Ministerul Agriculturii al Federației Ruse
Departamentul de Știință și Tehnologie Politică și Educație
FSEI HPE "Academia de Stat de Medicină Veterinară din St. Petersburg"
Departamentul de Chimie Biochimică și Organică
Eseu pe tema:
"Proprietățile hormonilor pe baza de hormoni ai pancreasului"
Finalizat Philina Valery Valeryevna
A verificat profesorul asociat Volont Lyudmila Antonovna
Hormonii sunt specifici, substanțele active fiziologic produse de glandele secreției interne. Hormonii au o activitate biologică mare. molecule de hormoni de dimensiuni relativ mici, asigură penetrarea lor prin pereții capilarelor din fluxul sanguin în țesuturi. Dimensiunile mici ale moleculelor facilitează producția hormonului de celule prin membrana celulară. Hormonii sunt relativ distruse rapid de țesut, astfel încât acestea trebuie să fie eliberare constantă în sânge pentru perioade lungi de timp. Numai în acest caz este posibilă menținerea unei concentrații constante de hormoni în sânge. În prezent, nu a reușit decât să identifice mulți hormoni, dar chiar și pentru a obține unele dintre ele sintetic. Conform structurii chimice a unor hormoni sunt polipeptide (insulină, iar majoritatea hormonilor hipofizari). Hormonii tiroidieni - tiroxina si triiodotironina, precum adrenalina si noradrenalina, produse în medulosuprarenalei sunt derivate din aminoacizi. Hormonii din cortexul suprarenal si gonadelor sunt steroizii naturali. hormon de secreție polipeptidă pancreatică
Hormonii nu acționează ca un metabolism, nu reglează activitatea celulară, nu promovează penetrarea produselor metabolice prin membranele celulare. Hormonii afectează respirația, circulația, digestia, excreția; cu hormoni asociați cu funcția de reproducere. Creșterea și dezvoltarea organismului, schimbarea diferitelor perioade de vârstă sunt asociate cu activitatea glandelor endocrine. Hormonii afectează creșterea și diferențierea țesuturilor. Astfel, cu o scădere a funcției glandei pituitare anterioare scade foarte mult activitatea de sinteză a proteinelor în organism, astfel, vine piticirea. Cu o deficiență de hormoni tiroidieni, diferențierea țesuturilor este afectată. Acest lucru se poate observa cu ușurință dacă mormolocului pentru a elimina glandei tiroide: un mormoloc creste, dar metamorfoza intr-o broasca matură nu are loc. În cazul în care întârzierea gonadelor sau ușor decalate dezvolta caracteristicile sexuale secundare, în timp ce dezvoltarea insuficienta a hormonilor gonadotropi hipofizare este perturbată maturarea gonadelor și producția de celule germinale specifice. Contin iod hormoni tiroidieni au un efect stimulator asupra procesului de regenerare. Sub influența lor vindecarea rănilor cutanate și musculare, fracturile osoase sunt accelerate.
Hormonii sunt clasificate în funcție de sinteza lor naturală, în conformitate cu care distinge hormoni hipotalamici, hipofiza, tiroida, glanda suprarenală, pancreas, gonade, timus, și altele. Cu toate acestea, această clasificare anatomice insuficientă perfectă, ca unii hormoni sau sunt sintetizați în care nu glandele endocrine din care sunt secretate în sânge (de exemplu, hormoni hipofizar posterior, vasopresina si oxitocina sunt sintetizate în hipotalamus, sunt transferate din spate hipofiză), sau sintetizat în alte glande (de exemplu, sinteza parțială a hormonilor sexuali se efectuează în cortexul adrenal, sinteza de prostaglandine apare nu numai in prostata, dar și în alte organe), etc. În aceste condiții, au fost făcute încercări de a crea o clasificare modernă de hormoni pe baza de natura lor chimică. Conform acestei clasificări, există trei grupe de hormoni adevărați: 1) peptide și proteine hormoni, 2) hormoni - derivați ai acidului amino și 3) natura hormonilor steroizi. Al patrulea grup constă din eicosanoide - substanțe asemănătoare hormonilor care exercită acțiuni locale.
Peptidele și hormonii proteici includ 3 până la 250 sau mai multe resturi de aminoacizi. Acest hipotalamusului și Hormonii hipofizari (Tirol-Berin, somatoliberin, somatostatin, hormon de creștere, corticotropinei cratimă otropin, etc -. A se vedea mai jos.) Și hormonii pancreatici (insulina, glucagon). Hormonii - derivații aminoacizilor sunt în principal reprezentați de derivați ai tirozinei de aminoacizi. Această greutate moleculară mică compuși adrenalină și noradrenalină, sintetizat în medulosuprarenalei și hormoni tiroidieni (tiroxina și derivații săi). Hormonii din grupurile 1 și 2 sunt ușor solubili în apă.
Hormonii de natura liposolubilă hormonilor steroizi prezentat corticosuprarenală (corticosteroizi), hormonii sexuali (androgeni și estrogeni), precum și forma hormonală de vitamina D.
Eicosanoidele, care sunt derivați ai acidului gras polinesaturat (arachidonic), sunt reprezentați de trei subclase de compuși: prostaglandine, tromboxani și leucotriene. Acești compuși insolubili în apă și instabili își exercită efectul asupra celulelor din apropierea locului de sinteză.
Mecanismul de acțiune al hormonilor
Acțiunea hormonilor se bazează pe stimularea sau inhibarea funcției catalitice a anumitor enzime în celulele organelor țintă. Această acțiune poate fi realizată prin activarea sau inhibarea enzimelor deja existente. Și un rol important aparține adenozin monofosfatului ciclic (cAMP), care este al doilea mediator (rolul primului mediator este rolul hormonului însuși). De asemenea, este posibilă creșterea concentrației de enzime prin accelerarea biosintezei lor prin activarea genelor.
Mecanismul de acțiune al hormonilor de natură peptidă și steroizi este diferit. Aminele și hormonii peptidici nu penetrează celula, ci sunt atașați de suprafața sa la receptorii specifici din membrana celulară. Receptorul este legat de enzima adenilat ciclază. Complexul hormonal cu receptorul activează adenilat ciclaza, care descompune adenozin trifosfat (ATP) cu formarea de cAMP. Efectul cAMP este realizat printr-un lanț complex de reacții, care conduce la activarea anumitor enzime prin fosforilarea lor, care efectuează atât efectul final al hormonului (Figura 1).
Fig. 1 Mecanism de acțiune al proteinelor și hormonilor polipeptidici
hormonii steroidieni si T4 si T4 (tiroxina și triiodotironina nu sunt steroizi) - hormoni relativ mici, care pătrund prin membrana celulară. Hormonul se leagă de receptor în citoplasmă. Complexul de receptori hormonali rezultat este transportat in nucleul celulei unde intră în interacțiunea reversibilă cu ADN-ul și induce sinteza de proteină (enzimă) sau proteine multiple. Prin includerea unor gene specifice într-un anumit segment de ADN dintr-un cromozom matrice sintetizat (informație) ARN (ARNm), care trece din nucleu în citoplasmă, este atașat la ribozomi și sinteza proteinei este indusă (Fig. 2).
Spre deosebire de peptidele care activează enzimele, hormonii steroizi determină sinteza unor noi molecule de enzime. În acest sens, efectele hormonilor steroidieni se manifestă mult mai încet decât acțiunea hormonilor peptidici, dar de obicei durează mai mult.
Fig. 2 Mecanismul de acțiune al hormonilor steroizi: I - hormonul penetrează în celulă și se leagă de receptor în citoplasmă; II - receptorul transportă hormonul în nucleu; III - hormonul interacționează reversibil cu ADN-ul cromozomului; IV - hormonul activează gena pe care se formează matricea (informația) ARN (mRNA); V - mARN iese din nucleu și inițiază sinteza unei proteine (de obicei o enzimă) pe ribozomi; enzima realizează efectul hormonal final; 1 - membrană celulară, 2 - hormon, 3 - receptor, 4 - membrană nucleară, 5 - ADN, 6 - ARNm, 7 - ribozom,
Pancreasul și hormonii acestuia
Pancreasul este format din părțile exocrine și endocrine (insulele Langerhans), care se dezvoltă dintr-o singură sursă - endodermul intestinului primar. În partea exocrină, care reprezintă 98% din masa totală a glandelor, este produs sucul digestiv, care intră în duoden și conține enzime necesare pentru defalcarea proteinelor, grăsimilor și carbohidraților. În insulele din Langerhans, se sintetizează hormoni care reglează procesele metabolice, în special metabolismul carbohidraților.
În cursul evoluției, partea endocrină a apărut mai devreme decât exocrină, astfel încât la început pancreasul nu avea o structură compactă. În lanceletul din epiteliul mucoasei intestinale există celule omoloage cu părțile exocrine și endocrine ale pancreasului. Aceste celule sunt separate. În ciclostomii (lampreys) se formează insule de țesut glandular, separate de epiteliul intestinal. În teleosturi, țesutul endocrin este reprezentat de insule (corpul lui Brockman), izolat de țesutul pancreatic exocrin. La alte vertebrate, țesutul endocrin sub formă de mici incluziuni este localizat printre țesuturile pancreatice exocrine și este de numai 1 # 63; 3% din masa sa.
Hormonii produsi de partea endocrină.
În insulele din Langerhans majoritatea vertebratelor dezvăluie două tipuri principale de celule glandulare care produc hormoni diferiți: insulină și glucagon. Celulele care sintetizează insulina se numesc celule beta (sau B); celule care produc celule glucagon, alfa- (sau A-). În plus, este definit un al treilea tip de celule - celulele delta, în care se sintetizează somatostatina (figura 3).
Celulele beta care sintetizează insulina se găsesc la toate vertebratele. În vertebratele inferioare (ciclotomi, pești cartilaginoși), celulele alfa și glucagonul nu au fost detectate. Toate celelalte vertebrate din insulele din Langerhans sintetizează insulina și glucagonul, principala funcție a cărora este reglementarea proceselor metabolice; din aceste hormoni, nivelul de glucoză din sânge, necesar pentru activitatea vitală normală a organismului, depinde în mare măsură.
Insulina este un hormon de proteine cu o greutate moleculară de aproximativ 6000. Este alcătuit din două lanțuri polipeptidice conectate prin două punți disulfidice. Insulina este formată din precursor - proinsulină - sub influența proteazelor. Activitatea proinsulinei este scăzută (5% din activitatea insulinei). Transformarea proinsulinei în insulină are loc în celulele beta. Insulina a fost primul hormon de proteine sintetizat artificial.
In prezent, insulina (sau hormon de stimulare a insulinei) se găsește în multe nevertebrate, indicând, aparent, nu numai despre vechimea sa, dar, de asemenea, un rol important în reglarea proceselor metabolice.
Glucagonul - o polipeptidă construită dintr-un singur lanț, cu o greutate moleculară de aproximativ 3500. De asemenea, alfa-celule ale insulelor Langerhans Glucagonul este produs în mucoasa intestinală (enteroglyukagon). Funcția entero-glucagonului este oarecum diferită de rolul glucagonului pancreatic.
Fig. 3 hormoni pancreatici și funcțiile lor celulele b-alfa produc glucagon, celulele beta-beta produc insulină
Hormonii celulelor insulare au un efect semnificativ asupra proceselor metabolice. Insulina este un hormon anabolic cu un spectru larg de acțiune. Rolul său este de a crește sinteza carbohidraților, a grăsimilor și a proteinelor. Stimulează metabolismul glucozei. Sub influența insulinei crește permeabilitatea pentru celule de glucoza miocard, mușchi scheletici, care crește glucoza curent în celule și metabolismul. Insulina stimulează sinteza glicogenului în ficat, reducerea gluconeogeneza (formarea glucozei din aminoacizi), afectează schimbul de grăsime, sporind capacitatea țesutului adipos și ficat la acumularea rezervelor de grăsime sub formă de trigliceride.
Efectul glucagonului asupra proceselor metabolice se realizează în ficat și se realizează prin adenilat ciclază și cAMP. Cyclic AMP, la rândul său, activează enzime care controlează rata de glicogenoliză, gluconeogeneză și lipoliză. Principalul efect al hormonului este creșterea glicogenolizei în ficat; Glucagonul este un sinergist de adrenalină.
Concentrația plasmatică a hormonilor pancreatici depinde de primirea glucozei cu alimente, rata de oxidare și de nivelurile altor hormoni implicați în reglarea glucozei. Când crește nivelul de glucoză din sânge, secreția de insulină crește, în timp ce scade, se eliberează mai mult glucagon.
Reglarea părții endocrine a pancreasului este efectuată de sistemul nervos simpatic și parasympatic. În plus, nivelul de glucoză se schimbă evident în pancreasul însuși, care este utilizat pentru a regla activitatea secretorie a celulelor. Reglarea secreției de insulină are loc sub influența unui număr de polipeptide produse în tractul gastrointestinal. Prezența glucozei în ea determină eliberarea entero-glucagonului. Acest hormon vine cu sânge în celulele pancreasului și stimulează secreția de insulină.
Reglarea secreției de glucagon se realizează prin intermediul receptorilor de glucoză în hipotalamusul anterior, ceea ce evidențiază o scădere a glucozei în sânge. Este posibil ca hormonul de creștere pituitară să fie inclus în acest lanț de interacțiuni. Somatostatina, produsă de celulele delta, are un efect inhibitor asupra eliberării de glucagon. Enteroglucagonul poate inhiba secreția de glucagon pancreatic. Stimularea simpatică sporește secreția de glucagon. Astfel, sistemul de reglare a secreției de insulină și glucagon și nivelul glucozei din sânge asociate cu funcția acestor hormoni este foarte complicat.
Cu hipoglicemie, adică o scădere accentuată a nivelului de glucoză, există tahicardie, foamete, agitație. Ca rezultat al comă hipoglicemică, poate să apară moartea. Prevenirea acestor fenomene este posibilă prin injectarea de glucoză și prin introducerea de glucagon. Atunci când nivelurile de glucoză peste 180 mg / 100 ml de glucoză excretată în urină, care are loc la funcția slăbită a insulinei este una dintre manifestările diabetului zaharat. Această boală apare ca urmare a producerii insuficiente a insulinei de către celulele beta ale pancreasului. Aceleași fenomene pot fi observate ca urmare a încălcării reacției țesuturilor periferice la insulină. În absența insulinei, glucoza penetrează încet în celulele musculare și hepatice, depozitele de glicogen sunt rapid epuizate.
Găzduit pe Allbest.ru
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: