Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Рецепция и клеточные механизмы действияСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Обязательным условием для проявления эффектов гормона является его взаимодействие с рецепторами. Гормональные рецепторы представляют собой особые белки клетки, для которых характерны: 1) высокое сродство к гормону; 2) высокая избирательность; 3) ограниченная связывающая емкость; 4) специфичность локализации рецепторов в тканях. На одной и той же мембране клетки могут располагаться десятки разных типов рецепторов. Количество функционально активных рецепторов может изменяться при различных состояниях и в патологии. Так, например, при беременности в миометрии исчезают М-холинорецепторы, и возрастает количество окситоциновых рецепторов. Механизмы действия гормонов. Существуют два основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки. Механизм действия зависит от биохимической структуры гормона, которая определяет возможность проникновения гормона в клетку. Классификация гормонов и БАВ по химической структуре: 1. Производные аминокислот: производные тирозина: тироксин, трийодтиронин, дофамин, адреналин, норадреналин; производные триптофана: мелатонин, серотонин; производные гистидина: гистамин. 2. Белково-пептидные гормоны: полипептиды: глюкагон, кортикотропин, меланотропин, вазопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и кишечника; простые белки (протеины): инсулин, соматотропин, пролактин, паратгормон, кальцитонин; сложные белки (гликопротеиды): тиреотропин, фоллитропин, лютропин. 3. Стероидные гормоны: кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон); половые гормоны: андрогены (тестостерон), эстрогены и прогестерон. 4. Производные жирных кислот: арахидоновая кислота и ее производные: простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены. Если гормон не проникает в клетку, он взаимодействует с рецептором, расположенным на поверхности клеточной мембраны. В результате взаимодействия гормона с рецептором активируется система вторичных посредников – специализированных мембранных белков, кооперированных с рецептором, которые изменяют свою конформацию и ферментативную активность при взаимодействии гормона с рецептором (рисунки 1 – 3). Физиологическая роль вторичных посредников заключается в том, что во-первых, многократно увеличивается эффект малых доз гормонов, во-вторых, формируется универсальный ответ клетки при действии различных гормонов. Один из вторичных посредников - мембранный фермент - аденилатциклаза. Этот фермент способствует образованию из аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) важнейшего внутриклеточного посредника реализации гормональных эффектов - циклического 3,5-аденозинмонофосфата (цАМФ). цАМФ активирует клеточный фермент протеинкиназу, реализующую действие гормона изменяя активность различных ферментов путем их фосфориллирования. Установлено, что гормонозависимая аденилатциклаза - это общий фермент, на который действуют различные гормоны, в то время как рецепторы гормонов множественны и специфичны для каждого из них. Вторичными посредниками кроме цАМФ могут быть циклический 3,5-гуанозинмонофосфат (цГМФ), ионы кальция, инозитол-трифосфат. Активация вторичного посредника, как правило, происходит через специальные G-белки, эти белки могут быть как стимулирующими, так и ингибирующими активность вторичного посредника. Так действуют пептидные, белковые гормоны, производные тирозина - катехоламины. Характерной особенностью действия этих гормонов является относительная быстрота возникновения ответной реакции, что обусловлено активацией предшествующих уже синтезированных ферментов и других белков.
Рисунок 1. Пример стимулирования и ингибирования аденилатциклазы через G-белки двумя различными гуморальными веществами. В случае взаимодействия адреналина со своим рецептором через стимулирующий G-белок происходит активация вторичного посредника – аденилатциклазы, что приводит к активации ферментов и определенному биологическому эффекту. Ацетилхолин, действуя на рецептор через ингибирующий G-белок тормозит этот эффект.
Рисунок 2. Пример (слева) активации гормоном через типичный семидоменный (7 мембранных фрагментов) рецептор G-белка, который активирует фосфолипазу С. Этот универсальный вторичный посредник увеличивает внутриклеточную концентрацию инозитол-трифосфата и в результате концентрацию ионов кальция. Ионы кальция, в свою очередь, активируют ряд метаболических процессов в клетке. Обратим внимание на то, что есть рецепторы (справа), которые обходятся без посредства G-белков, активируют другие фосфолипазы и тоже увеличивает концентрацию в клетке инозитол-трифосфата. Так действуют, например, инсулиноподобные факторы роста через тирозинкиназный рецептор. ТФИ - трифосфоинозитид, ДАГ – диацилглицерол, Ин(1,4,5)Ф3 – трифосфоинозитол.
Во втором случае (рисунок 4) рецепторы для гормона находятся в цитоплазме клетки. Гормоны этого механизма действия в силу своей липофильности легко проникают через мембрану внутрь клетки-мишени и связываются в ее цитоплазме специфическими белками-рецепторами. Гормон-рецепторный комплекс входит в клеточное ядро. В ядре комплекс распадается, и гормон взаимодействует с определенными участками ядерной ДНК, следствием чего является образование особой матричной РНК. Матричная РНК выходит из ядра и способствует синтезу на рибосомах белка или белка-фермента. Так действуют стероидные гормоны и производные тирозина - гормоны щитовидной железы. Для их действия характерна глубокая и длительная перестройка клеточного метаболизма. Рисунок 3. На этом рисунке представлены оба рассмотренных выше варианта на примере взаимодействия адреналина с β- и α-адренорецепторами. Обратите внимание на то, что для реализации эффектов внутриклеточного кальция нужен специальный кальцийсвязывающий белок – кальмодулин, именно этот белок в присутствии кальция и активирует ферменты. Рисунок 4. Механизм действия стероидных гормонов Для реализации эффекта стероидных гормонов необходим внутриклеточный (а для некоторых гормонов внутриядерный) рецептор, который не только перемещает гормон к хромосомам, но и определяет взаимодействие в определенном месте и экспрессирование генома для синтеза информационной РНК. Физиологические эффекты Следует отличать физиологические эффекты гормонов от механизмов их действия: механизм действия – это то, что происходит в клетках под действием гормонов, физиологический эффект - те изменения, которые при этом происходят на уровне организма. Например, альдостерон увеличивает реабсорбцию натрия в дистальных канальцах нефронов, а на уровне организма задержка натрия приводит к увеличению объема циркулирующей крови и повышению АД. Синтез структурных компонентов клетки под действием соматотропного гормона приводит к росту и развитию всего организма. Метаболизм и выведение Инактивация гормонов происходит в эффекторных органах в результате воздействия ферментов. Большая часть гормонов инактивируется в печени, где гормоны претерпевают различные химические изменения путем связывания с глюкуроновой или серной кислотой. Частично гормоны выделяются с мочой в неизмененном виде. Действие некоторых гормонов может блокироваться благодаря секреции гормонов, обладающих антагонистическим эффектом.
Вопросы и задания для самоконтроля 1. Перечислите несколько стимулирующих факторов, которые увеличивают секрецию гормонов, приведите примеры. 2. Опишите механизм действия белково-пептидных гормонов, назовите вторичные посредники. 3. Опишите механизм действия стероидных гормонов, объясните почему эффект стероидных гормонов наступает значительно позднее эффекта пептидных гормонов. 4. Перечислите формы транспорта гормонов в крови. 5. Объясните разницу между паракринными и эндокринными эффектами. 6. Объясните, каким образом происходит удаление гормонов из крови.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 618; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.12.181 (0.009 с.) |