijų metu - ____________________________, o ovuliacijos metu - __________________________.

5. Kankorėžinė liauka yra biologinis laikrodis, nes jo dėka įvyksta laikina adaptacija.

Hormono trūkumo ir pertekliaus klinikinės apraiškos:

1. Navikai, kurie ardo epifizę, ___________________________ lytinę funkciją.

2. Iš pinealocitų atsiradusius navikus lydi _________

seksualinė funkcija.

Ca 2+ kiekio kraujyje reguliavimas

16 skyrius

Hormonų samprata. Pagrindiniai medžiagų apykaitos reguliavimo principai

Viena iš unikalių gyvų organizmų savybių yra jų gebėjimas išlaikyti homeostazės (daugelio organizmo savybių pastovumą esant pastovioms aplinkos sąlygoms) pastovumą, naudojant savireguliacijos mechanizmus, kurių koordinavime viena iš pagrindinių vietų priklauso hormonams. . Hormonai – tai biologiškai aktyvios organinės prigimties medžiagos, kurios gaminasi endokrininių liaukų ląstelėse ir turi reguliuojantį poveikį medžiagų apykaitai.

Dėl savireguliacijos mechanizmų, būtent neurohormoninių mechanizmų, veikimo gyvoje ląstelėje visų cheminių reakcijų ir fizikinių ir cheminių procesų greitis derinamas tarpusavyje, koordinuojamos visų organų funkcijos ir adekvatus organizmo atsakas. užtikrinamas kūno atsparumas išorinės aplinkos pokyčiams. Reguliuojant medžiagų apykaitos procesus hormonai užima tarpinę padėtį tarp nervų sistemos ir fermentų veikimo, t.y. metabolizmo reguliavimas realizuojamas keičiant fermentinių reakcijų greitį. Hormonai sukelia arba labai greitą reakciją, arba atvirkščiai – lėtą reakciją, vėl susietą su reikalingo fermento sinteze. Taigi, hormonų sintezės ir skilimo sutrikimai, kuriuos sukelia, pavyzdžiui, endokrininių liaukų ligos, lemia normalios fermentų sintezės pasikeitimą ir atitinkamai medžiagų apykaitos bei energijos sutrikimus.

Savireguliacijos mechanizmuose galima išskirti tris lygius.

Pirmas lygis - tarpląsteliniai reguliavimo mechanizmai. Įvairūs metabolitai yra signalai, keičiantys ląstelės būklę. Jie gali:

- keisti fermentų veiklą juos slopinant arba aktyvinant;

- keisti fermentų kiekį reguliuojant jų sintezę ir skilimą;

- keisti medžiagų transmembraninio pasvirimo greitį. Tokio reguliavimo lygio tarporganinį koordinavimą užtikrina signalo perdavimas dviem būdais: per kraują hormonų pagalba (endokrininė sistema) ir per nervų sistemą.

Antrasis reguliavimo lygis - endokrininė sistema. Hormonai patenka į kraują reaguojant į specifinį dirgiklį, kuris gali būti nervinis impulsas arba kai kurių metabolitų koncentracijos pasikeitimas kraujyje, tekančiame per endokrininę liauką (pavyzdžiui, gliukozės koncentracijos sumažėjimas). Hormonas pernešamas su krauju ir, pasiekęs tikslines ląsteles, per intraląstelinius mechanizmus keičia jų metabolizmą. Tokiu atveju pasikeičia medžiagų apykaita ir pašalinamas stimulas, dėl kurio išsiskyrė hormonas. Savo funkciją atlikęs hormonas sunaikinamas specialių fermentų.

Trečiasis reguliavimo lygis – nervų sistema, turinti tiek išorinės, tiek vidinės aplinkos signalų receptorius. Signalai paverčiami nerviniu impulsu, kuris sinapsėje su efektorine ląstele sukelia tarpininko – cheminio signalo – išsiskyrimą. Tarpininkas per tarpląstelinius reguliavimo mechanizmus sukelia medžiagų apykaitos pokyčius. Efektorinės ląstelės taip pat gali būti endokrininės ląstelės, kurios reaguoja į nervinį impulsą sintezuodamos ir išskirdamos hormonus.

Visi trys reguliavimo lygiai yra glaudžiai tarpusavyje susiję ir veikia kaip viena neurohormoninė arba neurohumorinė reguliavimo sistema (43 pav.).

Informacijos srautas apie išorinės ir vidinės organizmo aplinkos būklę patenka į nervų sistemą, kur yra apdorojamas, o atsakant į periferinius organus ir audinius siunčiami reguliavimo signalai. Nervų sistema tiesiogiai kontroliuoja antinksčių žievę ir pagumburį. Nerviniai impulsai, ateinantys iš skirtingų smegenų dalių, veikia pagumburio ląstelių neuropeptidų – liberinų ir statinų, kurie reguliuoja tropinių hormonų išsiskyrimą iš hipofizės, sekreciją. Liberinai skatina trigubų hormonų sintezę ir išsiskyrimą, o statinai slopina. Trigubai hipofizės hormonai veikia hormonų sekreciją periferinėse liaukose. Hormonų susidarymas ir sekrecija periferinėse liaukose vyksta nuolat. Tai būtina norint palaikyti norimą kiekį kraujyje, nes jie greitai inaktyvuojami ir pasišalina iš organizmo.

Ryžiai. 43. Neurohormoninio reguliavimo schema (ištisinės rodyklės rodo hormonų sintezę, o taškinės – hormono poveikį tiksliniams organams)

Hormonų koncentracija kraujyje maža: apie 10 -6 - 10 - 11 mol/l. Pusinės eliminacijos laikas dažniausiai yra kelios minutės, kai kuriems – dešimtys minučių, labai retai – valandos. Reikiamą hormono lygį kraujyje palaiko savireguliacijos mechanizmas pagal pliuso minuso tarphormoninių santykių principą. Tropiniai hormonai stimuliuoja periferinių liaukų hormonų susidarymą ir sekreciją ("+" ženklas), o pastarosios neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmu slopina ("-" ženklas) tropinių hormonų, veikiančių per hipofizę, susidarymą. ląstelės (trumpas grįžtamasis ryšys) arba pagumburio neurosekrecinės ląstelės (ilgas grįžtamasis ryšys), 44 pav. Pastaruoju atveju slopinama liberinų sekrecija pagumburyje.

Be to, yra metabolitas-hormoninis grįžtamasis ryšys: hormonas, veikdamas medžiagų apykaitą audiniuose, sukelia bet kurio metabolito kiekio kraujyje pasikeitimą, o grįžtamojo ryšio mechanizmu veikia hormonų sekreciją periferinėse liaukose. arba tiesiogiai (tarpląstelinis mechanizmas), arba per hipofizę ir pagumburį (žr. 44 pav.). Tokie metabolitai yra gliukozė (angliavandenių apykaitos būklės rodiklis), aminorūgštys (baltymų apykaitos būklės rodiklis), nukleotidai ir nukleozidai (nukleino ir baltymų apykaitos būklės rodikliai), riebalų rūgštys, cholesterolis (baltymų apykaitos rodikliai). lipidų apykaitos būklė); H 2 O, Ca 2+, Na+, K +, CI¯ ir kai kurie kiti jonai (vandens ir druskos balanso būklės rodikliai).

Hormonų klasifikacija

Hormonai turi šias bendras biologines savybes:

1) dismorfinis veikimas, tai yra, jie per atstumą reguliuoja efektorinių ląstelių metabolizmą ir funkcijas;

2) griežta biologinio veikimo specifika, tai yra, vieno hormono negalima visiškai pakeisti kitu;

3) didelis biologinis aktyvumas - Kad organizmas išliktų gyvas, pakanka labai mažų kiekių, kartais keliolikos mikrogramų.

Hormonai skirstomi pagal:

1) cheminė prigimtis;

2) signalo perdavimo į ląstelę mechanizmas - tikslas;

3) biologinės funkcijos.

Visų tipų klasifikacija yra netobula ir šiek tiek savavališka, ypač klasifikacija pagal funkcijas, nes daugelis hormonų yra daugiafunkciniai.

Pagal cheminę struktūrą Hormonai skirstomi taip:

1) baltymas-peptidas (pagumburio, hipofizės, kasos ir prieskydinių liaukų hormonai, skydliaukės kalciotoninas);

2) aminorūgščių dariniai (adrenalinas yra fenilanino ir tirozino darinys);

3) steroidai (lytiniai hormonai – androgenai, estrogenai ir gestagenai, kortikosteroidai).

Pagal biologines funkcijas Hormonai skirstomi į šias grupes:

1) reguliuoti angliavandenių, riebalų, aminorūgščių – insulino, gliukagono, adrenalino, gliukokortikosteroidų (kortizolio) – apykaitą;

2) reguliuoja vandens-druskos apykaitą - mineralokortikosteroidai (aldosteronas), antidiurezinis hormonas (vazopresinas);

3) reguliuojant kalcio ir fosfatų apykaitą – prieskydinių liaukų hormoną, kalcitoniną, kalcitriolį;

4) reguliuojanti medžiagų apykaitą, susijusią su reprodukcine funkcija (lytiniai hormonai) – estradiolis, progesteronas, testosteronas.

5) endokrininių liaukų (trigubų hormonų) – kortikotropino, tirotropino, gonadotropino – reguliavimo funkcijos.

Į šią klasifikaciją neįeina somatotropinas, tiroksinas ir kai kurie kiti hormonai, turintys polifunkcinį poveikį.

Be to, be hormonų, išsiskiriančių į kraują ir veikiančių organus, nutolusius nuo hormonų sintezės vietos, yra ir vietinių hormonų, kurie reguliuoja medžiagų apykaitą tuose organuose, kuriuose jie susidaro. Tai virškinamojo trakto hormonai, jungiamojo audinio putliųjų ląstelių hormonai (heparinas, histaminas), inkstų, sėklinių pūslelių ir kitų organų ląstelių išskiriami hormonai (prostaglandinai) ir kt.

Panaši informacija.

Hormonai yra skirtingos cheminės prigimties biologiškai aktyvios medžiagos, kurias gamina endokrininių liaukų ląstelės ir specifinės ląstelės, išsibarsčiusios visame kūne darbiniuose organuose ir audiniuose.

Visi hormonai turi keletą svarbių savybių, išskiriančių juos iš kitų biologiškai aktyvių medžiagų:

1. Hormonai gaminami endokrininių liaukų ląstelėse ir išskiriami į kraują.

2. Visi hormonai yra itin aktyvios medžiagos, jie gaminami nedidelėmis dozėmis (0,001-0,01 mol/l), tačiau turi ryškų ir greitą biologinį poveikį.

3. Hormonai per receptorius specifiškai veikia organus ir audinius. Jie artėja prie receptorių kaip užrakto raktas, todėl veikia tik jautrias ląsteles ir audinius.

4. Hormonai skiriasi tuo, kad turi tam tikrą sekrecijos ritmą, pavyzdžiui, antinksčių žievės hormonai turi paros sekrecijos ritmą, o kartais ritmas būna mėnesinis (moterims lytiniai hormonai) arba sekrecijos intensyvumas kinta per ilgesnį laiką. (sezoniniai ritmai).

Reikia pažymėti, kad biologiškai aktyvios medžiagos, kurias gamina ląstelės, išsibarsčiusios po visą kūną, dažnai vadinamos vadinamaisiais audinių hormonais. Jų skiriamieji bruožai yra sekrecija į audinių skystį ir daugiausia vietinis veikimas, o hormonai veikia nuotoliniu būdu.

Pagal savo cheminę prigimtį visi hormonai gali būti baltymai (peptidai), aminorūgščių dariniai arba steroidinio pobūdžio medžiagos.

Darbo reglamentas

Endokrininių liaukų darbą (hormonų sintezės intensyvumą) reguliuoja centrinė nervų sistema. Tuo pačiu metu visų periferinių endokrininių liaukų veiklą lemia ir korekcinis poveikis iš centrinių endokrininės sistemos struktūrų.

Yra du nervų sistemos įtakos endokrininei sistemai mechanizmai: neurolaidus ir neuroendokrininis. Pirmoji – tiesioginė nervų sistemos įtaka dėl nervinių impulsų periferinėms liaukoms. Pavyzdžiui, hormonų sintezės intensyvumas gali keistis sumažėjus ar padidėjus liaukos kraujagyslių tonusui, t.y. jo aprūpinimo krauju intensyvumo pokyčiai. Antrasis mechanizmas – nervų sistemos įtaka pagumburiui, kuri per atpalaiduojančius veiksnius (stimuliatorius – liberinus, o sekreciją slopinančius – statinus) lemia hipofizės darbą. Hipofizė savo ruožtu gamina tropinius hormonus, kurie reguliuoja periferinių liaukų veiklą.

Visos endokrininės liaukos yra sujungtos su centrinėmis struktūromis neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmu – padidėjus hormonų koncentracijai kraujyje, sumažėja nervų sistemos ir centrinių endokrininės sistemos struktūrų stimuliuojantis poveikis.

Išsilavinimas

Daugumą hormonų aktyvia forma sintetina endokrininės liaukos. Kai kurie į plazmą patenka neaktyvių medžiagų – prohormonų – pavidalu. Pavyzdžiui, proinsulinas, kuris tampa aktyvus tik atskilus nedidelei jo daliai – vadinamasis C-peptidas.

Pasirinkimas

Hormonų sekrecija visada yra aktyvus procesas, kurį griežtai reguliuoja nerviniai ir endokrininiai mechanizmai. Prireikus gali sumažėti ne tik hormono gamyba, bet ir jo nusėdimas endokrininių liaukų ląstelėse, pavyzdžiui, dėl prisijungimo prie baltymų, RNR, dvivalenčių jonų.

Transportas

Hormoną perneša tik kraujas. Tuo pačiu metu didžioji jo dalis kraujyje yra surišta su baltymais (apie 90%). Reikėtų pažymėti, kad beveik visi hormonai jungiasi su specifiniais baltymais, o tik 10% telkinio yra prijungti prie nespecifinio baltymo (albumino). Surišti hormonai yra neaktyvūs, jie suaktyvėja tik išėjus iš komplekso. Jei hormonas organizmui nereikalingas, laikui bėgant jis palieka kompleksą ir metabolizuojamas.

Receptorių sąveika

Hormono prisijungimas prie receptoriaus yra svarbiausias humoralinio signalo perdavimo etapas. Būtent receptorių sąveika lemia specifinį hormono poveikį tikslinėms ląstelėms. Dauguma receptorių yra glikoproteinai, kurie yra įterpti į membraną, t.y. yra specifinėje fosfolipidinėje aplinkoje.

Receptoriaus ir hormono sąveika vyksta pagal masės veikimo dėsnį pagal Michaelio kinetiką. Sąveikos metu galimas ir teigiamas, ir neigiamas bendradarbiavimo poveikis. Kitaip tariant, hormono prisijungimas prie receptoriaus gali pagerinti visų paskesnių molekulių prisijungimą prie jo arba labai trukdyti.

Hormono ir receptoriaus sąveika gali sukelti įvairius biologinius efektus, juos daugiausia lemia receptoriaus tipas, būtent jo vieta. Šiuo atžvilgiu išskiriami šie receptorių lokalizacijos variantai:

1. Paviršius. Sąveikaujant su hormonu jie keičia savo struktūrą (konformaciją), dėl to padidėja membranos pralaidumas, į ląstelę patenka tam tikros medžiagos.

2. Transmembraninis. Paviršinė dalis sąveikauja su hormonu, o priešinga (ląstelės viduje) – su fermentu (adenilato ciklaze arba gaunilato ciklaze), skatina tarpląstelinių mediatorių (ciklinio adenino arba gaunino monofosfato) gamybą. Pastarieji yra vadinamieji intraceluliniai pasiuntiniai, jie sustiprina baltymų sintezę arba jų transportavimą, t.y. turi tam tikrą biologinį poveikį.

3. Citoplazminė. Citoplazmoje jie randami laisvos formos. Prie jų prisijungia hormonas, kompleksas patenka į branduolį, kur sustiprina sintezę

Messenger RNR ir taip skatina baltymų susidarymą ribosomose.

4. Branduolinė. Tai ne histoninis baltymas, susijęs su DNR. Hormono ir receptoriaus sąveika padidina baltymų sintezę ląstelėje.

Hormono poveikis priklauso nuo daugelio veiksnių, visų pirma nuo jo koncentracijos, nuo receptorių skaičiaus, jų išsidėstymo tankio, hormono ir receptoriaus afiniteto (afiniteto), taip pat nuo antagonistinių ar stiprinančių medžiagų buvimo. kitų biologiškai aktyvių medžiagų poveikį toms pačioms ląstelėms ar audiniams.

Receptorių jautrumas yra ne tik akademinis, bet ir didelę klinikinę reikšmę, nes, pavyzdžiui, atsparumas insulino receptoriams yra 2 tipo cukrinio diabeto išsivystymo pagrindas, o receptorių blokavimas hormonams jautriuose navikuose (ypač krūties) žymiai padidina veiksmingumą. gydymo.

inaktyvavimas

Hormonai gali būti metabolizuojami ir pačiose endokrininėse liaukose, jei jų nereikia, kraujyje, o atlikus savo funkciją – ir tiksliniuose organuose.

Hormonų apykaita gali būti vykdoma keliais būdais:

1. Molekulės skilimas (hidrolizė).

2. Aktyvaus centro struktūros keitimas pridedant papildomų radikalų, pavyzdžiui, metilinimas arba acetilinimas.

3. Oksidacija arba redukcija.

4. Molekulės sujungimas su gliukurono arba sieros rūgšties liekana, kad susidarytų atitinkama druska.

Hormonų naikinimas yra ne tik jų pašalinimo priemonė, kai jie susidoroja su savo funkcija, bet ir svarbus mechanizmas reguliuojant hormonų kiekį kraujyje ir jų biologinį poveikį. Reikėtų pažymėti, kad padidėjęs katabolizmas padidina laisvųjų hormonų telkinį, todėl jie tampa prieinamesni organams ir audiniams. Jei hormonų katabolizmas išlieka padidėjęs pakankamai ilgą laiką, tada sumažėja transportinių baltymų kiekis, o tai taip pat padidina biologinį prieinamumą.

Išskyrimas iš organizmo

Hormonai gali išsiskirti visais be išimties keliais, ypač per inkstus su šlapimu, per kepenis su tulžimi, per virškinimo traktą su virškinimo sultimis, per kvėpavimo takus su iškvepiamais garais, per odą su prakaitu. Peptidiniai hormonai yra hidrolizuojami į aminorūgštis, kurios patenka į bendrą baseiną ir gali būti pakartotinai panaudotos organizme. Vyraujantį konkretaus hormono išsiskyrimo būdą lemia jo tirpumas vandenyje, struktūra, medžiagų apykaitos ypatumai ir kt.

Pagal hormonų ar jų metabolitų kiekį šlapime dažnai galima sekti bendrą hormonų sekrecijos kiekį per dieną. Todėl šlapimas yra viena pagrindinių endokrininės sistemos funkcinių tyrimų terpių, o kraujo plazmos tyrimas ne mažiau svarbus laboratorinei diagnostikai.

Apibendrinant, verta paminėti endokrininė sistema yra sudėtinga ir daugiakomponentė sistema, kurioje visi procesai yra glaudžiai tarpusavyje susiję, o disfunkcija gali būti susijusi su patologija kiekviename iš aukščiau išvardytų etapų: nuo hormono susidarymo iki jo išsiskyrimo.