Химическая структура гормонов

 

Строение гормонов бывает разным. В настоящее время описано и выделено около 160 различных гормонов из разных многоклеточных организмов. По химическому строению гормоны можно классифицировать по классам:

 

Строение	Гормоны
Белки-пептиды	Инсулин, глюкагон, окситоцин, соматотропин
Производные аминокислот	Адреналин, норадреналин, трийодтиронин, тироксин
Стероиды	Альдостерон, кортизол, кальцитриол, тестостерон, эстрадиол, прогестерон
Производные полиненасыщенных жирных кислот	Простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены

 

Общие принципы номенклатуры гормонов пока не разработаны. Химические названия многих гормонов точно отражают их химическую структуру, но очень громоздки. Поэтому гораздо чаще применяют тривиальные названия гормонов. Для некоторых гормонов гипофиза и всех гипоталамических гормонов разработаны новые рабочие названия.

 

Существует несколько классификаций гормонов.

По механизму действия:

Механизм действия	Гормоны	Примеры
Через внутриклеточные рецепторы	Липофильные	Стероидные гормоны, иодтиронин.
Через мембранные рецепторы	Гидрофильные	Пептидные гормоны, производные аминокислот

По биологическим функциям:

Регулируемые процессы	Гормоны
Обмен углеводов, липидов, аминокислот	Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин
Водно-солевой обмен	Альдостерон, антидиуретический гормон
Обмен кальция и фосфатов	Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол
Репродуктивная функция	Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны
Синтез и секреция гормонов эндокринных желез	Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса
Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон	Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, цитокины

По месту природного синтеза:

Место синтеза	Гормоны
Гипоталамус	Тиролиберин, соматостатин
Гипофиз	Соматотропин, вазопрессин
Паращитовидные железы	Паратгормон
Щитовидные железы	Тироксин, трийодтиронин, кальцитонин
Поджелудочная железа	Инсулин, глюкагон
Надпочечники	Адреналин, кортикостероиды
Половые железы	Эстрогены, тестостерон, прогестерон
Тимус	Тимопоэтин II
Желудочно-кишечный тракт	Гастрин, секретин, мотилин
Печень	Ангиотензин
Почки	Кальцитрол

 

ГОРМОНЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

Инсулин — гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Инсулин оказывает на обмен веществ и энергии сложное и многогранное действие практически во всех тканях. Многие из эффектов инсулина реализуются через его способность действовать на активность ряда ферментов.

Инсулин — единственный гормон, снижающий содержание глюкозы в крови, это реализуется через:

• усиление поглощения клетками глюкозы и других веществ;
• активацию ключевых ферментов гликолиза;
• увеличение интенсивности синтеза гликогена — инсулин форсирует запасание глюкозы клетками печени и мышц путём полимеризации её в гликоген;
• уменьшение интенсивности глюконеогенеза — снижается образование в печени глюкозы из различных веществ

Анаболические эффекты

• усиливает поглощение клетками аминокислот (особенно лейцина и валина);
• усиливает транспорт в клетку ионов калия, а также магния и фосфата;
• усиливает репликацию ДНК и биосинтез белка;
• усиливает синтез жирных кислот и последующую их этерификацию — в жировой ткани и в печени инсулин способствует превращению глюкозы в триглицериды; при недостатке инсулина происходит обратное — мобилизация жиров.

Антикатаболические эффекты

• подавляет гидролиз белков — уменьшает деградацию белков;
• уменьшает липолиз — снижает поступление жирных кислот в кровь.

 

Insulin

Созданное компьютером изображение: шесть молекул инсулина ассоциированы в гексамер (видны три симметричные оси). Молекулы удерживают вместе остатки гистидина, связанные ионами цинка. Введенный инсулин находится под кожей в виде гексамера, постепенно распадаясь на биологически активные мономеры, поступающие в кровоток.^[1]

 

Глюкагон гормон, синтезирующийся а-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы в ответ на снижение кон­центрации глюкозы в крови под контролем гормонов соматотропина и соматостатина. По химической природе — полипептид, состоящий из 29 остатков аминокислот.

Клетка­ми-мишенями являются гепатоциты печени и адипоциты жировой ткани. Клетки скелетных мышц не содержат белков-рецепторов для взаимодействия с глюкагоном. Механизм действия глюкагона — мембранно-внутриклеточный.

 

Биологическое действие глюкагона:

I. Влияет на обмен углеводов:

1) Ингибирует гликолиз за счет снижения активности пируваткиназы.

2) Ингибирует ЦТК, за счет снижения активности ПДК и а-КГДК.

3) Активирует глюконеогенез.

4) Активирует распад гликогена.

5) Ингибирует биосинтез гликогена.

В результате: под влиянием глюкагона повышается содержание глюкозы в крови.

 

II. Влияет на обмен липидов:

1) Активирует липолиз (распад ТАГ).

2) Активирует распад ВЖК в процессе бета-окисления.

3) Активирует биосинтез кетоновых тел в печени.

4) Ингибирует биосинтез ВЖК.

5) Снижает биосинтез ТАГ вследствие уменьшения ко­личества субстратов: ВЖК и а-глицерофосфата и не­достатка энергии — АТФ.

В результате глюкагон оказывает катаболическое влия­ние на обмен липидов.

Глюкагон участвует в реализации реакций типа «бей или беги», повышая доступность энергетических субстратов (в частности, глюкозы, свободных жирных кислот, кетокислот) для скелетных мышц и усиливая кровоснабжение скелетных мышц за счёт усиления работы сердца. Кроме того, глюкагон повышает секрецию катехоламинов мозговым веществом надпочечников и повышает чувствительность тканей к катехоламинам, что также благоприятствует реализации реакций типа «бей или беги».

Инсулин и глюкагон реципрокно воздействуют на об­мен веществ в организме.