Синтез и секреция гормонов

По механизму действия;

Регуляция обмена веществ. Гормоны (химические посредники).

План:

1. Виды коммуникации между клетками. Понятие о гормонах, клетках-мишенях и
рецепторах.

2. Классификация гормонов.

3. Синтез и секреция гормонов.

4. Механизм действия гормонов.

У человека существует 2 типа связи между тканями всех типов:

1. быстрая передача электрохимических сигналов нервной системы,

2. при помощи специальных веществ, выделяемых в кровь специализированными
тканями.

Существует несколько типов взаимодействия между клетками или тканями.

Если клетка выделяет биологически активные вещества, которые действуют на эту же

клетку - это аутокринная регуляция.

Если выделяемое вещество действует на соседние клетки, то это паракринная регуляция.

(Например, при воспалительных реакциях выделяются простогландины).

Если молекула биологически активного вещества выделяется в кровь и поступает к тканям-мишеням - это способ функционирования эндокринной системы.

Если биологически активное вещество выделяется в кровь нервными клетками – это способ функционирования нейроэндокринной системы.

Существуют специальные железы, секретирующие биологически активные вещества.

Гормоны - это биологически активные вещества, выделяемые специальными эндокринными железами в ответ на специфические стимулы, которые секретируются в кровь и доставляются к тканям-мишеням, которые имеют специфические белковые молекулы-рецепторы к данному гормону, а рецепторы передают сигнал от первичного посредника или гормона внутрь клетки.

Эндокринная железа секретирует небольшое количество гормона, которое разносится по всему телу, но действует избирательно только на ткани-мишени.

Присоединение гормона к рецептору запускает каскад ферментативных реакций, усиливающих эффект гормона (взаимодействуют 1 на 1 - 1с; в результате генерируются

сотни, тысячи реакций).

Классификация гормонов.

1. По химической структуре:

1) производные аминокислот,

2) стероидной природы,

3) пептидной или белковой природы,

4) простогландины (гормоны «местного действия» - производные арахидоновой
кислоты)

1) гормоны, имеющие рецепторы внутри клетки, то есть в цитоплазме или ядре – это липофильные гормоны, легко проникают через мембрану, связываются со своими рецепторами.

Гормон - рецепторный комплекс диффундирует в ядро, взаимодействует с хромотином и стимулирует синтез проматричной РНК, влияя на транскрипцию —> изменяет синтез белков (ферментов). Стероидные (рецепторы в цитоплазме), тиреоидные (тироксин) (рецепторы в ядре).

2) большинство имеют рецепторы на поверхности мембран, в клетку не проникают.
Гормоны передают сигнал внутрь клетки-мишени путем вторичного посредника.
Конечный эффект действия - изменение активности имеющихся ферментов путем
фосфорилирования и дефосфорилирования.

Вторичные посредники бывают: цАМФ, цГМФ, ионы Са¹* фосфолипиды мембран.

3. По влиянию на организм:

1) гормоны, регулирующие обмен белков, жиров и углеводов: инсулин, глюкагон,
адреналин и кортикостероиды.

2) гормоны, регулирующие водно-солевой обмен: минералокортикоиды, альдостерон,
АДГ-вазопресин, предсердный Na-уретический пептид.

3) регулирующие обмен Са и Р: паратгормон, кальцитонин, витамин ДЗ гормон или кальцитриол.

4) регулирующие обмен веществ, связанный с репродуктивной функцией (половые).

5) тропные гормоны, регулирующие деятельность эндокринных желез и выработку
в них гормонов.

6) тиреоидные гормоны, регулирующие основной обмен веществ.

Секреторная активность эндокринных тканей регулируется по принципу обратных отрицательных связей.

В клетке гормон, как правило, синтезируется в одной части и секретируется в противоположной. Особенности синтеза и упаковки гормона зависят от химической природы.

Белково-пептидные гормоны после синтеза упаковываются в секреторные гранулы и хранятся в них до поступления в них определенных сигналов (например, глюкагон). Белково-пептидные гормоны синтезируются на полирибосомах гранулярного эндоплазматического ретикулума, в котором и накапливаются. Из него поступают в свободные от полисом участки, которые называются переходными элементами, где от мембраны ЭПР отпочковываются пузырьки, содержащие продукты секреции. Эти пузырьки мигрируют к комплексу Гольджи, который на внутренней поверхности мембраны содержит ферменты, которые подвергают белки химической модификации (например, у инсулина вырезается фрагмент ГШЦ, в результате чего синтезированный прогормон активируется).

Далее из будущих секреторных пузырьков осмотическим путем удаляется вода — концентрация белка в гормоне увеличивается в 20-30 раз, образуются зрелые секреторные пузырьки, они подходят к ЦМ и остаются здесь до поступления сигнала, под действием которого содержимое пузырьков высвобождается экзоцитозом. Гормон удерживается в гранулах разными способами. Гормоны с большой молекулярной массой (белковые) удерживаются благодаря размерам.

Гормоны небольшой молекулярной массы удерживаются в секреторных пузырьках благодаря соединению с другими веществами (например, окситацин и АДГ удерживаются нейрофизином 1 и 2).

Стероидные гормоны синтезируются в диффузной молекулярной форме, т.е. не упакованные сразу же после их синтеза.

Гормоны щитовидной железы могут храниться в фолликулах месяцами.

Поступив в кровоток и осуществив свой эффект, гормоны разрушаются, как правило, в печени.

Гидрофобные гормоны (стероидной природы или гормоны щитовидной железы) переносятся кровью в комплексе с транспортными белками и до отделения от белка остаются неактивными.