Биохимия регуляций. Основные принципы и значение. Иерархия регуляторных систем. Классификация межклеточных регуляторов. Центральная регуляция эндокринной системы: роль либеринов, статинов и тропинов.

Задача регуляторных систем — сохранение гомеостаза. Обязательным для регуляции является наличие прямых и обратных связей между регулятором и регулируемым объектом. С помощью этих связей осуществляется интеграция и координация. Интеграция — это объединение элементов системы в единое целое.Координация (соподчинение) — это подчинение менее важных элементов системы более важным элементам. Интеграция и координация — это две стороны процесса регуляции. Различают:1. Внутриклеточную регуляцию (ауторегуляцию).2.Дистантную регуляцию (межклеточную). Механизмы клеточной ауторегуляции 1.Компартментализация (мембранный механизм).Роль мембран состоит в следующем:а)мембраны делят клетки на отсеки и в каждом из них осуществляются свои процессы;б)мембраны обеспечивают активный транспорт и регулируют потоки молекул в клетке и из клетки;в)в мембраны встроены ферменты;г)мембраны защищают клетку от внешних воздействий.Воздействием на функции мембран клетка может регулировать тот или иной процесс. 2.Изменение активности ферментов3.Изменение количества ферментов. Классификация межклеточных регуляторов 1.Анатомо-физиологическая:а) Гормоны — межклеточные регуляторы, доставляемые кклеткам-мишеням током крови. Вырабатываются в эндокринныхжелезах или рассеянных железистых клетках.б)Нейрогормоны вырабатываются нервными клетками и выделяются в синаптическую щель, то есть в непосредственной близости от клетки-мишени. Нейрогормоны делятся на медиаторы и модуляторы. Медиаторы обладают непосредственным пусковым эффектом. Модуляторы изменяют эффект медиаторов. Примерами медиаторов являются ацетилхолин и норадреналин; модуляторов — у-аминомасляная кислота, дофамин.в) Локальные гормоны — это межклеточные регуляторы, действующие на близлежащие к месту их синтеза клетки. Пример: гормоны,-производные жирных кислот.2.Классификация по широте действия:а) Гормоны универсального действия действуют на все ткани организма (например, катехоламины, глюкокортикостероиды).б)Гормоны направленного действия действуют на определенные органы-мишени (например, АКТГ действует на кору надпочечников).3.Классификация по химическому строению:а) Белково-пептидные гормоны:-Олигопептиды (кинины, АДГ), Полипептиды (АКТГ, глюкагон), Белки (СТГ, ТТГ, ПТ}б)Производные аминокислот: Катехоламины и йодтиронины — образуются из тирозина;Ацетилхолин — образуется из серина; Серотонин, триптамин, мелатонин — образуются из триптофана.в)Липидные гормоны: стероидные гормоны (гормоны коры надпочечников и половые гормоны); производные полиненасыщенных жирных кислот (простагландины, тромбоксаны, лейкотриены).Механизм регуляции эндокринных желез через гипоталамус-гипофиз. Когда концентрация периферического гормона в крови снижается, тогда из гипоталамуса выделяются либерины, которые действуют на гипофиз и стимулируют освобождение тропинов. Тропины действуют на периферические железы и усиливают освобождение из них гормонов, концентрация которых возрастает. Это фиксируется рецепторами гипоталамуса. Он прекращает освобождение либеринов, но усиливает выброс статинов, которые тормозят гип

 

48. Понятие о рецепторах. Механизм действия гормонов через внутриклеточ­ные рецепторы и рецепторы плазматических мембран и вторые посредники (общая характеристика).

Рецепторы — это белковые молекулы, специфически связы­вающие данный гормон, в результате чего возникает какой-либо эффект, гормон начинает свое действие с соединения с рецептором, образуя гормон-рецепторный комплекс.Гормон и рецептор имеют одинаковое значение. Эффект за­висит от каждого-из них в равной степени.

Рецепторы могут находиться внутри клетки, а также на кле­точной мембране.

Механизм действия гормонов ч/з внутриклеточные регуляторы. Гормон проникает в клетку, связывается с рецептором. Об­разованный таким образом гормон-рецепторный комплекс пере­мещается в ядро и действует на генетический аппарат клетки. В результате меняется процесс транскрипции, а в дальнейшем, синтез белков. Таким образом, данные гормоны влияют на коли­чество ферментов в клетке. Механизм действия гормонов через рецепторы плазматических мембран

В этом случае гормон не проникает в клетку, а взаимодей­ствует с рецептором на поверхности мембраны. Далее возмож­ны два варианта событий:

1.Первый вариант — с рецептором связан фермент, кото­рый из специфического субстрата образует второй посред­ник. Второй посредник далее связывается со своим рецептором в клетке. Чаще всего рецептором посредника является протеинкиназа, которая за счет фосфата АТФ, фосфорилирует белки. В результате изменяются их свойства, возникает биохимический и физиологический эффект.2.Второй вариант — рецептор связан не с ферментом мембраны, а с ионным каналом. При связывании гормона с рецептором, канал открывается, ион поступает в клетку и выполняет функции второго посредника. Хорошо изученными вторыми посредниками являются цик­лические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) и Са²⁺. Механизм действия гормонов через цАМФ Когда соответствующий гормон связывается с рецептором, в мембране активируется фермент аденилатциклаза, который из АТф образует цАМФ. цАМФ является аллостерическим актива­тором протеинкиназы, которая фосфорилирует белки и изменяет их свойства. Например, фосфорилирование фосфорилазы при­водит к повышению ее активности, а фосфорилирование глико-генсинтетазы — к снижению. цАМФ расщепляется до АМФ фос-фодиэстеразой.Содержание цАМФ в клетке увеличивают: глюкагон, катехо-ламины (через в-рецепторы), антидиуретический гормон, гиста-мин (Н₂-рецепторы), простагландин-Е, простациклин, тиреотроп-ный гормон, АКТГ, холерный токсин.Содержание цАМФ в клетке снижают: ацетилхолин (М-холи-норецепторы), катехоламины (а₂-рецепторы), соматостатин, ан-гиотензин-П, опиаты, коклюшный токсин.Функции цАМФ: Как второй посредник участвует в регуляции:проницаемости мембран;синтеза макромолекул;активности ферментов;процессов деления; в нейронах — увеличения возбудимости;в сердце — стимуляции;в гладких мышцах — расслабления;в железах — увеличения секреции;изменения иммунных реакций; дезагрегации тромбоцитов.

Механизм действия гормонов через Са^{2 +} В невозбужденной клетке концентрация кальция 10"⁷М. При возбуждении концентрация кальция возрастает до 10"⁶-10~⁵М. Источниками кальция для этого являются: межклеточная жидкость (содержание кальция — 10-³М), эндоплазматический ретикулум (тоже содержание кальция — 10³М).

Когда гормон связывается с рецептором, в мембране откры­вается кальциевый канал. В результате содержание кальция в клетке возрастает. Кальций связывается с белком клеток — каль-модулином, образуется комплекс, который может действовать непосредственно на белки, вызывая эффекты, или действовать на кальмодулин-зависимую протеинкиназу. Эта протеинкиназа фосфорилирует белки, в результате изменяются их свойства. Са²⁺ в качестве второго посредника выполняет те же функции, что и цАМФ, за исключением того, что в гладких мышцах вызывает сокращение, тромбоцитах — агрегацию. Содержание кальция в клетке повышают: катехоламины че­рез а₁-рецепторы, ацетилхолин через М-холинорецепторы, гистамин через Н₁- рецепторы, тромбоксан, ангиотензин-II.

49. Инсулин. Строение, образование из проинсулина, метаболизм, регуляция секреции. Влияние на обмен веществ.

Инсулин является белкого-пептидным гормоном с молекулярной массой 5700. Синтезируется в В-клетках поджелудочной железы из проинсулина. Превращение проинсулина в инсулин происходит путем удаления внутреннего пептидного сегмента (С-пептида). Скорость секреции инсулина зависит от концентрации глюкозы в крови: при повышении концентрации секреция инсулина увеличивается, а при снижении — уменьшается.Секрецию инсулина также усиливают: глюкагон, секретин, холецистокинин, СТГ и пища, богатая белками.Рецепторы для инсулина находятся на клеточной мембране, поэтому свои эффекты он осуществляет, не проникая в клетку. Главными мишенями для инсулина являются мышцы, печень, жировая ткань, фибробласты и лимфоциты. Головной мозг не зависит от инсулина.Инсулин стимулирует:Утилизацию глюкозы (Гликолиз, ПФП, синтез гликогена),Липогенез и утилизацию жирных кислот,Синтез белка.