În menținerea ordinii, consistența tuturor proceselor fiziologice și metabolice din organism a implicat mai mult de 100 de hormoni și neurotransmițători. Natura lor chimică este diferită (proteine, polipeptide, peptide, aminoacizi și derivații lor, steroizi, derivați de acizi grași, unele nucleotide, eteri etc.). Fiecare clasă a acestor substanțe are diferite moduri de formare și degradare.
Proteine-peptide hormonale. Acest grup include toate hormoni tropic liberiny si statine, insulina, glucagon, calcitonină, gastrină, secretină, colecistochinina, angiotensină-II, hormon antidiuretic (vasopresină), hormon paratiroidian, și altele.
Acești hormoni se formează din precursori de proteine, numiți prohormone. De regulă, mai întâi se sintetizează un prepro-hormon, din care se formează o prohormonă și apoi un hormon.
Sinteza este realizată pe membrane prohormonul celule endocrine granulate reticulul endoplasmic (reticulului dur). De o mare importanță pentru aceste procese preprohormon are capacitatea de a pătrunde prin membrana reticulului endoplasmic în cavitatea sa internă, prin faptul că primele 20-25 reziduuri de aminoacizi de la capătul N-terminal al multor proteine precursoare sunt identice, iar în membrana externă a reticulului endoplasmatic sunt structura „recunoaștere "Această secvență. Ca urmare, devine posibilă introducerea preprohormon a moleculelor în membrana bistratului lipidic și penetrarea treptată a proteinei precursoare în spațiul interior al reticulului endoplasmatic.
Veziculele formate din prohormonul transferate apoi la setul placa (aparatul Golgi), în care membrana sub acțiunea moleculelor prohormoni proteinaze scindate dintr-o anumită parte a lanțului de aminoacizi. Ca rezultat, se formează un hormon care intră în veziculele conținute în complexul Golgi. Ulterior aceste vezicule se îmbină cu membrana plasmatică și se eliberează în spațiul extracelular.
Diferitele etape ale sintezei hormonilor au o durată inegală. De exemplu, sinteza moleculei de proinsulină are loc în 1-2 minute. Transportul proinsulinei de la reticulul endoplasmatic la complexul Golgi durează 10-20 minute. „Maturarea“ vezicule care transporta insulina din complexul Golgi la membrana plasmatică, durează 1-2 ore. Acțiunea glucozei asupra celulelor p ale insulelor pancreatice stimulate în principal fuziunea insulinei veziculelor cu membrana plasmatică, iar acest lucru duce la cresterea secretiei de insulina, cu o viteză anterioară etapele de formare a hormonilor se modifică într-o măsură mai mică. Concentrația altor hormoni peptidici în sânge și nu este reglementat prin influența ratei de sinteză sau transportul intracelular și secreția ratei de schimbare. Acest lucru se datorează în mare parte faptului că în granulele secretorii conțin o cantitate de hormon care concentrația sa în sânge poate fi crescută de multe ori fără sinteza suplimentară.
Deoarece mulți hormoni polipeptidici sunt formate dintr-o proteină precursor comun, o schimbare în sinteza acestor hormoni poate duce la o schimbare paralelă (accelerare sau decelerare) sinteza unui anumit număr de alți hormoni. Astfel, a proteinei formate corticotropinei proopiokortina și β-lipotropina, β-lipotropina din pot forma mai multor hormoni: y-lipotropina, hormonul β-stimulator melanocitar, β-endorfină, γ-endorfină, α-endorfină, metionină-encefalină.
Sub acțiunea proteinazelor specifice din corticotropină, pot fi formate hormoni stimulatori ai a-melanocitelor și peptide tip ACTH din partea mijlocie a glandei hipofizare. Datorită asemănării structurilor corticotropinei și hormonului stimulator al melanocitului, acesta din urmă are o activitate corticotropică slabă. Corticotropina are o ușoară capacitate de a îmbunătăți pigmentarea pielii.
Concentrația hormonilor proteină-peptid în sânge este de obicei de 10-10 M. Când stimulează glanda endocrină, concentrația hormonului corespunzător crește de 2-5 ori.
Timpul de înjumătățire al hormonilor proteină-peptid în sânge este de 10-20 minute. Acestea sunt distruse de proteinazele celulelor țintă, sânge, ficat și rinichi.
Hormoni steroizi. Acest grup cuprinde testosteron, estradiol, estronă, progesteron, cortizol, aldosteron, și altele. Acești hormoni sunt derivate din colesterol in cortexul suprarenal (corticosteroizi), si in testicule si ovare (steroizi sexuali). Cantitatea mică de steroizi sexuali pot fi formate în cortexul adrenal și corticosteroizi - în gonade. Colesterolul liber intra in mitocondrie, în cazul în care acesta este convertit în pregnenolon, care intră apoi în reticulul endoplasmatic și apoi - în citoplasmă.
În substanța corticală a glandelor suprarenale, sinteza hormonilor steroidieni este stimulată de corticotropină, iar în glandele sexuale de către hormonul luteinizant (LH). Acești hormoni accelerează transportul esterilor de colesterol în celulele endocrine și activează enzimele mitocondriale implicate în formarea pregnenolonei. În plus, hormonii tropicali activează oxidarea zaharurilor și acizilor grași în celulele endocrine, care asigură energie steroidogenică și material plastic.
Corticosteroizii. Ele sunt împărțite în două grupuri. Glucocorticoizii (reprezentative - cortizol) induc sinteza enzimelor de gluconeogeneză în ficat, mușchi inhibă absorbția celulelor de glucoză și de grăsimi, precum și promovează eliberarea de acizi acizi și aminoacizi mușchi lactici, accelerând astfel gluconeogeneza în ficat.
Mineralocorticoizii (un reprezentant tipic - aldosteron) întârzie sodiul în sânge. Reducerea concentrației de sodiu în urina secretă, precum și secrețiile glandelor salivare și transpirații conduc la scăderea pierderii de apă, deoarece apa se deplasează prin membranele biologice în direcția unei concentrații mari de sare.
Stimularea sintezei glucocorticoizilor se realizează prin sistemul hipotalamo-pituitar-suprarenal. Stresul (emoțional excitare, durere, frig, etc.), adrenalină tiroxina și stimulează secreția de insulină corticotropinei axonilor hipotalamus. Acest hormon se leagă de receptorii membranari ai hipofizei anterioare și provoacă secreția corticotropinei, care intra in fluxul sanguin la glandele suprarenale și stimulează formarea există glucocorticoizi - hormoni care cresc rezistența organismului la influențele negative.
Corticotropina influențează slab sinteza minerocorticoidelor. Există un mecanism suplimentar de reglementare a mineralocorticoizi de sinteză, este realizată prin așa-numitul sistem renină-angiotensină. Receptorii care reacționează la tensiunea arterială sunt localizați în arteriolele rinichilor. Cu o scădere a tensiunii arteriale, acești receptori stimulează secreția reninei de către rinichi. Renina este endopeptidnoy specific, clivate din decapeptidei C-terminală α2 globulină de sânge, care se numește „angiotensină I». Angiotensinei I carboxipeptidazei (enzima de conversie a angiotensinei, situate pe suprafața exterioară a endoteliului vascular) scindează două resturi de aminoacizi și formele octapeptic Angiotensina II - un hormon care exista la receptori specifici de pe membrana celulelor cortexului suprarenalian. Prin legarea la acești receptori, angiotensină II stimulează formarea de aldosteron care acționează asupra tubilor distale ale rinichilor, glandelor sudoripare, mucoasa intestinală, și creșteri în ele reabsorbtie a ionilor de Na +. Cl - și HCO -. Acest lucru crește concentrația ionilor și a ionilor de Na + se reduce concentrația de C1 în sânge - și K +. Aceste efecte ale aldosteronului sunt complet blocate de inhibitorii sintezei proteinelor.
Sex steroizi. Androgenilor (hormoni sexuali masculini) sunt produse de celulele interstițiale (glandulotsitami) testicule și ovare într-o cantitate mai mica si cortexul adrenal. Principalul androgen este testosteronul. Acest hormon poate suferi modificări în celula țintă - transformați în dihidrotestosteron, care are o activitate mai mare decât testosteronul. Trebuie remarcat faptul că M, care stimulează etapele inițiale ale biosintezei steroizilor glandei endocrine, de asemenea, activeaza conversia testosteronului la dihidrotestosteron în celula țintă, sporind astfel efectele androgenice.
Estrogenii (hormonii sexuali feminini) din corpul uman sunt reprezentați în principal de estradiol. În celulele țintă, acestea nu sunt metabolizate.
Acțiunea androgenilor și a estrogenilor este îndreptată în principal spre organele de reproducere, manifestarea caracteristicilor sexuale secundare, reacțiile comportamentale. Androgenii se caracterizează, de asemenea, prin efecte anabolice - creșterea sintezei proteinelor în mușchi, ficat, rinichi. Estrogenii au un efect catabolic asupra mușchilor scheletici, dar stimulează sinteza proteinelor în inimă și ficat. Astfel, principalele efecte ale hormonilor sexuali sunt mediate prin inducerea și reprimarea sintezei proteinelor.
Concentrațiile actuale de hormoni steroizi sunt de 10 -11 -10 -10 M. Timpul de înjumătățire este de 0,5-1,5 ore.
Hormoni tiroidieni. Acest grup include tiroxina și triiodotironina. Sinteza acestor hormoni în glanda tiroidă se realizează în care ionii de iod se oxidează cu ajutorul peroxidazei yodinium ion tiroglobulina iodate capabil - proteina tetrameric care cuprinde aproximativ 120 tyrosines. Iodarea resturilor de tirozină are loc cu participarea peroxidului de hidrogen și se încheie cu formarea de monoiodotirozine și diiodotirozine. După aceasta, există o "reticulare" a două tirozine iodate. Această reacție oxidativă are loc cu participarea peroxidazei și se termină cu formarea de triiodotironină și tiroxină ale tiroglobulinei. Pentru ca acești hormoni să fie eliberați din legătura cu proteina, trebuie să apară proteoliza tiroglobulinei. După scindarea unei singure molecule de această proteină se produce 2-5 molecule de tiroxină (T4) și triiodotironina (T3), care sunt secretate într-un raport molar de 4: 1.
Sinteza și secreția hormonilor tiroidieni sunt sub controlul sistemului hipotalamo-pituitar. Tirotropina activează adenilat ciclaza tiroidiană, accelerează transportul activ de iod și stimulează creșterea celulelor epiteliale ale glandei tiroide. Aceste celule formează un folicul, în cavitatea căruia are loc iodarea tirozinei.
Izolarea T3 și T4 se efectuează cu ajutorul pinocitozei. Particulele coloidului sunt înconjurate de o membrană a celulei epiteliale și intră în citoplasmă sub formă de vezicule pinocitotice. Când aceste vezicule se îmbină cu lizozomii celulei epiteliale, are loc scindarea tiroglobulinei, care constituie cea mai mare parte a coloidului, ceea ce are ca rezultat izolarea T3 și T4. Tirotopropina și alți factori care cresc concentrația de cAMP în tiroidă stimulează pinocitoza coloidului, procesul de formare și de mișcare a veziculelor secretoare. Astfel, tirotropina accelerează nu numai biosinteza, ci și secreția T3 și T4. Cu niveluri crescute de T3 și T4 în sânge, secreția de tiroidibosterină și tirotropină este suprimată.
Hormonii tiroidieni pot circula în sânge într-o formă neschimbată pentru câteva zile. Această stabilitate a hormonilor poate fi explicată, aparent, prin formarea unei legături puternice cu globuline care leagă T4 și prealbumine în plasma sanguină. Aceste proteine au o afinitate de 10-100 ori mai mare pentru T4. decât la T3. prin urmare, sângele uman conține 300-500 pg de T4 și numai 6-12 pg de T3.
Catecolamine. Acest grup include adrenalina, norepinefrina și dopamina. Sursa de catecolamine, cum ar fi hormonii tiroidieni, este tirozina, totuși, în sinteza catecolaminelor, un aminoacid liber este metabolizat. Sinteza catecolaminelor are loc în axonii celulelor nervoase, depozitate - în veziculele sinaptice. Catecolaminele formate în medulele suprarenale sunt secretate în sânge și nu în cleftul sinaptic, adică ele sunt hormoni tipici.
În unele celule, sinteza catecholaminelor se termină cu formarea de dopamină, iar adrenalina și norepinefrina se formează într-o cantitate mai mică. Astfel de celule sunt prezente în hipotalamus. Se sugerează că pro-lactostatina, adică Hormonul hipotalamusului, care suprimă secreția de prolactină, este dopamina. Alte structuri ale creierului sunt, de asemenea, cunoscute (de exemplu, sistemul striatal), care sunt sub influența dopaminei și sunt insensibile, de exemplu, la adrenalină.
În fibrele nervoase simpatice, dopamina nu se acumulează, ci se transformă rapid în norepinefrină, care este stocată în veziculele sinaptice. Adrenalina în aceste fibre este mult mai mică decât norepinefrina. În medulia suprarenale, biosinteza este completă prin formarea de adrenalină, astfel încât norepinefrina se formează de 4-6 ori mai puțin, iar dopamina rămâne doar urme.
Sinteza catecolaminelor medulosuprarenalei este stimulată de impulsuri nervoase care vin asupra nervului simpatic splanchnic. in sinapse-ochi prinderea, acetilcolina interacționează cu receptorii colinergici nicotinici de tip și excita celulele neurosecretori ale glandei suprarenale. Datorită existenței conexiunilor neuro-reflex meet adrenal sinteza și eliberarea de catecolamine a crescut ca raspuns la durere si stimuli emoționali, hipoxie, tulpina musculare, de răcire, etc. Există modalități de reglementare a activității celulelor medulosuprarenalei umorali: sinteza și eliberarea de catecolamine poate crește sub acțiunea insulinei, glucocorticoizi, în timpul hipoglicemiei.
Catecolaminele suprimă atât sinteza proprie, cât și excreția. În sinapsele adrenergice de pe membrana presinaptică există receptori a-adrenergici. Odată cu eliberarea catecolaminelor în sinapse, acești receptori sunt activi și încep să exercite un efect inhibitor asupra secreției de catecolamine. Auto-inhibarea secreției se găsește în aproape toate țesuturile care secretă acești hormoni sau neurotransmițători.
Spre deosebire de sinapsa colinergica cu membrana postsinaptică, care conține ca receptori și acetilcolinesteraza, distrugând îndepărtarea mediator catecolaminelor din sinapsă este rezultatul recaptarii terminațiile nervoase neurotransmițător. Intrarea nervul se termină de catecolamine synapse din nou concentrate în granule speciale și pot fi re-implicate în transmisia sinaptică.
Catecolaminele pot fi inactivate în țesuturile țintă, ficat și rinichi. Crucial pentru acest proces este jucat de doua enzime - monoaminoxidază, localizat pe membrana interioară a mitocondriilor și catecol-O-metiltransferazei, o enzimă citosolică.
Eicosanoids. Acest grup include prostaglandine, tromboxani și leucotriene. Eicosanoidele se numesc substanțe asemănătoare hormonilor, deoarece aceștia pot exercita numai acțiune locală, rămânând în sânge pentru câteva secunde. Toate organele și țesuturile se formează în aproape toate tipurile de celule.
Biosinteza majorității eicosanoidelor începe cu scindarea acidului arahidonic din membrană fosfolipid sau diacilglicerină din membrana plasmatică. Sinteza complexului este un sistem de polinime, care funcționează în principal pe membranele reticulului endoplasmatic. Eicosanoidele rezultate pot penetra cu ușurință membrana plasmatică a celulei și apoi prin spațiul intercelular sunt transferate în celulele vecine sau se duc la sânge și limf. eicosanoide crește rata de sinteză sub influența hormonilor și neurotransmițători care activează adenilat ciclaza sau măresc concentrația ionilor Ca2 + in celula. Formarea cea mai intensă a prostaglandinelor apare în testicule și ovare.
Prostaglandinele pot activa adenilat ciclaza, tromboxani cresc activitatea metabolismului phosphoinositide și leucotriene crește permeabilitatea membranei pentru ionii de Ca2 +. Deoarece ionii de cAMP și Ca 2+ stimulează sinteza eicosanoids, închis bucla de feedback pozitiv în sinteza acestor regulatoare specifice.
În multe țesuturi, cortizolul inhibă eliberarea acidului arahidonic, ceea ce duce la suprimarea formării eicosanoidelor și, prin urmare, are un efect antiinflamator. Prostaglandina Ei este un pirogen puternic. Inhibarea sintezei acestui prostaglandin se explică prin efectul terapeutic al aspirinei.
Timpul de înjumătățire al eicosanoidelor este de 1-20 s. Enzimele care le inactivează se găsesc în aproape toate țesuturile, dar cel mai mare număr este conținut în plămâni.
Trimiteți-le prietenilor: