HORMONE: PREZENTĂRI GENERALE, MECANISMUL ACȚIUNII.
Hormonii sunt substanțe chimice care sunt secretate de sânge sau limf în celulele glandulare și reglează metabolismul și dezvoltarea organismului
Conform structurii chimice, hormonii sunt împărțiți în:
proteina-peptida (hormoni ai hipofizei, hipotalamus, glande paratiroidiene pancreatice, calcitonina glandei tiroide);
derivați ai aminoacizilor (adrenalină, iodotironină, melatonină);
steroizi (hormoni sexuali, corticosteroizi, 1,25-dihidroxicolecalciferol).
Hormonii au o activitate biologică mare (concentrația lor în lichidul extracelular este foarte scăzută: de la 10 15 la mol / l.
Prin stimularea secreției, nivelul hormonului poate crește de zeci de ori, după terminarea acțiunii, concentrația hormonului revine repede la cea inițială. Durata de viață în sânge pentru hormonii peptidici proteici este de câteva minute, pentru steroizi - ore, pentru iodotironine - o zi.
(Nu toate țesuturile reacționează în mod similar cu acțiunea hormonilor.) Sunt cele mai sensibile la tinta de tesut hormoni - care conțin cel mai mare număr de receptori pentru acest hormon. Receptorii sunt în mod tipic glicoproteine și servesc pentru recunoaștere, legarea hormonului și transmiterea semnalului de la ea la hormonii .vodorastvorimye celulei (acestea includ proteine peptide și derivați de aminoacizi), nu sunt capabili să depășească stratul lipidic al membranei plasmatice, astfel încât receptorii lor situate pe suprafața celulei , se realizează. Receptori hormonali. care pot penetra membrana plasmatică (steroizi iodtironiny) situate în interiorul celulei.
(În funcție de localizarea receptorilor) Există trei mecanisme de acțiune ale hormonilor:
1) membrana, sau local (manual),
2) citosolic sau direct (pentru hormoni capabili de penetrare prin membrana plasmatică.) (Manualbook))
3) membrană intracelulară. sau indirectă. Este inerentă hormonilor care nu traversează membrana celulară și prin urmare realizează efectele lor prin formarea unui mediator intracelular (numit și un mediator secundar). Mediatorii secundari sunt formați ca urmare a interacțiunii hormonului cu receptorul.
Următoarele substanțe îndeplinesc funcția de intermediari secundari:
nucleotide ciclice (cAMP și foarte rar cGMP)
intermediari de natură lipidică (inositol trifosfat, DAG)
cAMP ca mediator temporar sau efectul hormonilor prin intermediul adenilat ciclazei.
Acțiunea hormonului începe cu legarea sa la receptorul său specific localizat pe membrana celulară.
Există două tipuri principale de receptori: Rs (stimulatori) și Ri (inhibitoare) Reacția unui hormon Rs conduce la activarea CA și crește nivelele de cAMP și legarea hormonului Ri este însoțit de reducere a nivelurilor de AMPc prin inhibarea situsului activ.
Un exemplu de Rs poate fi receptorii beta-1 și beta-2 adrenergici și receptorii Ri-lfa-2 adrenergici.
Legătura care leagă receptorul cu adenilat ciclaza este proteinele G sau N. Literal reflectă capacitatea lor de a lega nucleotidele de guanilină, GTP și GDF (N - de la "nucleotide." G - de la scrierea latină a guaninei). Există mai multe tipuri de proteine G, dar G și G1 sunt cel mai bine caracterizate de altele, care stimulează sau inhibă AC. Toate proteinele G constau din 3 subunități diferite - alfa, beta, gamma.
În starea inactivă, proteina G, sau mai degrabă subunitatea ei alfa, este asociată cu DG
la legarea receptorului hormonului GDF înlocuit cu GTP, ceea ce conduce la disocierea alfa - subunitatea beta - gamma - dimer .in rezultat al modificărilor conformaționale în alfa complex - subunitate a GTP se leagă la situsul activ și să modifice în consecință activitatea. Unitatea alfa subunită a proteinei G are, de asemenea, activitate GTP-ază, adică Abilitatea de a împărți GTP în GDF și FN. Acest proces este însoțit de disociere a unităților alpha sub-“de pe site-ul activ și returnați-l la beta - gamma - dimerului. și anume încetare de transmitere a hormonului în celulă până cu noua molecula hormonului de interacțiune receptor. În unele boli, există o perturbare în funcționarea proteinelor G. Toxina pertussis interferează cu înlocuirea GDF cu GTP. și anume blochează transmiterea semnalului la AC și formarea de cAMP; toxina holerei inhibă activitatea GTPase a G - proteine, menținând astfel un nivel ridicat de cAMP, chiar și în absența hormonului. Etanolul și cocaina cauzează tulburări ale numărului și funcționării proteinelor G. In unele tumori, mutațiile se găsesc în zonele responsabile pentru activitatea GTPase, care se manifestă activarea constantă a site-ului activ. Deficitul G1 este observat în diabetul zaharat experimental. În insuficiența cardiacă, s-a găsit o scădere a proteinelor Gs și o creștere a proteinelor G1. Glucocorticoizii pot spori sinteza Gs proteine și, prin urmare, nivelul de AMPc.
Atunci când se primește un semnal de stimulare, AC dezvoltă cAMP, care activează proteina kinaza dependentă de cAMP (PCA). Proteina kinază inactivă PC A constă din două unități catalitice (C) și două (R) subunități de reglare. Legarea cAMP la subunitățile de reglare conduce la formarea unui dimer activ constituit din subunități catalitice. PC-ul activ A fosforilează anumite proteine pe resturile de serină sau treonină, modificând semnificativ activitatea lor. Astfel, acțiunea hormonului asupra celulei este realizată. Aceste proteine pot fi, de exemplu, lipaza tisulară sau kinaza fosforilazei B, crescând activitatea lor în fosforilare.
Când hormonul încetează să acționeze asupra celulei și îl disociază de receptor, proteina G scinde GTP și nu mai activează AC. CAMP prezent în robinetul cAMP sub influența fosfodiesterazei se descompune la AMP funcțional inactiv. Unele medicamente, în special derivații de xantină metilici, de exemplu, cafeina, teofilina, teobromina, inhibă PDE, cresc nivelul de cAMP, reproducând astfel și intensificând acțiunea hormonilor. Fosforoproteinele sunt defosforilate prin acțiunea fosfatazelor fosfoproteinice, trecând în original
Un alt reprezentant al nucleotidelor ciclice este cGMP.
Învățați-l - în conformitate cu manualul. Se demonstrează acum că rolul mediatorului secundar al cGMP joacă doar pentru peptidele atriale natriuretice. Activarea dependenței de cGMP a PC (PC G) duce la fosforilarea lanțului ușor de mioanină, relaxarea vaselor de mușchi neted și extinderea acestora.
IONA CÂND CÂT UN INTERMEDIAR SECONDAR AL HORMONELOR.
Concentrația de ioni de Ca în afara celulei este de 10 moli, iar în celulă 10 moli. In ciuda gradientul de concentrație zece miime, nivelul de Ca în podderzhivaetsya celulei la un anumit nivel datorită următoarelor mecanisme. 1) Restul ionilor de Ca poate intra in celula de pasiv difuziey gradientul kontsentratsii.2) La schimbarea potențialului electric al celulei, sub acțiunea anumitor hormoni otkryvayutsya ssotvetstvenno potențiale dependente și dependente de receptori de canale de calciu (de exemplu, în centru există doar în tensiune canalele dependente și în plachete - numai dependent de receptor). 3) Mai mulți hormoni poate creste activitatea Na / Ca - schimbătorul, care poate fi acționat în ambele direcții prin schimbul de ioni de Na 3 1 Ca ion. 4) asigurarea Meanizmom vyvedeneie Ca de la tsiozolya în schimbul doi protoni, yavlyaetsya Ca - ATFaaa. Acesta este situat în membrana citoplasmatică, precum și în membrana reticulului endoplasmatic și mitihondoii. astfel Pompe Aceasta pompa ionii de Ca sau fluidul extracelular sau intracelular Ca depou, care yavlyayutsya cisterne ale reticulului endoplasmatic și MX.
Mecanismul de acțiune al hormonilor prin ionii de Ca poate fi reprezentat după cum urmează. Interacțiunea hormonului cu receptorul său conduce la o creștere a concentrației de ioni de Ca în citoplasmă și la legarea lor la calmodulină (CM). Kalmodulina este o proteină de reglare niacomoleculară care leagă ionii de 4 Ca în starea activă. Sa-КM mărește activitatea multor procese.
O creștere a nivelului de ioni de Ca într-o celulă poate să apară și atunci când este eliberată din depozitul intracelular sub acțiunea mediatorilor secundari lipidici. În acest caz, Caii acționează deja ca intermediar terțiar.
MEDIATORII MEDIATORI MEDII DE LIPID (DAG și IPH).
Precursorul lor este fosfatidilinositolul (FI), localizat în stratul interior al membranei citoplasmatice. Pre-fosfatidilinozitolul este fosforilat de o proteină kinază specifică, mai întâi la fosfatidilinozitol-4-fosfat și apoi la fosfatidilinozitol-4,5-difosfat. În cea de-a doua a doua poziție a acestor fosfatidilinozitol este acidul arahidonic.
Schema de formare a intermediarilor lipidici este următoarea:
Hormonul se leagă la receptorul, semnal care activează fosfolipaza C. hidrolizează fosfatidilinozitoldifosfat la inositol trifosfat (IPE) și diacilglicerol (DAG), care sunt mediatorii hormonale ale naturii lipidelor. Hidrofil IPE ușor peremeschaetsya citoplasmei svyazyvaetsya spetsefichesky cu receptorii de pe suprafața vnutrekletochnogo depot Ca, ionii de Ca astfel localizate în citoplasmă și activarea enzimelor KM-dependente. (Inclusiv PC C. In acest caz, ionii de Ca pot fi considerate acum ca intermediar terțiar hormoni care determină formarea Iphz și DAG)
DAG lipofilic activează PC C (schimbând sensibilitatea sa la ioni de Ca și fosfatidilserină). PC C fosforilează proteine cheie: receptori, canale de ioni, enzime în citoplasmă și nucleul, răspunzând astfel pentru reglarea unui număr de funcții celulare: creștere, divizare, defferentsirovka, expresia genelor, metabolism, secreție, și altele.
Unii factori de creștere și oncogene, neurotransmițători și mulți hormoni acționează prin sistemul de semnalizare (Ca-fosfolipid). Hp, vasopresina, interacționează cu receptorii V1 din ficat și din celulele amigdale ale vaselor de sânge. Adrenalina, prin legarea la receptorii alfa-1-adrenergici, cauzează, de asemenea, formarea mediatorilor lipidici.
Hormoni ai substanței creierului din glandele suprarenale.
Prezentată de epinefrină și norepinefrină. Acestea acționează prin intermediul receptorilor alfa-1 și alfa-2, beta-1 și beta-2-adrenergici. Adrenalină asociat cu toate tipurile de receptori, noradrenalină sub concentrațiile fiziologice se leagă în principal de alfa-receptori. Efectul epinefrinei asupra țesutului țintă depinde de tipul de receptor care predomină în ele. hormon de legare la receptorul beta-1 (care se referă la Rs) crește nivelele de cAMP, în timp ce în țesutul adipos activează lipoliza și fosforiliruetsya miocardic și canale de calciu otkryvayutsya prin care calciul pătrunde în celulă și uvelechenie promovează atât amplitudinea și contracții de forță. Când legarea cu receptorii beta-2 (de asemenea, Rs) epinefrină rasslablyayutsya musculaturii bronșice netede, vasele sanguine, urinare și ale tractului gastrointestinal; creșterea gluconeogenezei în ficat și glicogenoliza în mușchii ficatului. Legarea de adrenalină cu alfa 2-receptori (care R1) produce relaxarea musculaturii netede a tractului gastro-intestinal, contracția musculaturii netede a unor vase și inhibarea lipolizei în adipocite și inhibarea secreției de insulină reninei. În final acțiunea catecolamină de alfa 1-receptori induce formarea de mediatori lipidici cu glicogenoliza de activare corespunzătoare și mușchiul neted al vaselor de sânge și a sistemului urogenital.
Ca ca mediator secundar hormonal.
Mecanismul de realizare a hormonilor efectele lor prin intermediari calcică este următoarea: hormonul interacționează cu receptorul său, rezultând complexul de receptori hormonali prin N-proteină sau nu (această problemă nu a fost studiată) se deschide canalele de calciu dependente de receptori. Ca, în funcție de gradientul de concentrație, se grăbește în interiorul celulei. calcică în svyazyvayutsya citoplasmă cu calmodulin, o proteină cu greutate moleculară mică având situs de legare doi calciu cu afinitate mare. Complexul rezultat de Ca / CM este capabil să schimbe activitatea unui număr de enzime: de Ca / CM - protein kinaza dependentă, PDE-I, catalizează hidroliza 3,5 - AMP și 5 -AMF, guanilat ciclazei rstvorimoy, catalizând formarea de GMPc din GTP etc.
Trimiteți-le prietenilor: