Hormoonid

Hormoonid

Hormoonid (gr. hormao- panin liikuma) - need on ained, mida toodavad spetsiaalsed rakud ja mis reguleerivad ainevahetust üksikutes organites ja kogu kehas tervikuna. Kõiki hormoone iseloomustab kõrge toime spetsiifilisus ja kõrge bioloogiline aktiivsus.

Paljud pärilikud ja omandatud haigused on seotud hormonaalse ainevahetuse rikkumisega, millega kaasnevad tõsised probleemid keha arengus ja toimimises ( kääbuslus ja gigantism, suhkur ja mitte-suhkur diabeet, mükseedeem, pronksi haigus ja jne).

Hormoone saab klassifitseerida keemilise koostise järgi struktuur, lahustuvus, lokaliseerimine nende retseptorid ja nende mõju ainevahetus.

Hormoonide klassifikatsioon struktuuri järgi

Klassifikatsioon vastavalt mõjule ainevahetusele

Klassifikatsioon sünteesikoha järgi

Hormonaalne signaal

Raku aktiivsuse reguleerimiseks vereplasmas olevate hormoonide abil on vaja anda rakule võime seda signaali tajuda ja töödelda. Selle ülesande teeb keeruliseks asjaolu, et signaalimolekulid ( neurotransmitterid, hormoonid, eikosanoidid) on erineva keemilise olemusega, peaks rakkude reaktsioon signaalidele olema erineva suuna ja piisava ulatusega.

Sellega seoses on välja kujunenud kaks peamist signaalmolekulide toimemehhanismi retseptori lokaliseerimise järgi:

1. Membraan Retseptor asub membraanil. Nende retseptorite puhul olenevalt alates meetod hormonaalse signaali edastamiseks rakku kolme tüüpi membraaniga seotud retseptoreid ja vastavalt kolm signaali edastamise mehhanismi. Selle mehhanismi järgi töötavad peptiid- ja valguhormoonid, katehhoolamiinid, eikosanoidid.

2. tsütosoolne Retseptor asub tsütosoolis.

Venemaa tervishoiuministeeriumi föderaalne riigieelarveline kõrgharidusasutus USMU
Biokeemia osakond
Distsipliin: biokeemia
LOENG nr 14
keha regulatsioonisüsteemid.
Endokriinsüsteemi biokeemia
Lektor: Gavrilov I.V.
Teaduskonnad: arst ja ennetus,
pediaatriline
Kursus: 2
Jekaterinburg, 2016

LOENGU KAVA

1. Organismi regulatsioonisüsteemid.
Organisatsiooni tasemed ja põhimõtted.
2. Hormoonid. Mõiste määratlus. Iseärasused
tegevused.
3. Hormoonide klassifikatsioon: sünteesikoha järgi ja
keemiline olemus, omadused.
4. Hormoonide peamised esindajad
5. Hormoonide ainevahetuse etapid.

Elusorganismide põhiomadused
1. Keemilise koostise ühtsus.
2. Ainevahetus ja energia
3. Elussüsteemid on avatud süsteemid: nad kasutavad väliseid
energiaallikad toidu, valguse jms näol.
4. Ärrituvus – elussüsteemide reageerimisvõime
välistele või sisemistele mõjudele (muutustele).
5. Ergutavus – elussüsteemide võime reageerida
stimuleeriv tegevus.
6. Liikumine, liikumisvõime.
7. Paljunemine, elu järjepidevuse tagamine sisse
põlvkonnad
8. Pärilikkus
9. Muutlikkus
10. Elussüsteemid on isejuhtivad,
isereguleeruvad, iseorganiseeruvad süsteemid

Elusorganismid suudavad säilitada
sisekeskkonna püsivus – homöostaas.
Homöostaasi häire viib haiguseni või
surmast.
Homöostaasi indeksid imetajatel
pH reguleerimine
Vee-soola ainevahetuse reguleerimine.
Ainete kontsentratsiooni reguleerimine organismis
Metaboolne regulatsioon
Energia metabolismi kiiruse reguleerimine
Kehatemperatuuri reguleerimine.

Homöostaasi organismis säilitatakse ensümaatiliste reaktsioonide kiiruse reguleerimisega, muutes: I). Substraadi molekulide saadavus

Homöostaasi organismis säilitavad
ensümaatiliste reaktsioonide kiiruse reguleerimine, eest
muuda kontot:
I). Substraadi ja koensüümi molekulide kättesaadavus;
II). Ensüümide molekulide katalüütiline aktiivsus;
III). Ensüümide molekulide arv.
E*
S
S
koensüüm
Vitamiin
Kamber
P
P

Mitmerakulistes organismides säilitamisel
Homöostaas hõlmab kolme süsteemi:
üks). närviline
2). humoraalne
3). immuunne
Regulatiivsed süsteemid toimivad osalusel
signaalimolekulid.
Signaalmolekulid on orgaanilised
ained, mis kannavad teavet.
Signaali edastamiseks:
AGA). Kesknärvisüsteem kasutab neurotransmittereid (reguleerib füsioloogilisi
endokriinsüsteemi funktsioonid ja talitlus)
B). Humoraalne süsteem kasutab hormoone (reguleerib
metaboolsed ja füsioloogilised protsessid, proliferatsioon,
rakkude ja kudede diferentseerumine
AT). Immuunsüsteem kasutab tsütokiine (keha kaitsmiseks
välised ja sisemised patogeensed tegurid, reguleerib immuunsüsteemi
ja põletikulised reaktsioonid, proliferatsioon, diferentseerumine
rakud, endokriinsüsteemi talitlus)

Signaalmolekulid
Mittespetsiifilised tegurid: pH, t
Spetsiifilised tegurid: signaalimolekulid
Ensüüm
substraat
Toode

Välised ja sisemised tegurid
KNS
Reguleerivad süsteemid moodustuvad
3 hierarhilist taset
I.
neurotransmitterid
Hüpotalamus
vabastavad hormoonid
liberiinid statiinid
Hüpofüüsi
II.
troopilised hormoonid
Endokriinsed näärmed
hormoonid
Sihtkuded
III.
S
E
P
Esimene tase on kesknärvisüsteem. Närvirakud
vastu võtta signaale väliselt ja sisemiselt
keskkonda, muutke need närviliseks
hoogu
ja
edastama
läbi
sünapsid,
kasutades
neurotransmitterid,
mis
põhjus
muudatusi
ainevahetus
sisse
efektorrakud.
Teine tase on endokriinsüsteem.
Sisaldab
hüpotalamus,
hüpofüüsi,
perifeersed endokriinnäärmed ja
individuaalne
rakud
(APUD
süsteem),
sünteesimine
all
mõju
sobivad stimuleerivad hormoonid, mis
mõjuvad vere kaudu sihtkudedele.
Kolmas tase on rakusisene. peal
metaboolsed protsessid rakus
substraadid ja ainevahetusproduktid, samuti
kudede hormoonid (autokriinsed).

Neuroendokriinsüsteemi organiseerimise põhimõtted
Neuroendokriinsüsteem põhineb
otsese, pöördvõrdelise, positiivse ja negatiivse põhimõte
ühendused.
1. Otsese positiivse ühenduse põhimõte - aktiveerimine
süsteemi praegune link viib järgmise aktiveerimiseni
süsteemi seos, signaali levik sihtrakkude suunas ja metaboolsete või
füsioloogilised muutused.
2. Otsese negatiivse seose põhimõte - aktiveerimine
süsteemi praegune link viib järgmise allasurumiseni
süsteemi link ja signaali levimise lõpetamine
sihtrakkude suunas.
3. Negatiivse tagasiside põhimõte – aktiveerimine
süsteemi praegune link põhjustab eelmise allasurumise
süsteemi seos ja selle stimuleeriva toime lõppemine
praegune süsteem.
Otsese positiivse ja negatiivse tagasiside põhimõtted
on homöostaasi säilitamise aluseks.

10.

4. Positiivse tagasiside põhimõte -
süsteemi praeguse lingi aktiveerimine põhjustab
süsteemi eelmise lüli stimuleerimine. Vundament
tsüklilised protsessid.
HÜPOTALAMUS
Gonadotropiini vabastav hormoon
HÜPIFÜÜS
FSH
FOLLIKUL
Östradiool

11.

Hormoonid
Mõiste hormoon (hormao – erutada, äratada) võeti kasutusele 1905. aastal
Bayliss ja Starling sekretiini aktiivsuse väljendamiseks.
Hormoonid on orgaanilised signaalmolekulid
traadita süsteemi tegevus.
1. Sünteesitakse endokriinsetes näärmetes,
2. transporditakse verega
3. toimib sihtkudedele (kilpnäärmehormoonid
näärmed, neerupealised, kõhunääre jne).
Kokku on teada üle 100 hormooni.

12.

Sihtkude on kude, milles hormoon põhjustab
spetsiifiline biokeemiline või
füsioloogiline reaktsioon.
Sihtkudede rakud suhtlemiseks
spetsiaalseid retseptoreid sünteesib hormoon
mille arv ja tüüp määrab
vastuse intensiivsus ja olemus.
Eristatakse umbes 200 tüüpi
rakke, toodavad ainult mõned neist
hormoonid, kuid kõik on sihtmärgid
hormoonide toime.

13.

Hormoonide toime omadused:
1. Tegutseda väikestes kogustes (10-6-10-12 mmol/l);
2. Selles on absoluutne või kõrge spetsiifilisus
hormoonide toime.
3. Edastatakse ainult teavet. Ei ole kasutatud
energia ja ehituseesmärgid;
4. Tegutseda kaudselt kaskaadsüsteemide kaudu,
(adenülaattsüklaas, inositooltrifosfaat jne)
süsteemid) suhtlemine retseptoritega;
5. Reguleerige
tegevus,
summa
valgud
(ensüümid), ainete transport läbi membraani;
6. Olenevad kesknärvisüsteemist;
7. Mitteläve põhimõte. Isegi 1 molekuli hormooni
suudavad mõju avaldada
8. Lõppmõju – komplekti tegevuse tulemus
hormoonid.

14.

Kaskaadsüsteemid
Hormoonid reguleerivad kogust ja katalüütilist
ensüümi aktiivsus mitte otseselt, vaid
kaudselt kaskaadsüsteemide kaudu
Hormoonid
Kaskaadsüsteemid
Ensüümid
x 1000000
Kaskaadisüsteemid:
1. Suurendage korduvalt hormooni signaali (suurendada
ensüümi kogus või katalüütiline aktiivsus) nii
et 1 hormooni molekul võib põhjustada muutusi
ainevahetus rakus
2. Tagage signaali tungimine rakku
(Veslahustuvad hormoonid ei sisene rakku iseenesest
läbistama)

15.

kaskaadisüsteemid koosnevad:
1. retseptorid;
2. reguleerivad valgud (G-valgud, IRS, Shc, STAT jne).
3. sekundaarsed vahendajad (sõnumitooja - sõnumitooja)
(Ca2+, cAMP, cGMP, DAG, ITP);
4. ensüümid (adenülaattsüklaas, fosfolipaas C,
fosfodiesteraas, proteiinkinaasid A, C, G,
fosfoproteiini fosfataas);
Kaskaadsüsteemide tüübid:
1. adenülaattsüklaas,
2. guanülaattsüklaas,
3. inositooltrifosfaat,
4. RAS jne),

16.

Hormoonid on nii süsteemsed kui ka lokaalsed
tegevus:
1. Hormoonide endokriinne (süsteemne) toime
(endokriinne toime) realiseerub, kui nad
transporditakse verega ja toimivad elunditele ja
kudedes kogu kehas. iseloomulik tõele
hormoonid.
2. Hormoonide lokaalne toime realiseerub, kui nad
tegutseda
peal
rakud,
sisse
mis
olid
sünteesitud (autokriinne efekt) või sisse lülitatud
naaber
rakud
(parakriin
Mõju).
Iseloomulik tõelistele ja koehormoonidele.

17. Hormoonide klassifikatsioon

A. Keemilise struktuuri järgi:
1.Peptiidhormoonid
hüpotalamuse hormoonide vabastamine
hüpofüüsi hormoonid
Parathormoon
Insuliin
glükagoon
Kaltsitoniin
2. Steroidhormoonid
suguhormoonid
Kortikoidid
kaltsitriool
3. Aminohapete derivaadid (türosiin)
Kilpnäärme hormoonid
Katehhoolamiinid
4. Eikosanoidid – arahhidoonhappe derivaadid
(hormoonitaolised ained)
Leukotrieenid, tromboksaanid, prostaglandiinid, prostatsükliinid

18.

B. Sünteesi kohas:
1. Hüpotalamuse hormoonid
2. Hüpofüüsi hormoonid
3. Pankrease hormoonid
4. Paratüroidhormoonid
5. Kilpnäärme hormoonid
6. Neerupealiste hormoonid
7. Sugunäärmete hormoonid
8. Seedetrakti hormoonid
9. jne

19.

B. Vastavalt bioloogilistele funktsioonidele:
Reguleeritud protsessid
Hormoonid
Süsivesikute, lipiidide, insuliini, glükagooni, adrenaliini metabolism,
aminohapped
türoksiin, somatotropiin
Vee-soola vahetus
kortisool,
Aldosteroon, antidiureetiline hormoon
Kaltsiumi ja fosfaadi metabolism Paratüroidhormoon, kaltsitoniin, kaltsitriool
reproduktiivfunktsioon
Süntees
hormoonid
näärmed
ja
Östradiool
testosteroon,
gonadotroopsed hormoonid
troopiliste hormoonide sekretsioon hüpofüüsist,
hüpotalamuse endokriinsed statiinid
progesteroon,
liberaalid
ja
Ainevahetuse muutused eikosanoidideks, histamiiniks, sekretiiniks, gastriiniks,
rakud, mis sünteesivad somatostatiini, vasoaktiivne soole
hormoon
peptiid (VIP), tsütokiinid

20. Hüpotalamuse ja hüpofüüsi hormoonid

Peamised hormoonid
Hüpotalamuse ja hüpofüüsi hormoonid

21. Hüpotalamuse hormoonid

Hormoonide vabastamine - säilitab baastaseme
ja füsioloogilised tipud troopiliste hormoonide tootmises
hüpofüüsi ja normaalset talitlust
perifeersed endokriinsed näärmed
Vabanemistegurid
(hormoonid)
Libeerlased
Sekretsiooni aktiveerimine
troopilised hormoonid
Statiinid
sekretsiooni pärssimine
troopilised hormoonid

22.

Türeotropiini vabastav hormoon (TRH)
Tripeptiid: PYRO-GLU-GIS-PRO-NH2
CO NH CH CO N
CH2
C
O
C
O
N
H
Stimuleerib: kilpnääret stimuleeriva hormooni (TSH) sekretsiooni
Prolaktiin
Somatotropiin
NH2

23.

Gonadotropiini vabastav hormoon (GRH)
Dekapeptiid:
PIRO-GLU-GIS-TRP-SERT-TYR-GLY-LEY-ARG-PRO-GLY-NH2
Stimuleerib sekretsiooni: folliikuleid stimuleeriv hormoon
luteiniseeriv hormoon
Kortikotropiini vabastav hormoon (CRH)
Peptiidi 41 aminohappejääk.
Stimuleerib: vasopressiini sekretsiooni
oksütotsiin
katehhoolamiinid
angiotensiin-2

24.

Somatostaniini vabastav hormoon (SHR)
Peptiid 44 aminohappejääki
pärsib kasvuhormooni sekretsiooni
Somatotropiini inhibeeriv hormoon (SIH)
Tetradekopeptiid (14 aminohappejääki)
ALA-GLY-CIS-LYS-ASN-PHEH-PHEN-TRP-LYS-TRE-PHEH-TRE-SERP-CIS-NH2
S
S
Inhibeerivad: kasvuhormooni, insuliini, glükagooni sekretsiooni.
Melanotropiini vabastav hormoon
Melanotropiini inhibeeriv hormoon
Reguleerib melanostimuleeriva hormooni sekretsiooni

25.

hüpofüüsi hormoonid
Hüpofüüsi eesmine osa
1 somatomammotropiinid:
- kasvuhormoon
- prolaktiin
- koorioni somatotropiin
2 peptiidi:
- ACTH
- lipotropiin
- enkefaliinid
- endorfiinid
- melanostimuleeriv hormoon
POMC
3 Glükoproteiini hormoonid: - türeotropiin
- luteiniseeriv hormoon
- folliikuleid stimuleeriv hormoon
- inimese kooriongonadotropiin

26.

Hüpofüüsi tagumine osa
Vasopressiin
N-CIS-TYR-FEN-GLN-ASN-CIS-PRO-ARG-GLY-CO-NH2
S
S
Sünteesib hüpotalamuse supraoptiline tuum
Kontsentratsioon veres 0-12 pg/ml
Väljumist reguleerib verekaotus
Funktsioonid: 1) Stimuleerib vee tagasiimendumist
2) stimuleerib glükoneogeneesi, glükogenolüüsi
3) ahendab veresooni
4) on stressireaktsiooni komponent

27.

Oksütotsiin
N-CIS-TYR-ILE-GLN-ASN-CIS-PRO-LEU-GLY-CO-NH2
S
S
Sünteesib hüpotalamuse paraventrikulaarne tuum
Funktsioonid: 1) stimuleerib piimaeritust piimanäärmete poolt
2) stimuleerib emaka kokkutõmbeid
3) prolaktiini vabastamise faktor

28. Peamised steroidhormoonid

Perifeersete näärmete hormoonid
Peamised steroidhormoonid
CH2OH
C O
CH3
C O
HO
O
O
Progesteroon
HO
Kortikosteroon
CH2OH
C O
Oh
OCH2OH
HC C O
HO
O
O
kortisool
Aldosteroon

29.

Testosteroon
Östradiool

30.

munasarjad
munandid
Platsenta
neerupealised

31. Aminohapete derivaadid

Türosiin
Trijodotüroniin
Adrenaliin
türoksiini

32.

Seedetrakti
(soole) hormoonid
4. Muud peptiidid
1. Gastriini-koletsüstokiniini perekond
- somatostatiin
- gastriin
- neurotensiin
- koletsüstokiniin
-motiliin
2. Sekretiin-glükagooni perekond
- aine P
- sekretiin
- pankreostatiin
-glükagoon
- seedetrakti pärssiv pektiid
- vasoaktiivne soolepeptiid
-peptiid histidiin-isoleutsiin
3. RR perekond
- pankrease polüpeptiid
-peptiid YY
-neuropeptiid Y

33. Hormoonide ainevahetuse etapid

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Süntees
Aktiveerimine
Säilitamine
Sekretsioon
Transport
Tegevus
inaktiveerimine
Hormoonide ainevahetuse rajad sõltuvad nende olemusest.

34. Peptiidhormoonide ainevahetus

35. Peptiidhormoonide süntees, aktiveerimine, säilitamine ja sekretsioon

DNA
Exon
Intron
Exon
Intron
transkriptsioon
Eel-mRNA
töötlemine
mRNA
Ribosoomid
Signaal
peptiid
SER
tsütoplasmaatiline membraan
Tuum
saade
preprohormoon
Kompleksne
golgi
proteolüüs,
glükosüülimine
prohormoon
aktiivne hormoon
Sekretär
mullid
Signaal
molekulid
ATP

36.

37.

Peptiidhormoonide transport viiakse läbi
vabas vormis (vees lahustuv) ja kombinatsioonis
valgud.
Toimemehhanism. Peptiidhormoonid
interakteeruvad membraaniretseptoritega ja
rakusiseste vahendajate süsteem reguleerib
ensüümi aktiivsus, mis mõjutab intensiivsust
ainevahetus sihtkudedes.
Vähemal määral reguleerivad peptiidhormoonid
valkude biosüntees.
Hormoonide toimemehhanism (retseptorid, vahendajad)
arutatakse ensüümide jaotises.
Inaktiveerimine. Hormoonid inaktiveeritakse hüdrolüüsi teel
AA sihtkudedes, maksas, neerudes jne. Aeg
insuliini poolväärtusaeg, glükagooni T½ = 3-5 min, STH-s
T½ = 50 min.

38.

Valguhormoonide toimemehhanism
(adenülaattsüklaasi süsteem)
Valk
hormoon
ATP
proteiinkinaas
AC
laager
Proteiini kinaas (akt)
Fosforüülimine
E (mitteaktiivne)
E (tegu)
substraat
Toode

39. Steroidhormoonide ainevahetus

40.

1. Hormoonide süntees pärineb kolesteroolist
sile ER ja neerupealiste koore mitokondrid,
sugunäärmed, nahk, maks, neerud. Steroidide muundamine
koosneb alifaatse külgahela lõhustumisest,
hüdroksüülimine, dehüdrogeenimine, isomeerimine või
ringi aromatiseerimisel.
2. Aktiveerimine. Sageli toodetakse steroidhormoone
juba aktiivne.
3. Ladustamine. Sünteesitud hormoonid kogunevad
tsütoplasmas koos spetsiaalsete valkudega.
4. Steroidhormoonide sekretsioon toimub passiivselt.
Hormoonid liiguvad tsütoplasma valkudest
rakumembraan, kust need transpordiga kaasa võetakse
vere valgud.
5. Transport. Steroidhormoonid, tk. nad
vees lahustumatu, transporditakse peamiselt veres
kompleksis transportvalkudega (albumiinidega).

41. Kortikoidhormoonide süntees

Progesteroon
17ά
oksüprogesteroon
21
deoksükortisool
Pregnenoloon
Kolesterool
17ά
17ά ,21
11
oksüpregnenoloondioksüpregnenoloondeoksükortisool
11β
oksüpregnenoloon
21
oksüpregnenoloon
kortisool
kortisoon
11β
oksüprogesteroon
11β,21
dioksüpregnenoloon
kortikosteroon
deoksükortiko
steroon
18
oksüpregnenoloon
18
oksiidoksükorthy
lõke
18
oksükortikosteroon
aldosteroon

42.

Steroidhormoonide toimemehhanism
DNA
tsütoretseptor
G
R
G R
ioonid
Glükoos
AK
R
I - RNA
Aktiveeritud
hormoon - retseptor
keeruline
valkude süntees

43.

Inaktiveerimine. Steroidhormoonid on inaktiveeritud
Niisiis
sama
kuidas
ja
ksenobiootikumid
reaktsioonid
hüdroksüülimine ja konjugatsioon maksas ja kudedes
sihtmärgid. Kuvatakse inaktiveeritud derivaadid
organismist uriini ja sapiga. Poolväärtusaeg sisse
veri on tavaliselt rohkem peptiidhormoone. Kell
kortisool T½ = 1,5-2 tundi.

44. KATEHOLAMIINIDE AINEVAHETUS Sümpaatiline-neerupealiste telg

1. Süntees. Katehhoolamiinide süntees toimub tsütoplasmas ja graanulites
neerupealiste medulla rakud. Katehhoolamiinid tekivad koheselt
aktiivne vorm. Norepinefriini toodetakse peamiselt elundites
sümpaatiliste närvide poolt innerveeritud (80% koguarvust).
norepinefriin
Oh
Oh
O2 H2O
Oh
Fe2+
CH 2
HC
COOH
Tyr
Oh
OH O2 H2O
HC
Cu2+
CH 2
NH2
COOH
H2C
NH2
dopamiin
Oh
Oh
Oh
Oh
vit. FROM
B6
CH 2
NH2
CO2
3SAM 3SAG
HC
TEMA
HC
H2C
NH2
H2C
norepinefriin
DOPA

TEMA
N+H-CH
(CH3)33
adrenaliin
metüültransferaas

45.

2. Katehhoolamiinide säilitamine toimub sekretoorsetes graanulites.
Katehhoolamiinid sisenevad graanulitesse ATP-st sõltuva transpordi kaudu ja
säilitatakse neis kombinatsioonis ATP-ga vahekorras 4:1 (hormoon-ATP).
3. Hormoonide eritumine graanulitest toimub eksotsütoosi teel. AT
erinevalt sümpaatilistest närvidest, neerupealise medulla rakkudest
puudub vabanenud katehhoolamiinide tagasihaardemehhanism.
4. Transport. Vereplasmas moodustavad katehhoolamiinid ebastabiilse
kompleks albumiiniga. Adrenaliini transporditakse peamiselt
maksa- ja skeletilihased. Norepinefriin ainult väikeses koguses
jõuab perifeersetesse kudedesse.
5. Hormoonide toime. Katehhoolamiinid reguleerivad aktiivsust
ensüümid, toimivad nad tsütoplasmaatiliste retseptorite kaudu.
Adrenaliin α-adrenergiliste ja β-adrenergiliste retseptorite kaudu,
norepinefriin - α-adrenergiliste retseptorite kaudu. β-retseptorite kaudu
adenülaattsüklaasi süsteem aktiveeritakse α2 retseptorite kaudu
on inhibeeritud. α1 retseptorite kaudu aktiveeritakse inositooltrifosfaat
süsteem. Katehhoolamiinide mõjud on arvukad ja mõjutavad
peaaegu igat tüüpi vahetust.
7. Inaktiveerimine. Suurem osa katehhoolamiinidest
metaboliseeritakse erinevates kudedes spetsiifiliste osavõtul
ensüümid.

46. ​​Kilpnäärehormoonide metabolism Hüpotalamuse-hüpofüüsi-kilpnäärme telg

Kilpnäärmehormoonide süntees (jodotüroniinid: 3,5,3" trijodotüroniin
(trijodotüroniin,
T3)
ja
3,5,3", 5" tetrajodotüroniin (T4, türoksiin)) esineb rakkudes ja
kilpnäärme kolloid.
1. Valk sünteesitakse türotsüütides (folliikulites)
türeoglobuliin. (+ TSH) See on glükoproteiin massiga 660 kD,
mis sisaldab 115 türosiinijääki, 8-10% selle massist
kuuluvad süsivesikute hulka.
Esiteks
peal
ribosoomid
EPR
sünteesitud
pretüreoglobuliin, mis EPR-is moodustab sekundaarse ja
tertsiaarne struktuur, glükosüülitud ja muundatud
türeoglobuliin. EPR-st siseneb türeoglobuliin aparaati
Golgi, kus see sisaldub sekretoorsetes graanulites ja
sekreteeritakse rakuvälisesse kolloidi.

47.

2. Joodi transport kilpnäärme kolloidi. Jood sees
orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite kujul siseneb
seedetraktis koos toidu ja joogiveega. päevane vajadus
jood 150-200 mcg. 25-30% sellest jodiidikogusest
mida omastab kilpnääre. I- siseneb rakkudesse
kilpnääre aktiivse transpordiga osalusel
jodiidi kandva valgu sümport koos Na+-ga. Edasi sisenen passiivselt kolloidi mööda gradienti.
3. Joodi oksüdeerimine ja türosiini jodimine. kolloidis
heemi sisaldava türeperoksidaasi ja H2O2 osalusel I oksüdeerub I+-ks, mis joodib türosiini jäägid
türeoglobuliin koos monojodotürosiinide moodustumisega (MIT)
ja dijodotürosiinid (DIT).
4. MIT ja DIT kondenseerumine. Kaks DIT molekuli
kondenseeruvad, moodustades T4 jodotüroniini ning MIT ja
DIT - koos T3 jodotüroniini moodustumisega.

48.

49.

2. Ladustamine. Osana jodotüroglobuliinist, kilpnäärmest
hormoonid akumuleeruvad ja säilitatakse kolloidis.
3. Sekretsioon. Jodüroglobuliin fagotsüteeritakse
kolloid follikulaarsesse rakku ja hüdrolüüsitakse
lüsosoomid koos T3 ja T4 ning türosiini ja teiste AA-dega.
Sarnaselt steroidhormoonidele, vees lahustumatu
tsütoplasmas olevad kilpnäärmehormoonid seonduvad
spetsiaalsed valgud, mis kannavad neid kompositsiooni
rakumembraan. Normaalne kilpnääre
eritab 80-100 mikrogrammi T4 ja 5 mikrogrammi T3 päevas.
4. Transport. Põhiosa kilpnäärme hormoonidest
transporditakse veres valkudega seotud kujul.
Jodotüroniinide peamine transpordivalk, samuti
nende ladestumise vorm on türoksiini siduv
globuliin (TSG). Sellel on kõrge afiinsus T3 ja T4 ning
tavatingimustes seob peaaegu kogu koguse
need hormoonid. Veres on ainult 0,03% T4 ja 0,3% T3
vabas vormis.

50.

BIOLOOGILISED MÕJUD
Trijodotüroniin ja türoksiin seonduvad sihtrakkude tuumaretseptoriga
1. Põhivahetuseks. on bioloogilise oksüdatsiooni lahtiühendajad, mis pärsivad ATP moodustumist. ATP tase rakkudes väheneb ja keha
reageerib O2 tarbimise suurenemisega, suureneb põhiainevahetus.
2. Süsivesikute ainevahetuse jaoks:
- suurendab glükoosi imendumist seedetraktis.
- stimuleerib glükolüüsi, pentoosfosfaadi oksüdatsioonirada.
- soodustab glükogeeni lagunemist
- suurendab glükoos-6-fosfataasi ja teiste ensüümide aktiivsust
3. Valguvahetuseks:
- indutseerida sünteesi (nagu steroidid)
- tagavad positiivse lämmastiku tasakaalu
- stimuleerida aminohapete transporti
4. Lipiidide metabolismi jaoks:
- stimuleerida lipolüüsi
- suurendab rasvhapete oksüdatsiooni
- inhibeerivad kolesterooli biosünteesi
_

51.

inaktiveerimine
jodotüroniinid
läbi viidud
sisse
perifeersetes kudedes T4 dejodeerimise tulemusena
"tagurpidi" T3 korda 5, täielik dejodeerimine,
deamineerimine
või
dekarboksüülimine.
Jodotüroniinide jodeeritud katabolismissaadused
konjugeeritud maksas glükurooni või väävelhappega
happed, erituvad koos sapiga, soolestikus uuesti
imendub, dejodeeritakse neerudes ja eritub
uriin. T4 puhul T½ = 7 päeva, T3 puhul T½ = 1-1,5 päeva.

52. LOENG nr 15

Vene Föderatsiooni tervishoiuministeeriumi GBOU VPO USMU
Biokeemia osakond
Distsipliin: biokeemia
LOENG nr 15
Hormoonid ja kohanemine
Lektor: Gavrilov I.V.
Teaduskond: arst ja ennetus,
Kursus: 2
Jekaterinburg, 2016

53. Loengukava

1. Stress – kui üldine adaptiivne
sündroom
2. Stressireaktsioonide etapid: tunnused
metaboolne ja biokeemiline
muudatusi.
3. Hüpofüüsi-neerupealise roll
süsteem, katehhoolamiinid, kasvuhormoon, insuliin,
kilpnäärmehormoonid, sugu
hormoonid rakendamisel adaptiivne
protsessid kehas.

54.

Kohanemine (lad. adaptatio) keha kohanemine tingimustega
olemasolu.
Kohanemise eesmärk on kõrvaldada või
kahjulike mõjude leevendamine
keskkonnategurid:
1. bioloogiline,
2. füüsiline,
3. keemiline,
4. sotsiaalne.

55. Kohanemine

MITTEKONKREETSED
Pakub
aktiveerimine
kaitsesüsteemid
organism, eest
kohanemine mis tahes
keskkonnategur.
KONKREETSED
Põhjustab muutusi
keha,
suunatud
nõrgenemine või
tegevuse kõrvaldamine
spetsiifiline
ebasoodne
tegur a.

56. 3 tüüpi adaptiivseid reaktsioone

1. reaktsioon nõrkadele mõjudele -
treeningreaktsioon (Harkavy järgi,
Kvakina, Ukolova)
2. reaktsioon keskmisele mõjule
jõud - aktiveerimisreaktsioon (vastavalt
Garkavi, Kvakina, Ukolova)
3. reaktsioon tugevale, hädaolukorrale
mõju - stressireaktsioon (vastavalt G.
Selye)

57.

Esimene mulje stressist
(inglise keelest stress - pinge)
sõnastatud
kanadalane
teadlane Hans Selye 1936. aastal (1907-1982).
Esiteks
jaoks
tähistused
kasutati stressi
üldine kohanemise sündroom
(OSA).
Tähtaeg
"stress"
muutuda
kasutada hiljem.
Stress
keha eriline seisund
inimesed ja imetajad, tekkivad
vastuseks tugevale välisele stiimulile
-

58.

Stressor (sünonüümid: stressifaktor, stressisituatsioon) – seisundit põhjustav tegur
stress.
1. Füsioloogiline (liigne valu, vali müra,
kokkupuude äärmuslike temperatuuridega)
2. Keemiline (mitme ravimi võtmine,
nt kofeiin või amfetamiinid)
3. Psühholoogiline
(teave
ülekoormus,
võistlus,
oht
sotsiaalne
staatus,
enesehinnang, vahetu keskkond jne)
4. Bioloogilised (infektsioonid)

59.

OAS-i klassikaline kolmik:
1. koore kasv
neerupealised;
2. harknääre vähendamine
näärmed (harknääre);
3. maohaavand.

60. Mehhanismid, mis suurendavad keha kohanemisvõimet OSA stressiteguriga:

Energiaressursside mobiliseerimine (suurendada
glükoosi, rasvhapete, aminohapete ja
ketoonkehad)
Välise töö efektiivsuse suurendamine
hingamine.
Verevarustuse tugevdamine ja tsentraliseerimine.
Suurenenud vere hüübimisvõime
Kesknärvisüsteemi aktiveerimine (tähelepanuvõime, mälu paranemine,
reaktsiooniaja vähendamine jne).
Valutunde vähenemine.
Põletikuliste reaktsioonide mahasurumine.
Söömiskäitumise ja seksuaalse soovi vähenemine.

61. OSA negatiivsed ilmingud:

Immuunsuse pärssimine (kortisool).
Reproduktiivfunktsiooni häired.
Seedehäired (kortisool).
LPO (adrenaliini) aktiveerimine.
Kudede lagunemine (kortisool, adrenaliin).
ketoatsidoos, hüperlipideemia,
hüperkolesteroleemia.

62. Keha kohanemisvõime muutumise etapid stressi all

Tase
vastupanu
1 - häirefaas
A - šokk
B - antišokk
2 - takistuse faas
3 - kurnatuse faas
või kohanemine
stressor
2
1
AGA
B
3
Kohanemishaigused, surm
Aeg

63.

Stress, sõltuvalt taseme muutusest
Kohanemisvõime jaguneb:
eustress
(kohanemine)
ahastus
(kurnatus)
see stress
see stress
kohanemisvõimeline
kohanemisvõimeline
keha võimeid
keha võimeid
tõuseb, toimub
vähenevad. Häda
selle kohanemine
viib arenguni
stressifaktor ja
kohanemishaigused,
stressi kõrvaldamine.
võimalik, et surmani.

64. Üldine kohanemise sündroom

Arendab süsteemide osalusel:
hüpotaalamus-hüpofüüs-neerupealised.
sümpaatiline-neerupealine
hüpotalamuse-hüpofüüsi-kilpnäärme telg
ja hormoonid:
ACTH
kortikosteroidid (glükokortikoidid,
mineralokortikoidid, androgeenid, östrogeenid)
Katehhoolamiinid (adrenaliin, norepinefriin)
TSH ja kilpnäärmehormoonid
STG

65. Hormoonide sekretsiooni reguleerimine stressi ajal

Stress
KNS
SNS: paraganglia
Hüpotalamus
Vasopressiin
Hüpofüüsi
Aju
aine
neerupealised
Adrenaliin
Norepinefriin
ACTH
TSH
Kortikaalne
aine
neerupealised
Kilpnääre
nääre
Kilpnääre
hormoonid
Glükokortikoidid
Mineralokortikoidid
Sihtkuded
STG
Maks
Somatomediinid

66.

Tase
püsivus
Hormoonide kaasamine OSA staadiumisse
II etapp - vastupanu
Hormoonid: kortisool, kasvuhormoon.
eustress
III
I
II
aega
ahastus
I etapp – ärevus
šokk
vastulöök
Hormoonid:
adrenaliin,
vasopressiin,
oksütotsiin,
kortikoliberiin,
kortisool.
III etapp – kohanemine või
kurnatus
Kohanemisel:
- anaboolsed hormoonid:
(CTH, insuliin, suguhormoonid).
Kui ammendub:
- kohanemishormoonide vähenemine.
Kahjude kogunemine.

67. Sümpaatiline-neerupealiste telg

Sympatoadrenaalne telg

68.

Adrenaliini süntees
Oh
norepinefriin
Oh
O2
Oh
Fe2+
CH 2
HC
COOH
Tyr
Oh
Oh
HC
2+
Cu
CH 2
NH2
COOH
O2
Oh
Oh
H2C
NH2
dopamiin
Oh
Oh
vit. FROM
B6
CH 2
NH2
CO2
SAM SAG
HC
TEMA
HC
H2C
NH2
H2C
norepinefriin
DOPA
DOPATHürosindopamiini monooksügenaas dekarboksülaasi monooksügenaas
TEMA
NHCH 3
adrenaliin
metüültransferaas

69.

mõjusid
Norepinefriin
Adrenaliin
++++
+++
++++
++
++
++
Soojuse tootmine
MMC vähendamine
+++
+++
++++
+ või -
Lipolüüs (rasvade mobiliseerimine
happed)
Ketoonkehade süntees
Glükogenolüüs
+++
++
+
+
+
+++
-
---
Arteriaalne rõhk
Südamerütm
Perifeerne takistus
Glükogenees
Mao ja soolte liikuvus
Higinäärmed (higi)
-
+
-
+

70. Hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealiste telg

Hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealiste telg
Neerupealiste koore hormoonid
Kortikosteroidid
Glükokortikoidid (kortisool) + stress, trauma,
hüpoglükeemia
Mineralokortikoidid (aldosteroon) +
hüperkaleemia, hüponatreemia, angiotensiin II,
prostaglandiinid, ACTH
Androgeenid
Östrogeenid

71.

Sünteesi skeem
kortikosteroidid

72.

kortikotropiini vabastav hormoon
kortikotroopsed rakud
hüpofüüsi eesmine osa
dopamiin
melanotroopsed rakud
keskmine hüpofüüs
Proopiomelanokortiin (POMC)
241AK

73.

ACTH
Maksimaalne ACTH (samuti liberiini ja
glükokortikoidid) täheldatakse hommikul kella 6-8 ajal ja
minimaalselt - 18 kuni 23 tundi
ACTH
MC2R (retseptor)
neerupealiste koor
rasvkude
glükokortikoidid
lipolüüs
melanokortiinne
naharakkude retseptorid
melanotsüüdid, rakud
immuunsüsteem jne.
Tõsta
pigmentatsioon

74. Kortikosteroidide sünteesi reaktsioonid

mitokondrid
lipiid
tilk
H2O
Õline
hape
Eeter
2
kolesterooli
kolesteroolesteraas HO
ACTH
11
12
1 19
10
5
3
4
17
13
9
14
8
7
6
Kolesterool
24
22
18 21
20
23
25
CH 3
C O
26
27
16
15
kolesterooli desmolaas
P450
HO
Pregnenoloon

75. Kortisooli ja aldosterooni süntees

CH 3
C O
CH 3
C O
hüdroksüsteroid-dg
HO
tsütoplasma
Pregnenoloon
CH 3
C O
TEMA
O
Progesteroon
EPR
17-hüdroksülaas
O
O
Hüdroksüprogesteroon
CH3OH
C O
EPR
21-hüdroksülaas
Desoksükortikosteroon
11-hüdroksülaas
EPR 21-hüdroksülaas (P450)
CH3OH
C O
TEMA
O
O
Deoksükortisool
11-hüdroksülaas (P450)
mitokondrid
4HO
O
HO
CH3OH
C O
CH3OH3
C O
OH 2
Tala
ja võrk
tsooni
1
Kortikosteroon
18-hüdroksülaas
mitokondrid
kortisool
HO
CH3OH
CHO C O
glomerulaarne
tsooni
O
Aldosteroon

76. Glükokortikoidide (kortisool) toime

maksas on peamiselt anaboolsed
toime (stimuleerib valkude ja nukleiinide sünteesi
happed).
lihastes, lümfoid- ja rasvkoes, nahas ja
luud pärsivad valkude, RNA ja DNA sünteesi ning
stimuleerib RNA, valkude, aminohapete lagunemist.
stimuleerib glükoneogeneesi maksas.
stimuleerib glükogeeni sünteesi maksas.
inhibeerivad insuliinist sõltuvat glükoosi omastamist
koed. Glükoos läheb insuliinist sõltumatutesse kudedesse
- KNS.

77. Mineralokortikoidide toime (peamine esindaja on aldosteroon)

Stimuleerida:
Inhibeerida:
Na+ reabsorptsioon sisse
neerud;
K+, NH4+, H+ sekretsioon
neerudes, higi,
süljenäärmed,
lima. kest
sooled.
Na-transportervalkude süntees;
Na+,K+-ATPaasid;
transportervalkude süntees K+;
süntees
mitokondriaalne
TCA ensüümid.

78. Suguhormoonid

79. Androgeenide ja nende prekursorite süntees neerupealise koores

NEERUNAPUDES
CH 3
C O
Androgeenide süntees ja nende
eelkäijad sisse
neerupealiste koor
CH 3
C O
EPR
HO
Pregnenoloon
isomeraas
O
EPR
hüdroksülaas
Progesteroon
CH 3
C O
TEMA
HO
CH 3
C O
TEMA
O
Hüdroksüpregnenoloon
Hüdroksüprogesteroon
O
O
HO
Dehüdroepiandrosteroon
mitokondrid
aktiivne
eelkäija
hüdroksülaas
Androsteendioon
mitteaktiivne
eelkäija
vähe
TEMA
HO
O
Androsteenediool
vähe
TEMA
O
Testosteroon
TEMA
vähe
HO
Östradiool

80. Meessuguhormoonide sünteesi ja sekretsiooni reguleerimine

-
Hüpotalamus
Gonadotropiini vabastav hormoon
+
-
inhibiin
-
Hüpofüüsi eesmine osa
FSH
+
Rakud
Sertoli
LG
+
Rakud
Leydig
testosteroon
+
spermatogenees

81. Naissuguhormoonide sünteesi ja sekretsiooni reguleerimine

+
-
Hüpotalamus
Gonadotropiini vabastav hormoon
+
-
-
Hüpofüüsi eesmine osa
FSH
LG
+
+
Folliikuli
kollaskeha
östradiool
progesteroon

82. Suguhormoonide toime

Androgeenid:
- reguleerida valkude sünteesi embrüos
spermatogoonia, lihased, luud,
neerud ja aju;
- omavad anaboolset toimet;
- stimuleerida rakkude jagunemist jne.

83.

Östrogeenid:
- stimuleerida kaasatud kudede arengut
paljundamine;
-määrata naiste sekundaarsete suguelundite areng
märgid;
- valmistada endomeetrium ette implanteerimiseks;
- anaboolne toime luudele ja kõhredele;
-stimuleerida transportvalkude sünteesi
kilpnääre ja suguhormoonid;
- suurendada HDL-i sünteesi ja pärssida
LDL moodustumine, mis viib kolesterooli taseme languseni
veri jne.
- mõjutab reproduktiivset funktsiooni;
-mõjutab kesknärvisüsteemi jne.

84.

Progesteroon:
1. mõjutab reproduktiivfunktsiooni
organism;
2. tõstab basaaltemperatuuri
pärast
3. ovulatsiooni ja püsib luteaali ajal
menstruaaltsükli faasid;
4. suurtes kontsentratsioonides suhtleb
neeru aldosterooni retseptorid
tuubulid (aldosteroon kaotab oma võime
stimuleerida naatriumi reabsorptsiooni)
5. mõjub kesknärvisüsteemile, põhjustades mõningaid
käitumuslikud tunnused premenstruatsiooni ajal
periood.

85. Somatotroopne hormoon

STG
–
somatotroopne
hormoon
(hormoon
kasv),
üheahelaline
191 AA-st koosnev polüpeptiid sisaldab 2
disulfiidsillad. Sünteesitud aastal
ees
aktsiad
hüpofüüsi
kuidas
klassikaline
valguline
hormoon.
Sekretsiooni pulseeritakse intervallidega
20-30 min.

86.

- somatoliberiin
+ somatostatiin
Hüpotalamus
somatoliberiin
somatostatiin
-
+
-
Hüpofüüsi eesmine osa
STG
Maks
Luud
+ glükoneogenees
+ valkude süntees
+ kasv
+ valkude süntees
IGF-1
Adipotsüüdid
lihaseid
+ lipolüüs
- kõrvaldamine
glükoos
+ valkude süntees
- kõrvaldamine
glükoos

87.

STH toimel tekivad kuded
peptiidid - somatomediinid.
Somatomediinid
või insuliinitaoline
tegurid
kasvu
(FMI)
omama
insuliinitaoline toime ja tugev
kasvu soodustav
tegevust.
Somatomediinid
omama
endokriinne,
parakriinne ja autokriinne toime. Nemad on
valitseda
tegevust
ja
summa
ensüümid, valkude biosüntees.

Need on bioloogiliselt aktiivsed ained, mida sünteesitakse väikestes kogustes endokriinsüsteemi spetsialiseeritud rakkudes ja mis viiakse ringlevate vedelike (näiteks vere) kaudu sihtrakkudesse, kus nad avaldavad oma reguleerivat toimet.

Hormoonidel, nagu ka teistel signaalmolekulidel, on mõned ühised omadused.

1. vabanevad neid tootvatest rakkudest rakuvälisesse ruumi;
2. ei ole rakkude struktuurikomponendid ega kasutata energiaallikana;
3. on võimelised spetsiifiliselt suhtlema rakkudega, millel on antud hormooni retseptoreid;
4. neil on väga kõrge bioloogiline aktiivsus- toimib rakkudele tõhusalt väga madalates kontsentratsioonides (umbes 10-6-10-11 mol/l).

Hormoonide toimemehhanismid

Hormoonid mõjutavad sihtrakke.

sihtrakud- Need on rakud, mis interakteeruvad spetsiifiliselt hormoonidega spetsiaalsete retseptorvalkude abil. Need retseptorvalgud paiknevad raku välismembraanil ehk tsütoplasmas või raku tuumamembraanil ja teistel organellidel.

Biokeemilised mehhanismid signaali edastamiseks hormoonilt sihtrakku.

Iga retseptorvalk koosneb vähemalt kahest domeenist (piirkonnast), millel on kaks funktsiooni:

1. hormoonide äratundmine;
2. vastuvõetud signaali muundamine ja edastamine rakku.

Kuidas tunneb retseptorvalk ära hormoonmolekuli, millega ta võib suhelda?

Üks retseptorvalgu domeenidest sisaldab piirkonda, mis on komplementaarne signaalmolekuli mõne osaga. Retseptori sidumisprotsess signaalmolekuliga on sarnane ensüümi-substraadi kompleksi moodustumise protsessiga ja seda saab määrata afiinsuskonstandi väärtusega.

Enamikku retseptoreid ei mõisteta hästi, kuna nende eraldamine ja puhastamine on väga rasked ning igat tüüpi retseptorite sisaldus rakkudes on väga madal. Kuid on teada, et hormoonid suhtlevad oma retseptoritega füüsikalis-keemiliselt. Hormooni molekuli ja retseptori vahel tekivad elektrostaatilised ja hüdrofoobsed interaktsioonid. Kui retseptor seondub hormooniga, tekivad retseptorvalgus konformatsioonilised muutused ja aktiveerub signaalmolekuli kompleks retseptorvalguga. Aktiivses olekus võib see vastusena vastuvõetud signaalile põhjustada spetsiifilisi intratsellulaarseid reaktsioone. Kui retseptorvalkude süntees või võime signaalmolekulidega seonduda on häiritud, tekivad haigused – endokriinsed häired.

Selliseid haigusi on kolme tüüpi.

1. Seotud retseptorvalkude ebapiisava sünteesiga.
2. Seotud muutustega retseptori struktuuris - geneetilised defektid.
3. Seotud retseptorvalkude blokeerimisega antikehade poolt.

Hormoonide toimemehhanismid sihtrakkudele. Sõltuvalt hormooni struktuurist on interaktsiooni kahte tüüpi. Kui hormoonmolekul on lipofiilne (näiteks steroidhormoonid), võib see tungida läbi sihtrakkude välismembraani lipiidikihi. Kui molekul on suur või polaarne, on selle tungimine rakku võimatu. Seetõttu paiknevad lipofiilsete hormoonide puhul retseptorid sihtrakkude sees ja hüdrofiilsete hormoonide puhul välismembraanis.

Hüdrofiilsete molekulide puhul toimib rakusisene signaaliülekande mehhanism, et saada rakuline vastus hormonaalsele signaalile. See juhtub ainete osalusel, mida nimetatakse teiseks vahendajaks. Hormoonimolekulid on väga mitmekesise kujuga, kuid "teised vahendajad" mitte.

Signaali edastamise usaldusväärsus tagab hormooni väga kõrge afiinsuse selle retseptorvalgu suhtes.

Millised on vahendajad, mis osalevad humoraalsete signaalide rakusiseses edastamises?

Need on tsüklilised nukleotiidid (cAMP ja cGMP), inositooltrifosfaat, kaltsiumi siduv valk – kalmoduliin, kaltsiumiioonid, tsükliliste nukleotiidide sünteesis osalevad ensüümid, aga ka proteiinkinaasid – valkude fosforüülimise ensüümid. Kõik need ained osalevad sihtrakkude üksikute ensüümsüsteemide aktiivsuse reguleerimises.

Analüüsime üksikasjalikumalt hormoonide ja rakusiseste vahendajate toimemehhanisme.

Membraani toimemehhanismiga signaalimolekulidelt signaali sihtrakkudele edastamiseks on kaks peamist viisi:

1. adenülaattsüklaasi (või guanülaattsüklaasi) süsteemid;
2. fosfoinositiidi mehhanism.

adenülaattsüklaasi süsteem.

Peamised komponendid: membraanivalgu retseptor, G-valk, adenülaattsüklaasi ensüüm, guanosiintrifosfaat, proteiinkinaasid.

Lisaks on ATP vajalik adenülaattsüklaasi süsteemi normaalseks toimimiseks.

Retseptorvalk G-proteiin, mille kõrval asuvad GTP ja ensüüm (adenülaattsüklaas), on ehitatud rakumembraani.

Kuni hormooni toime hetkeni on need komponendid dissotsieerunud olekus ja peale signaalmolekuli kompleksi moodustumist retseptorvalguga toimuvad muutused G-valgu konformatsioonis. Selle tulemusena omandab üks G-valgu alaühikutest võime seonduda GTP-ga.

G-valgu-GTP kompleks aktiveerib adenülaattsüklaasi. Adenülaattsüklaas hakkab ATP molekule aktiivselt muundama cAMP-ks.

cAMP-l on võime aktiveerida spetsiaalseid ensüüme - proteiinkinaase, mis katalüüsivad ATP osalusel erinevate valkude fosforüülimisreaktsioone. Samal ajal sisalduvad valgu molekulide koostises fosforhappejäägid. Selle fosforüülimisprotsessi peamine tulemus on fosforüülitud valgu aktiivsuse muutus. Erinevates rakutüüpides fosforüülivad erineva funktsionaalse aktiivsusega valgud adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimise tulemusena. Näiteks võivad need olla ensüümid, tuumavalgud, membraanivalgud. Fosforüülimisreaktsiooni tulemusena võivad valgud muutuda funktsionaalselt aktiivseks või inaktiivseks.

Sellised protsessid põhjustavad muutusi sihtrakus toimuvate biokeemiliste protsesside kiiruses.

Adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimine kestab väga lühikest aega, kuna G-valk hakkab pärast adenülaattsüklaasiga seondumist avaldama GTPaasi aktiivsust. Pärast GTP hüdrolüüsi taastab G-valk oma konformatsiooni ja lakkab adenülaattsüklaasi aktiveerimast. Selle tulemusena cAMP moodustumise reaktsioon peatub.

Lisaks adenülaattsüklaasi süsteemis osalejatele on mõnedel sihtrakkudel G-valkudega seotud retseptorvalgud, mis põhjustavad adenülaattsüklaasi inhibeerimist. Samal ajal inhibeerib GTP-G-valgu kompleks adenülaattsüklaasi.

Kui cAMP moodustumine peatub, ei peatu fosforüülimisreaktsioonid rakus kohe: seni, kuni cAMP molekulid eksisteerivad, jätkub proteiinkinaasi aktiveerimise protsess. cAMP-i toime peatamiseks on rakkudes spetsiaalne ensüüm - fosfodiesteraas, mis katalüüsib 3,5"-tsüklo-AMP hüdrolüüsireaktsiooni AMP-ks.

Mõned ained, millel on fosfodiesteraasi pärssiv toime (nt alkaloidid kofeiin, teofülliin), aitavad säilitada ja tõsta tsüklo-AMP kontsentratsiooni rakus. Nende ainete mõjul organismis pikeneb adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimise kestus, st hormooni toime suureneb.

Lisaks adenülaattsüklaasi või guanülaattsüklaasi süsteemidele on sihtraku sees ka mehhanism teabe edastamiseks kaltsiumioonide ja inositooltrifosfaadi osalusel.

Inositooltrifosfaat on aine, mis on kompleksse lipiidi - inositoolfosfatiidi derivaat. See moodustub spetsiaalse ensüümi - fosfolipaasi "C" - toimel, mis aktiveeritakse membraani retseptori valgu intratsellulaarse domeeni konformatsiooniliste muutuste tulemusena.

See ensüüm hüdrolüüsib fosfoestersideme fosfatidüülinositool-4,5-bisfosfaadi molekulis, mille tulemusena moodustuvad diatsüülglütserool ja inositooltrifosfaat.

On teada, et diatsüülglütserooli ja inositooltrifosfaadi moodustumine põhjustab ioniseeritud kaltsiumi kontsentratsiooni suurenemist rakus. See viib paljude kaltsiumist sõltuvate valkude aktiveerimiseni rakus, sealhulgas erinevate proteiinkinaaside aktiveerimiseni. Ja siin, nagu ka adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimise korral, on rakusiseste signaalide edastamise üheks etapiks valgu fosforüülimine, mis viib raku füsioloogilise reaktsioonini hormooni toimele.

Spetsiaalne kaltsiumi siduv valk kalmoduliin osaleb sihtraku fosfoinositiidi signaaliülekande mehhanismi töös. See on madala molekulmassiga valk (17 kDa), mis koosneb 30% ulatuses negatiivselt laetud aminohapetest (Glu, Asp) ja on seetõttu võimeline aktiivselt siduma Ca + 2. Ühel kalmoduliini molekulil on 4 kaltsiumi siduvat kohta. Pärast interaktsiooni Ca + 2-ga toimuvad kalmoduliini molekulis konformatsioonilised muutused ja Ca + 2-kalmoduliini kompleks muutub võimeliseks reguleerima paljude ensüümide aktiivsust (allosteeriliselt inhibeerima või aktiveerima) - adenülaattsüklaas, fosfodiesteraas, Ca + 2, Mg + 2- ATPaas ja mitmesugused proteiinkinaasid.

Erinevates rakkudes, kui kompleks "Ca + 2-kalmoduliin" puutub kokku sama ensüümi isoensüümidega (näiteks erinevat tüüpi adenülaattsüklaasiga), täheldatakse mõnel juhul aktiveerimist ja teistel cAMP moodustumise pärssimist. reaktsioon. Sellised erinevad mõjud ilmnevad seetõttu, et isoensüümide allosteerilised keskused võivad sisaldada erinevaid aminohapperadikaale ja nende reaktsioon Ca + 2-kalmoduliini kompleksi toimele on erinev.

Seega võib "teise sõnumitoojate" roll hormoonide signaalide edastamisel sihtrakkudes olla:

1. tsüklilised nukleotiidid (c-AMP ja c-GMP);
2. Ca ioonid;
3. kompleks "Sa-kalmoduliin";
4. diatsüülglütserool;
5. inositooltrifosfaat.

Sihtrakkudes sisalduvate hormoonide teabe edastamise mehhanismidel ülaltoodud vahendajate abil on ühised tunnused:

1. üks signaali edastamise etappe on valkude fosforüülimine;
2. aktiveerimise lõpetamine toimub protsessides osalejate endi algatatud spetsiaalsete mehhanismide tulemusena - on olemas negatiivse tagasiside mehhanismid.

Hormoonid on organismi füsioloogiliste funktsioonide peamised humoraalsed regulaatorid ning nende omadused, biosünteesiprotsessid ja toimemehhanismid on nüüdseks hästi teada.

Omadused, mille poolest hormoonid erinevad teistest signaalmolekulidest, on järgmised.

1. Hormoonide süntees toimub endokriinsüsteemi spetsiaalsetes rakkudes. Hormoonide süntees on endokriinsete rakkude põhifunktsioon.
2. Hormoonid erituvad verre, sagedamini veeni, mõnikord lümfi. Teised signaalimolekulid võivad jõuda sihtrakkudeni ilma ringlevatesse vedelikesse eritumata.
3. Telekriinne efekt (või kaugtegevus)- hormoonid toimivad sihtrakkudele, mis asuvad sünteesikohast suurel kaugusel.

Hormoonid on sihtrakkude suhtes väga spetsiifilised ained ja neil on väga kõrge bioloogiline aktiivsus.

Hormoonide keemiline struktuur

Hormoonide struktuur on erinev. Praeguseks on kirjeldatud ja eraldatud umbes 160 erinevat hormooni erinevatest hulkrakulistest organismidest.

Vastavalt keemilisele struktuurile võib hormoonid jagada kolme klassi:

1. valk-peptiidhormoonid;
2. aminohapete derivaadid;
3. steroidhormoonid.

Esimene klass sisaldab hüpotalamuse ja hüpofüüsi hormoonid (nendes näärmetes sünteesitakse peptiide ja mõningaid valke), samuti kõhunäärme ja kõrvalkilpnäärme hormoonid ning üks kilpnäärmehormoonidest.

Teine klass sisaldab amiinid, mis sünteesitakse neerupealise medullas ja epifüüsis, samuti joodi sisaldavad kilpnäärmehormoonid.

Kolmas klass on steroidhormoonid, mida sünteesitakse neerupealiste koores ja sugunäärmetes. Süsinikuaatomite arvu järgi erinevad steroidid üksteisest:

Alates 21- neerupealiste koore hormoonid ja progesteroon;

Alates 19- meessuguhormoonid - androgeenid ja testosteroon;

Alates 18- naissuguhormoonid - östrogeen.

Kõigile steroididele on omane steraani tuuma olemasolu.

Endokriinsüsteemi toimemehhanismid

Endokriinsüsteem- endokriinsete näärmete kogum ja mõned spetsialiseerunud endokriinsed rakud kudedes, mille endokriinne funktsioon ei ole ainus (näiteks kõhunäärmel pole mitte ainult endokriinseid, vaid ka eksokriinseid funktsioone). Iga hormoon on üks selle osalejatest ja kontrollib teatud metaboolseid reaktsioone. Samal ajal on sisesekretsioonisüsteemi sees regulatsioonitasemed – mõnel näärmel on võime teisi kontrollida.

Üldine skeem endokriinsete funktsioonide rakendamiseks kehas. See skeem hõlmab endokriinsüsteemi kõrgeimat reguleerimise taset - hüpotalamust ja hüpofüüsi, mis toodavad hormoone, mis ise mõjutavad teiste endokriinsete rakkude hormoonide sünteesi ja sekretsiooni protsesse.

Sama skeem näitab, et hormoonide sünteesi ja sekretsiooni kiirus võib muutuda ka teistest näärmetest pärinevate hormoonide mõjul või mittehormonaalsete metaboliitide stimuleerimise tulemusena.

Samuti näeme negatiivsete tagasiside (-) olemasolu - sünteesi ja (või) sekretsiooni pärssimist pärast hormoonide tootmise kiirenemist põhjustanud primaarse teguri kõrvaldamist.

Selle tulemusena hoitakse hormooni sisaldus veres teatud tasemel, mis sõltub keha funktsionaalsest seisundist.

Lisaks loob organism veres tavaliselt väikese üksikute hormoonide reservi (seda pole diagrammil näha). Sellise reservi olemasolu on võimalik, kuna paljud hormoonid veres on olekus, mis on seotud spetsiaalsete transpordivalkudega. Näiteks türoksiini seostatakse türoksiini siduva globuliiniga ja glükokortikosteroide valgu transkortiiniga. Selliste hormoonide kaks vormi – transpordivalkudega seotud ja vabad – on veres dünaamilises tasakaalus.

See tähendab, et kui selliste hormoonide vabad vormid hävivad, siis seotud vorm dissotsieerub ja hormooni kontsentratsioon veres püsib suhteliselt konstantsel tasemel. Seega võib hormooni kompleksi transpordivalguga pidada selle hormooni varuks organismis.

Mõju, mida täheldatakse sihtrakkudes hormoonide mõjul. On väga oluline, et hormoonid ei põhjustaks sihtrakus uusi metaboolseid reaktsioone. Nad moodustavad kompleksi ainult retseptorvalguga. Hormonaalse signaali edastamise tulemusena sihtrakus lülituvad rakulised reaktsioonid sisse või välja, andes rakulise vastuse.

Sel juhul võib sihtlahus täheldada järgmisi peamisi mõjusid:

1. üksikute valkude (sh ensüümvalkude) biosünteesi kiiruse muutus;
2. juba olemasolevate ensüümide aktiivsuse muutus (näiteks fosforüülimise tulemusena - nagu on juba näidatud, kasutades näitena adenülaattsüklaasi süsteemi);
3. membraanide läbilaskvuse muutus sihtrakkudes üksikute ainete või ioonide puhul (näiteks Ca +2 puhul).

Hormooni äratundmise mehhanismide kohta on juba öeldud – hormoon interakteerub sihtrakuga ainult spetsiaalse retseptorvalgu juuresolekul. Hormooni seondumine retseptoriga sõltub söötme füüsikalis-keemilistest parameetritest – pH-st ja erinevate ioonide kontsentratsioonist.

Eriti oluline on retseptorvalgu molekulide arv välismembraanil või sihtraku sees. See muutub sõltuvalt keha füsioloogilisest seisundist, haigustest või ravimite mõjust. Ja see tähendab, et erinevates tingimustes on sihtraku reaktsioon hormooni toimele erinev.

Erinevatel hormoonidel on erinevad füüsikalis-keemilised omadused ja sellest sõltub teatud hormoonide retseptorite asukoht.

Tavapärane on eristada kahte hormoonide ja sihtrakkude koostoime mehhanismi:

1. membraani mehhanism- kui hormoon seondub sihtraku välismembraani pinnal oleva retseptoriga;
2. rakusisene mehhanism- kui hormooni retseptor asub raku sees, st tsütoplasmas või rakusisestel membraanidel.

Membraani toimemehhanismiga hormoonid:

• kõik valgu- ja peptiidhormoonid, samuti amiinid (adrenaliin, norepinefriin).

Intratsellulaarne toimemehhanism on järgmine:

• steroidhormoonid ja aminohapete derivaadid - türoksiin ja trijodotüroniin.

Hormonaalse signaali edastamine rakustruktuuridele toimub vastavalt ühele mehhanismidest. Näiteks adenülaattsüklaasi süsteemi kaudu või Ca +2 ja fosfoinositiidide osalusel. See kehtib kõigi membraani toimemehhanismiga hormoonide kohta. Kuid rakusisese toimemehhanismiga steroidhormoonid, mis tavaliselt reguleerivad valkude biosünteesi kiirust ja millel on sihtraku tuuma pinnal retseptor, ei vaja rakus täiendavaid sõnumitoojaid.

Steroidide valguretseptorite struktuuri tunnused. Enim uuritud on neerupealiste koore hormoonide retseptor – glükokortikosteroidid (GCS).

Sellel valgul on kolm funktsionaalset piirkonda:

1. hormooniga seondumiseks (C-ots);
2. DNA sidumiseks (keskne);
3. antigeenne sait, mis on samaaegselt võimeline moduleerima promootori funktsiooni transkriptsiooni ajal (N-ots).

Sellise retseptori iga saidi funktsioonid on nende nimedest selged, on ilmne, et steroidi retseptori selline struktuur võimaldab neil mõjutada transkriptsiooni kiirust rakus. Seda kinnitab tõsiasi, et steroidhormoonide toimel stimuleeritakse (või inhibeeritakse) teatud valkude biosüntees rakus. Sel juhul täheldatakse mRNA moodustumise kiirenemist (või aeglustumist). Selle tulemusena muutub teatud valkude (sageli ensüümide) sünteesitud molekulide arv ja muutub ainevahetusprotsesside kiirus.

Erinevate struktuuride hormoonide biosüntees ja sekretsioon

Valk-peptiidhormoonid. Valgu- ja peptiidhormoonide moodustumise protsessis endokriinsete näärmete rakkudes moodustub polüpeptiid, millel puudub hormonaalne aktiivsus. Kuid sellisel molekulil on oma koostises fragment (id), mis sisaldavad (e) selle hormooni aminohappejärjestust. Sellist valgumolekuli nimetatakse pre-prohormooniks ja sellel on (tavaliselt N-otsas) struktuur, mida nimetatakse liider- või signaaljärjestuseks (pre-). Seda struktuuri esindavad hüdrofoobsed radikaalid ja see on vajalik selle molekuli liikumiseks ribosoomidest läbi membraanide lipiidkihtide endoplasmaatilise retikulumi (ER) tsisternidesse. Samal ajal, molekuli läbimisel läbi membraani, lõhustatakse piiratud proteolüüsi tulemusena liider (eel)järjestus ja ER-i sisse ilmub prohormoon. Seejärel transporditakse EPR-süsteemi kaudu prohormoon Golgi kompleksi ja siin lõpeb hormooni küpsemine. Jällegi, spetsiifiliste proteinaaside toimel toimuva hüdrolüüsi tulemusena lõhustatakse järelejäänud (N-terminaalne) fragment (pro-sait). Moodustunud spetsiifilise bioloogilise aktiivsusega hormoonmolekul siseneb sekretoorsetesse vesiikulitesse ja koguneb kuni sekretsiooni hetkeni.

Glükoproteiinide kompleksvalkude (näiteks hüpofüüsi folliikuleid stimuleerivate (FSH) või kilpnääret stimuleerivate (TSH) hormoonide) sünteesi käigus kaasatakse süsivesikute komponent küpsemise protsessis struktuuri. hormoonist.

Võib toimuda ka ekstraribosomaalne süntees. Nii sünteesitakse tripeptiid türoliberiin (hüpotalamuse hormoon).

Aminohapete derivaadid. Türosiinist sünteesitakse neerupealise medulla hormoonid adrenaliin ja norepinefriin, samuti joodi sisaldavad kilpnäärmehormoonid. Adrenaliini ja norepinefriini sünteesi käigus läbib türosiin hüdroksüülimise, dekarboksüülimise ja metüülimise aminohappe metioniini aktiivse vormi osalusel.

Kilpnääre sünteesib joodi sisaldavad hormoonid trijodotüroniini ja türoksiini (tetrajodotüroniini). Sünteesi käigus toimub türosiini fenoolrühma joodimine. Eriti huvitav on joodi metabolism kilpnäärmes. Glükoproteiini türeoglobuliini (TG) molekuli molekulmass on üle 650 kDa. Samal ajal on TG molekuli koostises umbes 10% massist süsivesikud ja kuni 1% jood. See sõltub joodi kogusest toidus. TG polüpeptiid sisaldab 115 türosiini jääki, mis on jooditud spetsiaalse ensüümi türeperoksidaasi abil oksüdeeritud joodiga. Seda reaktsiooni nimetatakse joodi organiseerumiseks ja see toimub kilpnäärme folliikulites. Selle tulemusena moodustuvad türosiini jääkidest mono- ja dijodotürosiin. Neist ligikaudu 30% jääkidest võib kondenseerumise tulemusena muutuda tri- ja tetrajodotüroniinideks. Kondensatsioon ja joodimine toimub sama ensüümi, türeperoksidaasi, osalusel. Kilpnäärmehormoonide edasine küpsemine toimub näärmerakkudes – TG imendub rakkudesse endotsütoosi teel ja lüsosoomi sulandumise tulemusena imendunud TG valguga tekib sekundaarne lüsosoom.

Lüsosoomide proteolüütilised ensüümid tagavad TG hüdrolüüsi ning T3 ja T4 moodustumise, mis vabanevad rakuvälisesse ruumi. Ja mono- ja dijodotürosiin dejodeeritakse spetsiaalse dejodinaasensüümi abil ja joodi saab ümber korraldada. Kilpnäärmehormoonide sünteesi jaoks on iseloomulik sekretsiooni pärssimise mehhanism negatiivse tagasiside tüübi järgi (T 3 ja T 4 pärsivad TSH vabanemist).

Steroidhormoonid. Steroidhormoonid sünteesitakse kolesteroolist (27 süsinikuaatomit) ja kolesterool sünteesitakse atsetüül-CoA-st.

Kolesterool muudetakse steroidhormoonideks järgmiste reaktsioonide tulemusena:

1. külgradikaali lõhustamine;
2. täiendavate kõrvalradikaalide moodustumine hüdroksüülimisreaktsiooni tulemusena monooksügenaaside (hüdroksülaaside) spetsiaalsete ensüümide abil - kõige sagedamini 11., 17. ja 21. positsioonis (mõnikord 18.). Steroidhormoonide sünteesi esimeses etapis moodustuvad esmalt prekursorid (pregnenoloon ja progesteroon) ning seejärel teised hormoonid (kortisool, aldosteroon, suguhormoonid). Kortikosteroididest saab moodustada aldosterooni, mineralokortikoide.

hormoonide sekretsioon.Reguleerib kesknärvisüsteem. Sünteesitud hormoonid kogunevad sekretoorsetes graanulites. Närviimpulsside mõjul või teiste endokriinsete näärmete (troopiliste hormoonide) signaalide mõjul eksotsütoosi tagajärjel toimub degranulatsioon ja hormoon vabaneb verre.

Reguleerimise mehhanismid tervikuna esitati endokriinse funktsiooni rakendamise mehhanismi skeemis.

Hormoonide transport

Hormoonide transpordi määrab nende lahustuvus. Hüdrofiilse iseloomuga hormoonid (näiteks valk-peptiidhormoonid) transporditakse veres tavaliselt vabal kujul. Steroidhormoonid, joodi sisaldavad kilpnäärmehormoonid transporditakse komplekside kujul vereplasma valkudega. Need võivad olla spetsiifilised transportvalgud (transpordivad madala molekulmassiga globuliinid, türoksiini siduv valk; transpordivad kortikosteroidid valk transkortiin) ja mittespetsiifiline transport (albumiinid).

On juba öeldud, et hormoonide kontsentratsioon vereringes on väga madal. Ja see võib muutuda vastavalt keha füsioloogilisele seisundile. Üksikute hormoonide sisalduse vähenemisega areneb seisund, mida iseloomustab vastava näärme alatalitlus. Ja vastupidi, hormooni sisalduse suurenemine on hüperfunktsioon.

Hormoonide kontsentratsiooni püsivuse veres tagavad ka hormoonide katabolismi protsessid.

Hormoonide katabolism

Valk-peptiidhormoonid läbivad proteolüüsi, lagunevad üksikuteks aminohapeteks. Need aminohapped osalevad edasi deamiinimise, dekarboksüülimise, transamiinimise reaktsioonides ja lagunevad lõppsaadusteks: NH 3, CO 2 ja H 2 O.

Hormoonid läbivad oksüdatiivse deaminatsiooni ja edasise oksüdatsiooni CO 2 ja H 2 O. Steroidhormoonid lagunevad erinevalt. Organismis puuduvad ensüümsüsteemid, mis tagaksid nende lagunemise.

Põhimõtteliselt muudetakse külgradikaale. Lisatakse täiendavad hüdroksüülrühmad. Hormoonid muutuvad hüdrofiilsemaks. Moodustuvad molekulid, mis on steraani struktuur, milles ketorühm asub 17. positsioonil. Sellisel kujul erituvad steroidsete suguhormoonide katabolismi produktid uriiniga ja neid nimetatakse 17-ketosteroidideks. Nende koguse määramine uriinis ja veres näitab suguhormoonide sisaldust organismis.

1. Hormoonide üldised omadused Hormoonid on bioloogiliselt aktiivsed ained, mida sünteesitakse väikestes kogustes endokriinsüsteemi spetsialiseeritud rakkudes ja mis viiakse ringlevate vedelike (näiteks vere) kaudu sihtrakkudesse, kus nad avaldavad oma reguleerivat toimet.
Hormoonidel, nagu ka teistel signaalmolekulidel, on mõned ühised omadused.
1) vabanevad neid tootvatest rakkudest rakuvälisesse ruumi;
2) ei ole rakkude struktuurikomponendid ega kasutata energiaallikana;
3) on võimelised spetsiifiliselt suhtlema rakkudega, millel on antud hormooni retseptoreid;
4) on väga kõrge bioloogilise aktiivsusega – mõjuvad efektiivselt rakkudele väga madalatel kontsentratsioonidel (umbes 10 -6 -10 -11 mol/l).

2. Hormoonide toimemehhanismid Hormoonid mõjutavad sihtrakke.
Sihtrakud on rakud, mis interakteeruvad spetsiifiliselt hormoonidega, kasutades spetsiaalseid retseptorvalke. Need retseptorvalgud paiknevad raku välismembraanil ehk tsütoplasmas või raku tuumamembraanil ja teistel organellidel.
Biokeemilised mehhanismid signaali edastamiseks hormoonilt sihtrakku.
Iga retseptorvalk koosneb vähemalt kahest domeenist (piirkonnast), millel on kaks funktsiooni:
1) hormoonide äratundmine;
2) vastuvõetud signaali teisendamine ja edastamine rakku.
Kuidas tunneb retseptorvalk ära hormoonmolekuli, millega ta võib suhelda?
Üks retseptorvalgu domeenidest sisaldab piirkonda, mis on komplementaarne signaalmolekuli mõne osaga. Retseptori sidumisprotsess signaalmolekuliga on sarnane ensüümi-substraadi kompleksi moodustumise protsessiga ja seda saab määrata afiinsuskonstandi väärtusega.
Enamikku retseptoreid ei mõisteta hästi, kuna nende eraldamine ja puhastamine on väga rasked ning igat tüüpi retseptorite sisaldus rakkudes on väga madal. Kuid on teada, et hormoonid suhtlevad oma retseptoritega füüsikalis-keemiliselt. Hormooni molekuli ja retseptori vahel tekivad elektrostaatilised ja hüdrofoobsed interaktsioonid. Kui retseptor seondub hormooniga, tekivad retseptorvalgus konformatsioonilised muutused ja aktiveerub signaalmolekuli kompleks retseptorvalguga. Aktiivses olekus võib see vastusena vastuvõetud signaalile põhjustada spetsiifilisi intratsellulaarseid reaktsioone. Kui retseptorvalkude süntees või võime signaalmolekulidega seonduda on häiritud, tekivad haigused – endokriinsed häired. Selliseid haigusi on kolme tüüpi.
1. Seotud retseptorvalkude ebapiisava sünteesiga.
2. Seotud muutustega retseptori struktuuris - geneetilised defektid.
3. Seotud retseptorvalkude blokeerimisega antikehade poolt.

Hormoonide toimemehhanismid sihtrakkudele Sõltuvalt hormooni struktuurist eristatakse kahte tüüpi koostoimeid. Kui hormoonmolekul on lipofiilne (näiteks steroidhormoonid), võib see tungida läbi sihtrakkude välismembraani lipiidikihi. Kui molekul on suur või polaarne, on selle tungimine rakku võimatu. Seetõttu paiknevad lipofiilsete hormoonide puhul retseptorid sihtrakkude sees ja hüdrofiilsete hormoonide puhul välismembraanis.
Hüdrofiilsete molekulide puhul toimib rakusisene signaaliülekande mehhanism, et saada rakuline vastus hormonaalsele signaalile. See juhtub ainete osalusel, mida nimetatakse teiseks vahendajaks. Hormoonimolekulid on väga mitmekesise kujuga, kuid "teised vahendajad" mitte.
Signaali edastamise usaldusväärsus tagab hormooni väga kõrge afiinsuse selle retseptorvalgu suhtes.
Millised on vahendajad, mis osalevad humoraalsete signaalide rakusiseses edastamises?
Need on tsüklilised nukleotiidid (cAMP ja cGMP), inositooltrifosfaat, kaltsiumi siduv valk – kalmoduliin, kaltsiumiioonid, tsükliliste nukleotiidide sünteesis osalevad ensüümid, aga ka proteiinkinaasid – valkude fosforüülimise ensüümid. Kõik need ained osalevad sihtrakkude üksikute ensüümsüsteemide aktiivsuse reguleerimises.
Analüüsime üksikasjalikumalt hormoonide ja rakusiseste vahendajate toimemehhanisme. Membraani toimemehhanismiga signaalimolekulidelt signaali sihtrakkudele edastamiseks on kaks peamist viisi:
1) adenülaattsüklaasi (või guanülaattsüklaasi) süsteemid;
2) fosfoinositiidi mehhanism.
adenülaattsüklaasi süsteem.
Peamised komponendid: membraanivalgu retseptor, G-valk, adenülaattsüklaasi ensüüm, guanosiintrifosfaat, proteiinkinaasid.
Lisaks on ATP vajalik adenülaattsüklaasi süsteemi normaalseks toimimiseks.
Retseptorvalk G-proteiin, mille kõrval asuvad GTP ja ensüüm (adenülaattsüklaas), on ehitatud rakumembraani.
Kuni hormooni toime hetkeni on need komponendid dissotsieerunud olekus ja peale signaalmolekuli kompleksi moodustumist retseptorvalguga toimuvad muutused G-valgu konformatsioonis. Selle tulemusena omandab üks G-valgu alaühikutest võime seonduda GTP-ga.
G-valgu-GTP kompleks aktiveerib adenülaattsüklaasi. Adenülaattsüklaas hakkab ATP molekule aktiivselt muundama cAMP-ks.
cAMP-l on võime aktiveerida spetsiaalseid ensüüme - proteiinkinaase, mis katalüüsivad ATP osalusel erinevate valkude fosforüülimisreaktsioone. Samal ajal sisalduvad valgu molekulide koostises fosforhappejäägid. Selle fosforüülimisprotsessi peamine tulemus on fosforüülitud valgu aktiivsuse muutus. Erinevates rakutüüpides fosforüülivad erineva funktsionaalse aktiivsusega valgud adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimise tulemusena. Näiteks võivad need olla ensüümid, tuumavalgud, membraanivalgud. Fosforüülimisreaktsiooni tulemusena võivad valgud muutuda funktsionaalselt aktiivseks või inaktiivseks.
Sellised protsessid põhjustavad muutusi sihtrakus toimuvate biokeemiliste protsesside kiiruses.
Adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimine kestab väga lühikest aega, kuna G-valk hakkab pärast adenülaattsüklaasiga seondumist avaldama GTPaasi aktiivsust. Pärast GTP hüdrolüüsi taastab G-valk oma konformatsiooni ja lakkab adenülaattsüklaasi aktiveerimast. Selle tulemusena cAMP moodustumise reaktsioon peatub.
Lisaks adenülaattsüklaasi süsteemis osalejatele on mõnedel sihtrakkudel G-valkudega seotud retseptorvalgud, mis põhjustavad adenülaattsüklaasi inhibeerimist. Samal ajal inhibeerib GTP-G-valgu kompleks adenülaattsüklaasi.
Kui cAMP moodustumine peatub, ei peatu fosforüülimisreaktsioonid rakus kohe: seni, kuni cAMP molekulid eksisteerivad, jätkub proteiinkinaasi aktiveerimise protsess. cAMP-i toime peatamiseks on rakkudes spetsiaalne ensüüm - fosfodiesteraas, mis katalüüsib 3,5"-tsüklo-AMP hüdrolüüsireaktsiooni AMP-ks.
Mõned ained, millel on fosfodiesteraasi pärssiv toime (nt alkaloidid kofeiin, teofülliin), aitavad säilitada ja tõsta tsüklo-AMP kontsentratsiooni rakus. Nende ainete mõjul organismis pikeneb adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimise kestus, st hormooni toime suureneb.
Lisaks adenülaattsüklaasi või guanülaattsüklaasi süsteemidele on sihtraku sees ka mehhanism teabe edastamiseks kaltsiumioonide ja inositooltrifosfaadi osalusel.
Inositooltrifosfaat on aine, mis on kompleksse lipiidi - inositoolfosfatiidi derivaat. See moodustub spetsiaalse ensüümi - fosfolipaasi "C" - toimel, mis aktiveeritakse membraani retseptori valgu intratsellulaarse domeeni konformatsiooniliste muutuste tulemusena.
See ensüüm hüdrolüüsib fosfoestersideme fosfatidüülinositool-4,5-bisfosfaadi molekulis, mille tulemusena moodustuvad diatsüülglütserool ja inositooltrifosfaat.
On teada, et diatsüülglütserooli ja inositooltrifosfaadi moodustumine põhjustab ioniseeritud kaltsiumi kontsentratsiooni suurenemist rakus. See viib paljude kaltsiumist sõltuvate valkude aktiveerimiseni rakus, sealhulgas erinevate proteiinkinaaside aktiveerimiseni. Ja siin, nagu ka adenülaattsüklaasi süsteemi aktiveerimise korral, on rakusiseste signaalide edastamise üheks etapiks valgu fosforüülimine, mis viib raku füsioloogilise reaktsioonini hormooni toimele.
Spetsiaalne kaltsiumi siduv valk kalmoduliin osaleb sihtraku fosfoinositiidi signaaliülekande mehhanismi töös. See on madala molekulmassiga valk (17 kDa), mis koosneb 30% ulatuses negatiivselt laetud aminohapetest (Glu, Asp) ja on seetõttu võimeline aktiivselt siduma Ca +2. Ühel kalmoduliini molekulil on 4 kaltsiumi siduvat kohta. Pärast interaktsiooni Ca +2-ga toimuvad kalmoduliini molekulis konformatsioonilised muutused ja kompleks "Ca +2 -kalmoduliin" muutub võimeliseks reguleerima (allosteeriliselt inhibeerima või aktiveerima) paljude ensüümide aktiivsust - adenülaattsüklaas, fosfodiesteraas, Ca +2, Mg + 2-ATPaas ja mitmesugused proteiinkinaasid.
Erinevates rakkudes, kui kompleks "Ca + 2 -kalmoduliin" puutub kokku sama ensüümi isoensüümidega (näiteks erinevat tüüpi adenülaattsüklaasiga), täheldatakse mõnel juhul aktiveerumist ja cAMP moodustumise reaktsiooni pärssimist. täheldatud teistes. Sellised erinevad mõjud ilmnevad seetõttu, et isoensüümide allosteerilised keskused võivad sisaldada erinevaid aminohapperadikaale ja nende reaktsioon Ca + 2 -kalmoduliini kompleksi toimele on erinev.
Seega võib "teise sõnumitoojate" roll hormoonide signaalide edastamisel sihtrakkudes olla:
1) tsüklilised nukleotiidid (c-AMP ja c-GMP);
2) Ca ioonid;
3) kompleks "Sa-kalmoduliin";
4) diatsüülglütserool;
5) inositooltrifosfaat.
Sihtrakkudes sisalduvate hormoonide teabe edastamise mehhanismidel ülaltoodud vahendajate abil on ühised tunnused:
1) signaali edastamise üheks etapiks on valgu fosforüülimine;
2) aktiveerimise lõpetamine toimub protsessides osalejate endi algatatud spetsiaalsete mehhanismide tulemusena - on negatiivse tagasiside mehhanismid.
Hormoonid on organismi füsioloogiliste funktsioonide peamised humoraalsed regulaatorid ning nende omadused, biosünteesiprotsessid ja toimemehhanismid on nüüdseks hästi teada.
Omadused, mille poolest hormoonid erinevad teistest signaalmolekulidest, on järgmised.
1. Hormoonide süntees toimub endokriinsüsteemi spetsiaalsetes rakkudes. Hormoonide süntees on endokriinsete rakkude põhifunktsioon.
2. Hormoonid erituvad verre, sagedamini veeni, mõnikord lümfi. Teised signaalimolekulid võivad jõuda sihtrakkudeni ilma ringlevatesse vedelikesse eritumata.
3. Telekriinne efekt (või kaugtoime) – hormoonid toimivad sihtrakkudele, mis asuvad sünteesikohast suurel kaugusel.
Hormoonid on sihtrakkude suhtes väga spetsiifilised ained ja neil on väga kõrge bioloogiline aktiivsus.
3. Hormoonide keemiline struktuur Hormoonide struktuur on erinev. Praeguseks on kirjeldatud ja eraldatud umbes 160 erinevat hormooni erinevatest hulkrakulistest organismidest. Vastavalt keemilisele struktuurile võib hormoonid jagada kolme klassi:
1) valk-peptiidhormoonid;
2) aminohapete derivaadid;
3) steroidhormoonid.
Esimesse klassi kuuluvad hüpotalamuse ja hüpofüüsi hormoonid (neis näärmetes sünteesitakse peptiide ja mõningaid valke), samuti kõhunäärme ja kõrvalkilpnäärme hormoonid ning üks kilpnäärmehormoonidest.
Teise klassi kuuluvad amiinid, mis sünteesitakse neerupealise medullas ja epifüüsis, samuti joodi sisaldavad kilpnäärmehormoonid.
Kolmas klass on steroidhormoonid, mida sünteesitakse neerupealiste koores ja sugunäärmetes. Süsinikuaatomite arvu järgi erinevad steroidid üksteisest:
C 21 - neerupealiste koore hormoonid ja progesteroon;
C 19 - meessuguhormoonid - androgeenid ja testosteroon;
Alates 18 - naissuguhormoonid - östrogeenid.
Kõigile steroididele on omane steraani tuuma olemasolu.
4. Endokriinsüsteemi toimemehhanismid Endokriinsüsteem - endokriinsete näärmete kogum ja mõned spetsialiseerunud endokriinsed rakud kudedes, mille endokriinne funktsioon ei ole ainus (näiteks kõhunäärmel pole mitte ainult endokriinseid, vaid ka eksokriinseid funktsioone). Iga hormoon on üks selle osalejatest ja kontrollib teatud metaboolseid reaktsioone. Samal ajal on sisesekretsioonisüsteemi sees regulatsioonitasemed – mõnel näärmel on võime teisi kontrollida.

Organismis endokriinsete funktsioonide rakendamise üldskeem See skeem hõlmab endokriinsüsteemi kõrgeimat reguleerimise taset - hüpotalamust ja hüpofüüsi, mis toodavad hormoone, mis ise mõjutavad teiste endokriinsete rakkude hormoonide sünteesi ja sekretsiooni protsesse.
Sama skeem näitab, et hormoonide sünteesi ja sekretsiooni kiirus võib muutuda ka teistest näärmetest pärinevate hormoonide mõjul või mittehormonaalsete metaboliitide stimuleerimise tulemusena.
Samuti näeme negatiivsete tagasiside (-) olemasolu - sünteesi ja (või) sekretsiooni pärssimist pärast hormoonide tootmise kiirenemist põhjustanud primaarse teguri kõrvaldamist.
Selle tulemusena hoitakse hormooni sisaldus veres teatud tasemel, mis sõltub keha funktsionaalsest seisundist.
Lisaks loob organism veres tavaliselt väikese üksikute hormoonide reservi (seda pole diagrammil näha). Sellise reservi olemasolu on võimalik, kuna paljud hormoonid veres on olekus, mis on seotud spetsiaalsete transpordivalkudega. Näiteks türoksiini seostatakse türoksiini siduva globuliiniga ja glükokortikosteroide valgu transkortiiniga. Selliste hormoonide kaks vormi – transpordivalkudega seotud ja vabad – on veres dünaamilises tasakaalus.
See tähendab, et kui selliste hormoonide vabad vormid hävivad, siis seotud vorm dissotsieerub ja hormooni kontsentratsioon veres püsib suhteliselt konstantsel tasemel. Seega võib hormooni kompleksi transpordivalguga pidada selle hormooni varuks organismis.

Mõjud, mida märklaudrakkudes täheldatakse hormoonide mõjul On väga oluline, et hormoonid ei põhjustaks sihtrakus uusi metaboolseid reaktsioone. Nad moodustavad kompleksi ainult retseptorvalguga. Hormonaalse signaali edastamise tulemusena sihtrakus lülituvad rakulised reaktsioonid sisse või välja, andes rakulise vastuse.
Sel juhul võib sihtlahus täheldada järgmisi peamisi mõjusid:
1) üksikute valkude (sh ensüümvalkude) biosünteesi kiiruse muutus;
2) juba olemasolevate ensüümide aktiivsuse muutus (näiteks fosforüülimise tagajärjel – nagu on juba näidatud adenülaattsüklaasi süsteemi näitel kasutades);
3) membraanide läbilaskvuse muutus sihtrakkudes üksikute ainete või ioonide suhtes (näiteks Ca +2 puhul).
Hormooni äratundmise mehhanismide kohta on juba öeldud – hormoon interakteerub sihtrakuga ainult spetsiaalse retseptorvalgu juuresolekul. Hormooni seondumine retseptoriga sõltub söötme füüsikalis-keemilistest parameetritest – pH-st ja erinevate ioonide kontsentratsioonist.
Eriti oluline on retseptorvalgu molekulide arv välismembraanil või sihtraku sees. See muutub sõltuvalt keha füsioloogilisest seisundist, haigustest või ravimite mõjust. Ja see tähendab, et erinevates tingimustes on sihtraku reaktsioon hormooni toimele erinev.
Erinevatel hormoonidel on erinevad füüsikalis-keemilised omadused ja sellest sõltub teatud hormoonide retseptorite asukoht. Tavapärane on eristada kahte hormoonide ja sihtrakkude koostoime mehhanismi:
1) membraanimehhanism – kui hormoon seondub sihtraku välismembraani pinnal oleva retseptoriga;
2) rakusisene mehhanism - kui hormooni retseptor asub raku sees, s.o tsütoplasmas või rakusisestel membraanidel.
Membraani toimemehhanismiga hormoonid:
1) kõik valgu- ja peptiidhormoonid, samuti amiinid (adrenaliin, norepinefriin).
Intratsellulaarne toimemehhanism on järgmine:
1) steroidhormoonid ja aminohapete derivaadid - türoksiin ja trijodotüroniin.
Hormonaalse signaali edastamine rakustruktuuridele toimub vastavalt ühele mehhanismidest. Näiteks adenülaattsüklaasi süsteemi kaudu või Ca +2 ja fosfoinositiidide osalusel. See kehtib kõigi membraani toimemehhanismiga hormoonide kohta. Kuid rakusisese toimemehhanismiga steroidhormoonid, mis tavaliselt reguleerivad valkude biosünteesi kiirust ja millel on sihtraku tuuma pinnal retseptor, ei vaja rakus täiendavaid sõnumitoojaid.

Steroidide valguretseptorite struktuuri tunnused Kõige rohkem on uuritud neerupealiste koore hormoonide - glükokortikosteroidide (GCS) - retseptorit. Sellel valgul on kolm funktsionaalset piirkonda:
1 - hormooniga seondumiseks (C-ots);
2 - DNA-ga seondumiseks (keskne);
3 - antigeenne sait, mis on samaaegselt võimeline moduleerima promootori funktsiooni transkriptsiooniprotsessis (N-ots).
Sellise retseptori iga saidi funktsioonid on nende nimedest selged, on ilmne, et steroidi retseptori selline struktuur võimaldab neil mõjutada transkriptsiooni kiirust rakus. Seda kinnitab tõsiasi, et steroidhormoonide toimel stimuleeritakse (või inhibeeritakse) teatud valkude biosüntees rakus. Sel juhul täheldatakse mRNA moodustumise kiirenemist (või aeglustumist). Selle tulemusena muutub teatud valkude (sageli ensüümide) sünteesitud molekulide arv ja muutub ainevahetusprotsesside kiirus.

5. Erinevate struktuuride hormoonide biosüntees ja sekretsioon Valk-peptiidhormoonid. Valgu- ja peptiidhormoonide moodustumise protsessis endokriinsete näärmete rakkudes moodustub polüpeptiid, millel puudub hormonaalne aktiivsus. Kuid sellisel molekulil on oma koostises fragment (id), mis sisaldavad (e) selle hormooni aminohappejärjestust. Sellist valgumolekuli nimetatakse pre-prohormooniks ja sellel on (tavaliselt N-otsas) struktuur, mida nimetatakse liider- või signaaljärjestuseks (pre-). Seda struktuuri esindavad hüdrofoobsed radikaalid ja see on vajalik selle molekuli liikumiseks ribosoomidest läbi membraanide lipiidkihtide endoplasmaatilise retikulumi (ER) tsisternidesse. Samal ajal, molekuli läbimisel läbi membraani, lõhustatakse piiratud proteolüüsi tulemusena liider (eel)järjestus ja ER-i sisse ilmub prohormoon. Seejärel transporditakse EPR-süsteemi kaudu prohormoon Golgi kompleksi ja siin lõpeb hormooni küpsemine. Jällegi, spetsiifiliste proteinaaside toimel toimuva hüdrolüüsi tulemusena lõhustatakse järelejäänud (N-terminaalne) fragment (pro-sait). Moodustunud spetsiifilise bioloogilise aktiivsusega hormoonmolekul siseneb sekretoorsetesse vesiikulitesse ja koguneb kuni sekretsiooni hetkeni.
Glükoproteiinide kompleksvalkude (näiteks hüpofüüsi folliikuleid stimuleerivate (FSH) või kilpnääret stimuleerivate (TSH) hormoonide) sünteesi käigus kaasatakse süsivesikute komponent küpsemise protsessis struktuuri. hormoonist.
Võib toimuda ka ekstraribosomaalne süntees. Nii sünteesitakse tripeptiid türoliberiin (hüpotalamuse hormoon).
Hormoonid on aminohapete derivaadid. Türosiinist sünteesitakse neerupealise medulla hormoonid adrenaliin ja norepinefriin, samuti joodi sisaldavad kilpnäärmehormoonid. Adrenaliini ja norepinefriini sünteesi käigus läbib türosiin hüdroksüülimise, dekarboksüülimise ja metüülimise aminohappe metioniini aktiivse vormi osalusel.
Kilpnääre sünteesib joodi sisaldavad hormoonid trijodotüroniini ja türoksiini (tetrajodotüroniini). Sünteesi käigus toimub türosiini fenoolrühma joodimine. Eriti huvitav on joodi metabolism kilpnäärmes. Glükoproteiini türeoglobuliini (TG) molekuli molekulmass on üle 650 kDa. Samal ajal on TG molekuli koostises umbes 10% massist süsivesikud ja kuni 1% jood. See sõltub joodi kogusest toidus. TG polüpeptiid sisaldab 115 türosiini jääki, mis on jooditud spetsiaalse ensüümi türeperoksidaasi abil oksüdeeritud joodiga. Seda reaktsiooni nimetatakse joodi organiseerumiseks ja see toimub kilpnäärme folliikulites. Selle tulemusena moodustuvad türosiini jääkidest mono- ja dijodotürosiin. Neist ligikaudu 30% jääkidest võib kondenseerumise tulemusena muutuda tri- ja tetrajodotüroniinideks. Kondensatsioon ja joodimine toimub sama ensüümi, türeperoksidaasi, osalusel. Kilpnäärmehormoonide edasine küpsemine toimub näärmerakkudes – TG imendub rakkudesse endotsütoosi teel ja lüsosoomi sulandumise tulemusena imendunud TG valguga tekib sekundaarne lüsosoom.
Lüsosoomide proteolüütilised ensüümid tagavad TG hüdrolüüsi ning T3 ja T4 moodustumise, mis vabanevad rakuvälisesse ruumi. Ja mono- ja dijodotürosiin dejodeeritakse spetsiaalse dejodinaasensüümi abil ja joodi saab ümber korraldada. Kilpnäärmehormoonide sünteesi jaoks on iseloomulik sekretsiooni pärssimise mehhanism negatiivse tagasiside tüübi järgi (T 3 ja T 4 pärsivad TSH vabanemist).

Steroidhormoonid Steroidhormoonid sünteesitakse kolesteroolist (27 süsinikuaatomit) ja kolesterool sünteesitakse atsetüül-CoA-st.
Kolesterool muudetakse steroidhormoonideks järgmiste reaktsioonide tulemusena:
1) kõrvalradikaali kõrvaldamine;
2) täiendavate kõrvalradikaalide moodustumine hüdroksüülimisreaktsiooni tulemusena monooksügenaaside (hüdroksülaaside) spetsiaalsete ensüümide abil - kõige sagedamini 11., 17. ja 21. positsioonis (mõnikord 18.). Steroidhormoonide sünteesi esimeses etapis moodustuvad esmalt prekursorid (pregnenoloon ja progesteroon) ning seejärel teised hormoonid (kortisool, aldosteroon, suguhormoonid). Kortikosteroididest saab moodustada aldosterooni, mineralokortikoide.

Hormoonide sekretsioon Reguleerib kesknärvisüsteem. Sünteesitud hormoonid kogunevad sekretoorsetes graanulites. Närviimpulsside mõjul või teiste endokriinsete näärmete (troopiliste hormoonide) signaalide mõjul eksotsütoosi tagajärjel toimub degranulatsioon ja hormoon vabaneb verre.
Reguleerimise mehhanismid tervikuna esitati endokriinse funktsiooni rakendamise mehhanismi skeemis.

6. Hormoonide transport Hormoonide transpordi määrab nende lahustuvus. Hüdrofiilse iseloomuga hormoonid (näiteks valk-peptiidhormoonid) transporditakse veres tavaliselt vabal kujul. Steroidhormoonid, joodi sisaldavad kilpnäärmehormoonid transporditakse komplekside kujul vereplasma valkudega. Need võivad olla spetsiifilised transportvalgud (transpordivad madala molekulmassiga globuliinid, türoksiini siduv valk; transpordivad kortikosteroidid valk transkortiin) ja mittespetsiifiline transport (albumiinid).
On juba öeldud, et hormoonide kontsentratsioon vereringes on väga madal. Ja see võib muutuda vastavalt keha füsioloogilisele seisundile. Üksikute hormoonide sisalduse vähenemisega areneb seisund, mida iseloomustab vastava näärme alatalitlus. Ja vastupidi, hormooni sisalduse suurenemine on hüperfunktsioon.
Hormoonide kontsentratsiooni püsivuse veres tagavad ka hormoonide katabolismi protsessid.
7. Hormoonide katabolism Valk-peptiidhormoonid läbivad proteolüüsi, lagunevad üksikuteks aminohapeteks. Need aminohapped osalevad edasi deamiinimise, dekarboksüülimise, transamiinimise reaktsioonides ja lagunevad lõppsaadusteks: NH 3, CO 2 ja H 2 O.
Hormoonid läbivad oksüdatiivse deaminatsiooni ja edasise oksüdatsiooni CO 2 ja H 2 O. Steroidhormoonid lagunevad erinevalt. Organismis puuduvad ensüümsüsteemid, mis tagaksid nende lagunemise.
Põhimõtteliselt muudetakse külgradikaale. Lisatakse täiendavad hüdroksüülrühmad. Hormoonid muutuvad hüdrofiilsemaks. Moodustuvad molekulid, mis on steraani struktuur, milles ketorühm asub 17. positsioonil. Sellisel kujul erituvad steroidsete suguhormoonide katabolismi produktid uriiniga ja neid nimetatakse 17-ketosteroidideks. Nende koguse määramine uriinis ja veres näitab suguhormoonide sisaldust organismis.

Hormoonid on bioloogiliselt aktiivsed ained, mida sünteesitakse väikestes kogustes endokriinsüsteemi spetsialiseeritud rakkudes ja mis viiakse ringlevate vedelike (näiteks vere) kaudu sihtrakkudesse, kus nad avaldavad oma reguleerivat toimet. Hormoonidel, nagu ka teistel signaalmolekulidel, on mõned ühised omadused. vabanevad neid tootvatest rakkudest rakuvälisesse ruumi; ei ole rakkude struktuurikomponendid ega ole ...

Hormoonid mõjutavad sihtrakke. Sihtrakud on rakud, mis interakteeruvad spetsiifiliselt hormoonidega, kasutades spetsiaalseid retseptorvalke. Need retseptorvalgud paiknevad raku välismembraanil ehk tsütoplasmas või raku tuumamembraanil ja teistel organellidel. Biokeemilised mehhanismid signaali edastamiseks hormoonilt sihtrakku. Iga retseptorvalk koosneb vähemalt kahest domeenist (piirkonnast), mis pakuvad ...

Hormoonide struktuur on erinev. Praeguseks on kirjeldatud ja eraldatud umbes 160 erinevat hormooni erinevatest hulkrakulistest organismidest. Vastavalt keemilisele struktuurile võib hormoonid liigitada kolme klassi: valk-peptiidhormoonid; aminohapete derivaadid; steroidhormoonid. Esimesse klassi kuuluvad hüpotalamuse ja hüpofüüsi hormoonid (nendes näärmetes sünteesitakse peptiide ja mõningaid valke), samuti kõhunäärme ja kõrvalkilpnäärme hormoone ...

Endokriinsüsteem on endokriinsete näärmete ja teatud spetsiifiliste endokriinsete rakkude kogum kudedes, mille endokriinne funktsioon ei ole ainus (näiteks kõhunäärmel pole mitte ainult endokriinseid, vaid ka eksokriinseid funktsioone). Iga hormoon on üks selle osalejatest ja kontrollib teatud metaboolseid reaktsioone. Samal ajal on endokriinsüsteemis reguleerimise tasemed - mõned ...

Valk-peptiidhormoonid. Valgu- ja peptiidhormoonide moodustumise protsessis endokriinsete näärmete rakkudes moodustub polüpeptiid, millel puudub hormonaalne aktiivsus. Kuid sellisel molekulil on oma koostises fragment (id), mis sisaldavad (e) selle hormooni aminohappejärjestust. Sellist valgumolekuli nimetatakse pre-prohormooniks ja sellel on (tavaliselt N-otsas) struktuur, mida nimetatakse liider- või signaaljärjestuseks (pre-). See…

Hormoonide transpordi määrab nende lahustuvus. Hüdrofiilse iseloomuga hormoonid (näiteks valk-peptiidhormoonid) transporditakse veres tavaliselt vabal kujul. Steroidhormoonid, joodi sisaldavad kilpnäärmehormoonid transporditakse komplekside kujul vereplasma valkudega. Need võivad olla spetsiifilised transportvalgud (transpordivad madala molekulmassiga globuliinid, türoksiini siduv valk; transpordivad kortikosteroidid valk transkortiin) ja mittespetsiifiline transport (albumiinid). Sellest on juba öeldud…

Valk-peptiidhormoonid läbivad proteolüüsi, lagunevad üksikuteks aminohapeteks. Need aminohapped osalevad edasi deamiinimise, dekarboksüülimise, transamiinimise reaktsioonides ja lagunevad lõppsaadusteks: NH3, CO2 ja H2O. Hormoonid läbivad oksüdatiivse deaminatsiooni ja edasise oksüdatsiooni CO2-ks ja H2O-ks. Steroidhormoonid lagunevad erinevalt. Organismis puuduvad ensüümsüsteemid, mis tagaksid nende lagunemise. Põhimõtteliselt, mis juhtub...