Гормоны белково пептидной природы

Для чего нужны пептиды. И так ли они полезны?

Гормоны белково пептидной природы

Что такое пептиды и для чего они нужны?

Вещества, молекулы которых состоят из остатков двух или более аминокислот, называются пептидами.

Цепочки из 10-20 аминокислот формируют олигопептиды, а в том случае, когда их количество увеличивается до 50 и более, образуется белок.

Аминокислотные остатки связаны особым видом связи, которая называется пептидной. Уже сто лет назад стало известен метод синтезирования белков в лабораторных условиях.

Именно белки являются основным строительным материалом для всех живых организмов. Пептиды, являющиеся «кирпичиками» для строительства, могут быть получены из клеток растений, животных, человека.

Для пептидов выделяют первичную структуру – это непосредственно последовательность аминокислотных остатков, а вот строение молекулы и ее пространственная конфигурация определяют их вторичную структуру.

Какие бывают пептиды

Основные виды пептидов в организме:

Пептидные гормоны – гормоны гипоталамуса, гипофиза, соматотропин, пролактин, адренокортикотропный гормон, меланоцитостимулирующий гормон, гормоны поджелудочной и щитовидной железы, глюкагон;

Нейропептиды – гормоны, которые образуются в центральной и периферической нервной системе, регулируют физиологические процессы в организме;

Иммунологические гормоны, имеющие защитную функцию;

Пептидные биорегуляторы, контролирующие работу клеток.

Пептид Окситоцин

Для чего нужны пептиды

Являясь звеньями для строительства белковых молекул, пептиды сами становятся строительным материалом тела.

В том случае, когда в организме нарушена выработка белковых молекул, тело человека подвергается влиянию негативных внешних факторов, приводящих к развитию болезней, изнашиванию и старению организма.

При нарушении контрольной функции, в клетках происходит сбой в работе, влекущий за собой расстройство жизнедеятельности и функционирования органа. А так как все органы в организме взаимосвязаны, происходит нарушение деятельности целой системы органов. Именно пептиды препятствуют:

Развитию нарушений в работе сердечно-сосудистой системы;

Расстройствам пищеварительной системы;

Возникновению онкологических заболеваний;

Ожирению;

Появлению сахарного диабета.

Пептиды также способствуют выведению из организма радионуклидов и солей тяжелых металлов.

«Информационная система» организма

Вся генетическая информация организма записана на матрице – ДНК. Синтез новых белковых молекул происходит благодаря «считыванию» этой информации при помощи пептидов. Пептиды переносят «списанную» информацию до клеток, где происходит синтез белковых молекул.

Все пептиды имеют узкую рабочую специализацию, и для каждого органа и ткани имеются свои личные пептиды. И в то же время, пептиды определенной специализации имеют одинаковое строение у разных видов млекопитающих. Это открытие сделало возможным создание лекарственных средств на основе животных пептидов.

Практическое применение пептидов

Учеными было выяснено влияние использования внешних пептидных биорегуляторов (БАДов) на состояние здоровья и продолжительность жизни человека. После проведенных исследований было сделано заявление о том, что в основе старения, а также возникновения смертельных заболеваний, в том числе, онкологических, лежит нарушение регуляции синтеза белка.

При искусственном введении в организм соответствующих пептидов, начинаются восстановительные процессы в клетках и тканях, поэтому вы можете пептиды купить и помочь своему телу. Клетки получают возможность дополнительно делиться, а старые клетки, с трудом выполняющие свои функции, заменяются новыми, молодыми, здоровыми.

Таким образом, приостанавливается процесс старения организма, увеличивается продолжительность жизни. Пептиды защищают наш организм от вредного воздействия токсинов, насыщают их питательными веществами.

В отличие от лекарств, которые избавляют орган от симптомов заболевания, но не устраняют их причину, пептиды побуждают восстановить рабочие функции клетки, приводят ее к первоначальному состоянию.

Пептиды для спортсменов и бодибилдеров

Для спортсменов поступление пептидов в организм играет огромную роль, связанную, в первую очередь, с тем, что профессиональные занятия спортом и большие физические нагрузки приводят организм к стрессу, отрицательно сказывающемуся на выработке пептидов клетками. Кроме того, пептиды способствуют:

росту мышечной массы;

дополнительному сжиганию жиров;

ускорению обменных процессов.

Синтезированные пептиды: польза или вред?

Если организм не справляется с выработкой пептидов своими силами, то необходимо ему помочь. Многолетние научные исследования дали возможность синтезировать пептиды и вводить их в организм, стимулируя и регулируя работу клеток.

Пептиды воздействуют на организм на генном уровне, контролируя синтез белков.

Прием пептидных биорегуляторов позволяет в значительной мере продлить длительность жизни человека, но, помимо этого, необходимо соблюдать правила здорового образа жизни:

соблюдать режим дня, рано вставать и ложиться. Работа в ночную смену крайне негативно сказывается на состоянии здоровья.

разнообразно и сбалансировано питаться, отдавая предпочтение продуктам, произрастающим в вашем регионе. Пожилым людям полезны молочные продукты, богатые кальцием, особенно творог, а вот потребление мяса лучше сократить. Контролировать потребление сладкого и мучного.

выпивать один-два литра воды в день. Желательно набирать воду из источника или приобрести качественный фильтр.

активные физические нагрузки: ходьба, плавание, велосипед. Не стоит перегружать организм, но и расслабляться ему тоже давать не следует.

проходить периодический медицинский осмотр, чтобы знать слабые места организма и своевременно оказывать ему поддержку в виде биорегуляторов.

Долгожительство – не миф, оно подвластно каждому, нужно лишь приложить для этого некоторые усилия. Не стоит ожидать от приема биорегуляторов мгновенного эффекта, ведь волшебной таблетки от старости нет, но продлить жизнь и поддержать здоровье организма можно. Этот процесс длительный, и важен комплексный подход, но результат того стоит – не так ли?

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/59311a2d7ddde84c29e24c0f/596c9589e86a9e0873b24642

§ 17. Гормоны

Гормоны белково пептидной природы

Глава VI. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

§ 17. ГОРМОНЫ

Общие представления о гормонах

Слово гормон происходит от греч. гормао – возбуждать.

Гормоны – это органические вещества,  выделяемые железами внутренней секреции в небольших количествах, транспортируемые кровью к клеткам-мишеням других органов, где они проявляют специфическую биохимическую или физиологическую реакцию. Некоторые гормоны синтезируются не только в эндокринных железах, но и клетками других тканей.

Для гормонов характерны следующие свойства:

a) гормоны секретируются живыми клетками;

b) секреция гормонов осуществляется без нарушения целостности клетки, они поступают непосредственно в кровяное русло;

c) образуются в очень малых количествах, их концентрация в крови составляет 10-6 – 10-12 моль/л, при стимуляции секреции кокого-либо гормона его концентрация может возрасти на несколько порядков;

d) гормоны обладают высокой биологической активностью;

e) каждый гормон действует на определенные клетки-мишени;

f)  гормоны связываются со специфическими рецепторами, образуя гормон-рецепторный комплекс, который определяет биологический ответ;

g) гормоны имеют небольшой период полужизни, обычно несколько минут и не более одного часа.

Гормоны по химическому строению делятся на три группы: белковые и пептидные гормоны, стероидные гормоны и гормоны, являющиеся производными аминокислот.

Пептидные гормоны представлены пептидами с небольшим числом аминокислотных остатков.  Белки-гормоны содержат до 200 аминокислотных остатков. К их числу относятся гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормон роста и др.

Большинство белковых гормонов синтезируются в виде предшественников – прогормонов, не обладающих биологической активностью.

В частности, инсулин синтезируется в виде неактивного предшественника препроинсулина, который в результате отщепления 23 аминокислотных остатков со стороны N-конца превращается в проинсулин и при удалении еще 34 аминокислотных остатков – в инсулин (рис. 58).

Рис. 58. Образование инсулина из предшественника.

К производным аминокислот относятся гормоны адреналин, норадреналин, тироксин, трииодтиронин. К стероидным принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

Регуляция секреции гормонов

Верхнюю ступень в регуляции секреции гормонов занимает гипоталамус – специализированная область мозга (рис. 59). Этот орган получает сигналы из центральной нервной системы. В ответ на эти сигналы гипоталамус выделяет ряд регуляторных гипоталамических гормонов. Их называют рилизинг-факторы.

Это пептидные гормоны, состоящие из 3 – 15 аминокислотных остатков. Рилизинг-факторы поступают в переднюю долю гипофиза – аденогипофиз, расположенный непосредственно под гипоталамусом. Каждый гипоталамический гормон регулирует секрецию какого-либо одного гормона аденогипофиза.

Одни рилизинг-факторы стимулируют секрецию гормонов, их называют либеринами, другие, наоборот, тормозят, это – статины. В случае стимуляции гипофизом в кровь выделяются так называемые тропные гормоны, стимулирующие деятельность других желез внутренней секреции.

Те в свою очередь начинают выделять собственные специфические гормоны, которые воздействуют на соответствующие клетки-мишени. Последние в соответствии с полученным сигналом вносят коррективы в свою деятельность.

Надо отметить, что циркулирующие в крови гормоны в свою очередь тормозят деятельность гипоталамуса, аденогипофиза и желез, в которых они образовались. Такой способ регуляции носит название регуляции по принципу обратной связи.

Рис. 59. Регуляция секреции гормонов

Интересно знать! Гипоталамические гормоны, по сравнению с другими гормонами, выделяются в наименьших количествах. Например, для получения 1 мг тиролиберина (стимулирующего деятельность щитовидной железы) потребовалось 4 т ткани гипоталамуса.

Механизм действия гормонов

Гормоны отличаются по своему быстродействию. Одни гормоны вызывают быстрый биохимический или физиологический ответ. Например, печень начинает выделять глюкозу в кровь после появления адреналина в кровяном русле уже через несколько секунд.

Ответ же на действие стероидных гормонов своего максимума достигает через несколько часов и даже дней. Столь значительные различия в скорости ответа на введение гормона связаны с различным механизмом их действия. Действие стероидных гормонов направлено на регуляцию транскрипции.

Стероидные гормоны легко проникают через клеточную мембрану в цитоплазму клетки. Там они связываются со специфическим рецептором, образуя гормон-рецепторный комплекс. Последний, попадая в ядро, взаимодействует с ДНК и активирует синтез иРНК, которая далее транспортируется в цитоплазму и  инициирует синтез белка (рис. 60.).

  Синтезированный белок определяет биологический ответ. Аналогичным механизмом действия обладает и гормон щитовидной железы тироксин.

Действие  пептидных, белковых гормонов и адреналина направлено не на активацию синтеза белка, а на регуляцию активности ферментов или других белков. Эти гормоны взаимодействуют с рецепторами, находящимися на поверхности клеточной мембраны.

Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс запускает серию химических реакций. В результате происходит фосфорилирование некорых ферментов и белков, вследствие которого изменяется их активность. В итоге наблюдается биологический ответ (рис. 61).

Рис. 60. Механизм действия стероидных гормонов

Рис. 61. Механизм действия пептидных гормонов

Гормоны – производные аминокислот

Как отмечалось выше, к гормонам, являющимся производными аминокислот, относятся гормоны мозгового слоя надпочечников  (адреналин и норадреналин) и гормоны щитовидной железы (тироксин и трииодтиронин) (рис. 62). Все эти гормоны являются производными тирозина.

Рис. 62. Гормоны – производные аминокислот 

Органами–мишенями адреналина являются печень, скелетные мышцы, сердце и сердечно-сосудистая система. Близок по структуре к адреналину и другой гормон мозгового слоя надпочечников – норадреналин.

Адреналин ускоряет ритм сердца, повышает кровяное давление, стимулирует расщепление гликогена печени и увеличивает содержание глюкозы в крови, обеспечивая, таким образом, мышцы топливом. Действие адреналина направлено  на то, чтобы подготовить организм к экстремальным условиям.

В состоянии тревоги концентрация адреналина в крови может увеличиться почти в 1000 раз.

Щитовидная железа, как отмечали выше, секретирует два гормона – тироксин и трииодтиронин, их соответственно обозначают Т4 и Т3. Главным результатом действия этих гормонов является увеличение скорости основного обмена.

При повышенной секреции Т4 и Т3 развивается так называемая Базедова  болезнь. В таком состоянии скорость обмена веществ увеличена, пища сгорает быстро. Больные выделяют больше тепла, им свойственна повышенная возбудимость, у них наблюдаются тахикардия, потеря массы тела.

 Дефицит гормонов щитовидной железы у детей приводит к задержке роста и умственного развития – кретинизму. Недостаточность иода в пище, а иод входит в состав этих гормонов (рис. 62), вызывает увеличение щитовидной железы, развитие эндемического зоба. Добавление иода в пищу приводит к уменьшению зоба.

С этой целью в Беларуси в состав пищевой соли вводят иодид калия.

Интересно знать! Если поместить головастиков в воду, не содержащую иод, то их метаморфоз задерживается, они достигают гигантских размеров. Добавление иода в воду приводит к  метаморфозу, начинается редукция хвоста, появляются конечности, они превращаются в нормальную взрослую особь.

Пептидные и белковые гормоны

Это наиболее разнообразная группа гормонов. К ним относятся рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны аденогипофиза, гормоны эндокринной ткани поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормон роста и многие другие.

Главной функцией инсулина является поддержание определенного уровня глюкозы в крови. Инсулин способствует поступлению глюкозы в клетки печени и мышц, где она в основном превращается в гликоген.

При недостатке выработки инсулина или полном его отсутствии развивается заболевание сахарный диабет. При этом заболевании ткани больного не могут поглощать глюкозу в достаточных количествах, несмотря на ее повышенное содержание в крови.

У больных происходит выведение глюкозы с мочой. Это явление получило название «голод среди изобилия».

Глюкагон оказывает противоположное инсулину действие, он повышает содержание глюкозы в крови, способствует распаду гликогена в печени с образованием глюкозы, поступающей затем в кровь. В этом его действие сходно с действием адреналина.

Секретируемый аденогипофизом гормон роста, или соматотропин, ответствен за рост скелета и увеличение массы тела человека и животных. Недостаточность этого гормона приводит к карликовости, избыточная же его секреция выражается в гигантизме, или акромегалии, при которой происходит усиленный рост кистей рук, ступней ног, лицевых костей.

Стероидные гормоны

Как отмечено выше, к стероидным гормонам принадлежат гормоны коры надпочечников и половые гормоны (рис. 3).

В коре надпочечников синтезируются свыше 30 гормонов, их называют также кортикоидами. Кортикоиды делят на три группы.

Первая группа – это глюкокортикоиды, они регулируют углеводный обмен, оказывают противовоспалительное и антиаллергическое действие.

Вторую группу составляют минералокортикоиды,   они поддерживают, главным образом, водно-солевой баланс в организме. К третьей группе относятся кортикоиды, занимающие промежуточное положение между глюкокортикоидами и минералокортикоидами.

Среди половых гормонов различают андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). Андрогены стимулируют рост и созревание, поддерживают функционирование репродуктивной системы и формирование вторичных половых признаков. Эстрогены регулируют активность женской репродуктивной системы.

Источник: https://ebooks.grsu.by/osnovi_biohimii/17-gormony.htm

Гормоны белково-пептидной природы

Гормоны белково пептидной природы

Синтезируются на рибосомах ЭПР в виде прогормонов (неактивных предшественников). Поступают в комплекс Гольджи, где активируются частичным протеолизом (отщепление части ппц).

Например, неактивный инсулин состоит из 84 аминокислотных остатков. В комплексе Гольджи от него отщепляется 31 аминокислотный остаток и инсулин активируется (53 аминокислоты).

Гормоны упаковываются в секреторные гранулы, из которых удаляется вода → концентрация гормонов высокая.

В гранулах гормоны могут храниться долго – до появления стимула (повышение концентрации глюкозы – стимул к секреции инсулина)

В крови белков-переносчиков не имеют.

Стероидные гормоны

Производные холестерола.

Не хранятся, не упаковываютсяв гранулы, а сразу секретируются в кровь.

Имеют белки-переносчики:

Гормон Переносчик
Кортизол Транскортин
Альдостерон Альбумин (неспецифический)
Кальцитриол Транскальциферрин
Половые Sex-transport protein

Тиреоидные гормоны

Синтезируются в фолликулах щитовидной железы из аминокислоты тирозина.

Могут храниться месяцами до появления стимула – ТТГ.

В крови транспортируются:

· тироксинсвязывающим глобулином

· преальбумином (транстиретином)

Механизмы действия гормонов

Аденилатциклазный механизм

Гормоны, у которых рецепторы находятся на поверхности клетки, в нее не проникают, а действуют через вторых посредников.

Второй посредник – цАМФ, образуется в цитоплазме.

1.цАМФ образуется при помощи трех связанных с мембраной белков:

а) белок-рецептор, состоящий из трех частей

б) G-белок

состоит из трех субъединиц (α, β, γ), α в неактивном виде соединена с ГДФ

в) аденилатциклаза (АЦ) – аллостерический фермент, активный центр – в цитоплазме.

Механизм действия:

2.Гормон соединяется с рецептором менее 1 с и называется первичным вестником сигнала. Образуется гормон-рецепторный комплекс, при этом меняется конформация интегральной части рецептора, и эти изменения передаются на G-белок.

3.У G-белка отщепляется ГДФ и присоединяется ГТФ. В результате G-белок активируется, сродство α-ГТФ к β и γ ослабевает, она отделяется от них.

4.α-ГТФ перемещается по мембране (латеральная диффузия) к аденилатциклазе и активирует ее аллостерически.

5.После этого α-субъединица проявляет ГТФ-азную активность и расщепляет ГТФ до ГДФ+Ф.

6.У α-ГДФ повышается сродство к β и γ, она соединяется с ними, G-белок инактивируется.

7.Активированная аденилатциклаза с высокой скоростью катализирует образование цАМФ из АТФ, причем их образуется сотни, т.е. сигнал усиливается.

8.В цитоплазме находится протеинкиназа А (А-киназа, ПКА). Она состоит из 4 субъединиц (2 регуляторных, 2 каталитических). В отсутствии цАМФ, т.е. в неактивном виде, они соединены вместе.

9.После образования цАМФ соединяется с регуляторными субъединицами А-киназы.

10.В результате регуляторные субъединицы отщепляются, а каталитические активируются.

11.Они могут изменять активность имеющихся ферментов путем фосфорилирования или дефосфорилирования. Донором фосфора является концевая группа АТФ.

Таким образом, механизм действия через вторых посредников можно представить как «каскад» – цепь последовательных биохимических реакций, приводящих к усилению сигнала.

Са2+ как второй посредник

Гормоны, у которых рецепторы находятся на поверхности клетки, в нее не проникают, а действуют через вторых посредников.

Использование Са2+ как второго посредника возможно благодаря тому, что в цитоплазме может повышаться его концентрация.

1.В цитоплазме концентрация Са2+ в норме 10-7 моль, а снаружи – 10-5. Под воздействием каких-либо факторов (химических – гормоны, или электрических – потенциал-зависимые Са2+-каналы) в мембранах открываются специальные Са2+-каналы, через которые Са2+ поступает в цитоплазму. Следовательно, его концентрация в цитоплазме повышается.

2.В цитоплазме Са2+ оказывает несколько эффектов: может связываться со специфическим белком кальмодулином (Ка) (связывающим 4 Са2+), который может менять свою конформацию и…

3.Активировать Са2+-кальмодулин-зависимую протеинкиназу (Са2+/КаПК).

4.Са2+/КаПК может активировать ферменты путем фосфорилирования или дефосфорилирования за счет концевой группы АТФ.

5.Са2+ может связываться с другими цитоплазматическими белками-ферментами (тропонин, пируваткиназа, амилаза).

6.Небольшое количество Са2+ связывается со специфическими цитоплазматическими белками для депонирования.



Источник: https://infopedia.su/14x332a.html

Механизм действия белковых (пептидных) гормонов

Гормоны белково пептидной природы

Гормоны этой группы могут иметь от двух до 200 и более аминокислотных остатков. В их числе — гормоны поджелудочной железы инсулин, глюкагон и соматостатин, паратгормон, кальцитонин, катехоламины и все гормоны гипоталамуса и гипофиза. Они синтезируются на рибосомах в форме крупных прогормонов, депонируясь в секреторных везикулах и трансформируясь в формы активных пептидов.

Белковые (пептидные) гормоны и производные отдельных аминокислот (исключая тиреоидные гормоны) являются водорастворимыми соединениями, они не имеют транспортных белков, и клеточные мембраны служат барьером для них.

Первый контакт пептидных гормонов с клеткой-мишенью осуществляется на основе взаимосвязи с белком-рецептором, расположенным на наружной поверхности плазматической мембраны клетки.

Механизм действия гормонов этой группы получил название «мембранного».

Механизм действия гормон-рецепторного комплекса гормонов этой группы протекает с обязательным участием посредников, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важными посредниками являются цАМФ, ИТФ, ионы кальция.

Через посредство различных рецепторов на наружной мембране клетки все гормоны этой группы взаимодействуют с ферментом аденилатциклазой (АЦ), локализованной на внутренней поверхности плазматической мембраны.

При этом происходит активация АЦ, которая катализирует образование циклического АМФ (цАМФ) из АТФ. В этом процессе цАМФ синтезируется за счет циклизации АМФ в результате распада АТФ под влиянием АЦ.

Аденилатциклаза — сложный мембранный белок с множественными трансмембранными сегментами. цАМФ гидролизуется под влиянием фосфодиэстеразы в 5-АМФ.

цАМФ обеспечивает очень широкий круг клеточных процессов, таких как повышение распада запасов энергетических веществ, усиление секреции кислот слизистой желудка, снижение слипания тромбоцитов крови, индуцирование открытия каналов для хлоридов тканей. Сазерленд (Sutherland), биохимик из США, открывший в тканях цАМФ, назвал цАМФ «вторичным мессенджером», который передает внутри клетки

сигнал пептидного или белкового «первичного посредника», остающегося вне клетки.

В свою очередь цАМФ активирует протеинкиназу, тетра- мерный белок (выделено около 20 различных протеинкиназ).

Протеинкиназы (ПК) мышц в своем составе имеют две регуляторные субъединицы (Р), которые обладают высокой степенью сродства к цАМФ, и две каталитические субъединицы (К).

В отсутствие цАМФ регуляторные и каталитические субъединицы формируют единый Р2К2-комплекс, который ферментативно не активен. Связывание двух молекул цАМФ с каждой Р-субъединицей приводит к распаду Р2К2-комплекса на

Р- и К-субъединицы. В этом случае свободные К-субъединицы будут являться ферментативно активными. Таким образом, взаимодействие дАМФ с Р-субъединицей уменьшает эффект угнетения каталитической субъединицы.

Затем с участием активной формы ПК происходит фосфорилирование ряда ферментов с участием АТФ. Поэтому если гормон является первичным эф- фекторным посредником (от одной клетки к другой), то цАМФ — вторичный внутриклеточный мессенджер.

цАМФ рассматривается как центральный мессенджер действия гормона на эффек- торную клетку.

Гормоны белковой (пептидной) природы, действуя посредством внеклеточных рецепторов плазматических мембран, оказывают быстрый физиологический или биохимический ответы. В частности, спустя секунды после секреции адреналина мозговой долей надпочечников, скелетная мышца отвечает усилением распада гликогена.

При этом через свои рецепторы адреналин активирует аденилатциклазу, в итоге которой происходит синтез многих молекул цАМФ в ответ на каждую молекулу рецептор-связанного гормона. цАМФ в свою очередь активирует цАМФ-зависимую протеинкиназу, которая активирует фосфорилазкиназу с последующей активацией гликогенфос- форилазы.

В результате этого каскада реакций одна молекула адреналина вызывает продукцию многих тысяч молекул глю- козо-1-фосфата из гликогена.

Основное влияние гормонов белковой (пептидной) группы на активацию синтеза белка в обменных процессах проявляется прежде всего под действием протеинкиназ, которые посредством фосфатаз регулируют клеточный ответ путем изменения функциональной активности или количества белков (ферментов) и других белков, что приводит к изменению скорости метаболизма.

Число рецепторов на клеточной мембране достигает 10 тыс., но только 10-20% из них участвуют во взаимосвязи с гормонами, обеспечивая максимальный гормональный ответ.

Следует отметить роль ионизированного кальция как второго внутриклеточного мессенджера действия ряда гормонов. Роль кальция в действии гормонов доказывается тем, что эффект многих из них исчезает при снижении внутриклеточных запасов кальция и усиливается при увеличении концентрации этого элемента в клетке.

Ионы кальция (Са++) повышают активность фосфатаз, обеспечивающих фосфорилирование белков. Для этого ионы кальция поступают из клеточных органелл при одновременном поступлении Са++ внутрь клетки, либо необходимо торможение его выхода из клетки за счет Са++-насоса.

Уместно назвать при этом белок кальмодулин, связывающий 4 атома кальция и повышающий активность фосфодиэстеразы, превращающей цАМФ в 5-АМФ.

Внутриклеточный уровень кальция (10~6-1СГ7 М) контролируется активной Са2″/]2+-АТФ-азой, которая направляет Са2+ во внеклеточное пространство, где концентрация этих ионов равна 10 3 М. Концентрация Са2+ в плазме крови строго поддерживается паратгормоном, кальцитонином и кальцитри- олом (витамином D).

Источник: https://ozlib.com/813466/himiya/mehanizm_deystviya_belkovyh_peptidnyh_gormonov

Гипоталамус -аденогипофиз

Гормоны белково пептидной природы

Гормоны

1)Гормоны,ихфизиологическая роль.Классификациягормонов, механизм действия гормоновна клетку(система вторичных посредников).Типырегуляции выделения гормонов.

1.Вещество выделяется специализированнымиорганами или клетками.Данный орган иликлетка не выполняют никаких другихфункций.

2.Оказывает специфическое действие наорган-мишень. Это действие не воспроизводитсяникакими другими веществами.

3.Обладает высокой биологическойактивностью, т. е. действует в оченьмалых концентрациях.

4.Действует дистантно, т. е. от местаобразования до органа мишени переноситсякровью.

Функциягормонов

1.Обеспечивают физическое, половое,умственное развитие, функционированиерепродуктивной системы, регулируютповедение

2.Обеспечивают адаптацию организма кменяющимся условиям среды.

3.Регулируют константы гомеостаза.

Биохимическая

1.Гормоны белково-пептидной природы(инсулин, вазопрессин, соматотропныйгормон, статины и либерины гипоталамуса).

2.Производные аминокислоты тирозина(тиреоидные гормоны).

3.Производные холестерина (глюкокортикоиды,альдостерон, половые гормоны).

Гормоныбелково-пептидной природы обладаютвидовой специфичностью, а стероидныегормоны не обладают видовой специфичностью.

Физиологическаяклассификация

1.Эффекторные гормоны — клетки-мишенинаходятся в тканях организма.

2.Тропные гормоны — клетки-мишени находятсяв железах внутренней секреции.

3.Гормоны гипоталамуса — клетки-мишенинаходятся в аденогипофизе. Могутстимулировать образование гормоноваденогипофиза (либерины) или тормозить(статины).

ДЕЙСТВИЕНА КЛЕТКИ-МИШЕНИ

1.Активация или угнетение имеющихсяферментов.

2.Стимуляция синтеза ферментов.

3.Увеличение проницаемости мембран.

Всегормоны переносятся кровью с помощьюбелков-переносчиков.

Этозащищает их от разрушения и выделенияпочками, а также облегчает связываниес рецепторами клеток-мишеней.

РЕГУЛЯЦИЯ

1.Осуществляется центральной нервнойсистемой (выделение катехоламинов,гормонов нейрогипофиза).

2.Осуществляется гормонами аденогипофиза(половые гормоны,глюкокортикоиды).

3.Осуществляется веществами плазмы(уровень глюкозы в крови определяетвыделение инсулина или глюкагона).

Гормоныбелково-пептидной природыи катехоламины не проникают

внутрьклетки, а взаимодействуют сбелками-рецепторами, расположен-

нымина наружной плазматической мембране.Образуется гормон-

рецепторныйкомплекс, который приводит к активациимембранных

ферментови появлению различных вторичныхпосредников гормональ-

ногорегуляторного эффекта, реализующихсвое действие в цитоплазме,

органоидахи ядре клетки. К ним относятся четыресистемы:

1.Аленилатциклаза-циклический АМФ (цАМФ).

2.Гуанилатциклаза-циклический ГМФ (цГМФ).

3.Фосфорилаза С-инозитол-3-фосфат (И3Ф),диацилглицерол (ДАГ).

4.Кальций-кальмодулин.

Вторичныепосредники в клетке активируют илиугнетают фермен-

ты,изменяют проницаемость мембраны.

Гормоныстероидной природы и тиреоидные проникаютвнутрь

клеткии взаимодействуют с белками-рецепторамив цитоплазме клет-

ки.Комплекс гормон — рецептор проникаетв ядро клетки и активирует

геном,образуется информационная РНК, и нарибосомах начинается

синтезбелка.

2.гипоталамо-гипофизарная система

Вгипоталамусе мелкие клетки синтезируютвысвобождающие гормо-

ны(либерины) или ингибирующие гормоны(статины). Либерины и стати-

ныпоступают в кровеносные сосуды и скровью достигают аденогипофиза.

Еслина клетки аденогипофиза действуютлиберины, то клетки выделяют

гормон,а если статины, то продукция гормоновтормозится. Всего обна-

ружено6 либеринов и 3 статина: соматолиберин,кортиколиберин, тирео-

либерин,люлиберин, пролактолиберин, меланолиберин,соматостатин,

пролактостатин,меланостатин. Стимулом для синтезалиберинов или ста-

тиновявляются нервные импульсы или вещества,приносимые кровью

вгипоталамус. В гипоталамусе отсутствуетгематоэнцефалический барьер

иимеются рецепторы к гормонам.

1. Соматотропный гормон (стг) — гормон роста. По химической

природеявляется полипептидом, видоспецифичен,действие опосреду-

етсячерез вещество плазмы — соматомедин.Мишени для СТГ — это

клеткихрящевой ткани (стимулирует рост костейв длину) и все клетки

организма(увеличивает их проницаемость дляглюкозы, аминокислот).

Вжировой ткани стимулирует липолиз. СТГпринимает участие в за-

живленииран, регенерации клеток. КонцентрацияСТГ увеличивается

вкрови в ночное время, когда в организмеусиливаются процессы ана-

болизма.Выработка СТГ усиливается под действиемлиберинов, а на

выработкусоматолиберина влияют лимбическаясистема, уровень глю-

козыи аминокислот в крови. Соматостатинтормозит выработку СТГ.

2.Адренокортикотропный гормон (АКТГ)— кортикотропин. По

химическойприроде полипептид. Клетки-мишени —пучковая зона

корынадпочечников (выброс в кровьглюкокортикоидов), жировые

клетки(стимулируют липолиз). Выделениеконтролируется кортиколи-

беринами,которые выделяются при гипоксии мозга,болевых воздейст-

виях,физической нагрузке, охлаждении,гиповолемии, гипогликемии,

инфекциях,голоде.

3.Пролактин— лактотропный гормон (ПРЛ), полипептид.Мише-

нямив мужском организме являются семенники.Под действием ПРЛ

повышаетсяих чувствительность к половым гормонам.В женском ор-

ганизмемишенями являются клетки молочнойжелезы. Гормон стиму-

лируетобразование молока у кормящей матери,участвует в формиро-

ванииматеринского чувства. Стимулом длявыработки гормона являет-

сяизменение уровня половых гормонов вкрови, раздражение

механорецепторовсоска молочной железы.

4.Фолликулостимулирующийгормон (ФСГ). В мужском организме

мишенямиявляются семенники, в которых усиливаетсясперматогенез,

вженском организме — яичники. Гормонстимулирует рост фоллику-

лови образование эстрогенов.

5.Лютеинизирующийгормон (ЛГ).Мишени в мужском организ-

ме— семенники, гормон контролируетвыработку андрогенов, в жен-

ском— яичники, гормон способствует овуляции,образованию желтого

тела.Регуляция уровня гормона в кровиосуществляется в зависимости

отизменения уровня половых гормонов.

6.Тиреотропныйгормон (ТТГ)— гликопротеид. Клетки-мишени —

этофолликулярный аппарат щитовиднойжелезы. Продукция определя-

етсятиреолиберином, который вырабатываетсяпри снижении уровня

тироидныхгормонов в крови, при длительном действиихолода на ор-

ганизм.

7.Меланоцитстимулирующийгормон (МСГ).Клетками-мишенями

являютсяпигментные клетки кожи.

Источник: https://studfile.net/preview/3829195/

Белковые гормоны: описание, свойства, функции и строение

Гормоны белково пептидной природы

Гормоны – мельчайшие элементы, вырабатываемые нашим организмом. Однако без них невозможно ни существование человека, ни прочих живых систем. В статье мы приглашаем вас познакомиться с одной их разновидностью – белковыми гормонами. Приведем особенности, функции и описание данных элементов.

Что такое гормоны?

Начнем с ключевого понятия. Слово произошло от греч. ὁρμάω – “возбуждаю”. Это органические биологически активные вещества, которые вырабатываются собственными железами внутренней секреции организма. Поступая в кровь, связываясь с рецепторами определенных клеток, они регулируют физиологические процессы, обмен веществ.

Белковые гормоны (как и все иные) – это гуморальные (переносимые в крови) регуляторы конкретных процессов, происходящих в органах и их системах.

Самое широкое определение: химические сигнальные вещества, вырабатываемые одними клетками организма для влияния на другие части тела. Гормоны синтезируются и позвоночными, к которым мы с вами относимся (специальными эндокринными железами), и животными, что лишены традиционной кровеносной системы, и даже растениями.

Главные функции гормонов

Эти регуляторы, к которым относятся белковые гормоны, призваны осуществлять в организме целый ряд функций:

  • Стимуляция или подавление роста.
  • Смена настроения.
  • Стимуляция или подавления апоптоза – гибели старых клеток в организме.
  • Стимуляция и подавление функций защитной системы организма – иммунитета.
  • Регуляция метаболизма – обмена веществ.
  • Подготовка организма к активным действиям, физическим нагрузкам – от бега до борьбы и спаривания.
  • Подготовка живой системы к важному периоду развития или функционирования – половому созреванию, беременности, родам, угасанию.
  • Контроль репродуктивного цикла.
  • Регуляция чувства насыщения и чувства голода.
  • Вызов полового влечения.
  • Стимуляция выработки других гормонов.
  • Самая важная задача – это поддержание гомеостаза организма. То есть, постоянства его внутренней среды.

Раз мы выделяем белковые гормоны, значит, существует определенная градация этих биологически активных веществ. По классификации их разделяют на следующие группы, отличающиеся своим особым строением:

  • Стероиды. Это химические полициклические элементы, имеющие липидную (жировую) природу. В основе структуры – стерановое ядро. Именно оно ответственно за единство их полиморфного класса. Даже малейшие различия стерановой основы будут обуславливать различия свойств гормонов данной группы.
  • Производные жирных кислот. Эти соединения отличает высокая нестабильность. Оказывают местное воздействие на расположенные по соседству клетки. Второе название – эйкозаноиды. Разделяются на тромбоксаны, простагландины и лейкотриены.
  • Производные аминокислот. В частности, это все же производные элемента тирозина – адреналин, тироксин, норадреналин. Синтезируются (образуются, вырабатываются) щитовидной железой, надпочечниками.
  • Гормоны белковой природы. Сюда входят и белковые, и пептидные, оттого второе название – белково-пептидные. Это гормоны, что вырабатывает поджелудочная железа, а также гипофиз и гипоталамус. Среди них важно выделить инсулин, гормон роста, кортикотропин, глюкагон. С некоторыми из гормонов белково-пептидной природы мы познакомимся подробнее на протяжении статьи.

Белковая группа

Отличается среди всех перечисленных своей разнообразностью. Вот основные гормоны, ее “населяющие”:

  • Гипоталамусовые рилизинг-факторы.
  • Тропные гормоны, вырабатывающиеся аденогипофизом.
  • Регуляторные вещества, выделяемые эндокринной тканью поджелудочной железы, – глюкагон и инсулин. Последний отвечает за должный уровень глюкозы (сахара) в крови, регулирует ее поступление в клетки мускулатуры и печени, где вещество обращается в гликоген. Если инсулин не вырабатывается или выделяется организмом недостаточно, у человека развивается сахарный диабет. Глюкагон и адреналин схожи по своему действию. Они, напротив, повышают содержание сахара в кровяной массе, способствуя распаду гликогена в печени – при этом процессе и образуется глюкоза.
  • Гормон роста. Соматотропин ответственен и за рост скелета, и за увеличение массы тела живого существа. Его недостаток приводит к аномалии – карликовости, избыток – к гигантизму, акромегалии (непропорционально большим рукам, ступням, голове).

Данный орган вырабатывает большую часть белково-пептидных гормонов:

  • Гонадотропный гормон. Стимулирует процессы в организме, связанные с размножением. Ответственен за образование половых гормонов в половых железах.
  • Соматомедин. Гормон роста.
  • Пролактин. Гормон белкового обмена, ответственен за функциональность молочных желез, а также за выработку ими казеина (белка молока).
  • Полипептидные низкомолекулярные гормоны. Эти соединения влияют уже не на дифференцировку клеток, а на определенные физиологические процессы организма. Например, вазопрессин и окситоцин регулируют артериальное давление, “следят” за работой сердца.

Синтез в поджелудочной железе

В данном органе происходит синтез белковых гормонов, контролирующих углеводный обмен в организме. Это уже упомянутые нами инсулин и глюкагон. Сама по себе данная железа – экзокринная. Она также вырабатывает ряд пищеварительных ферментов, которые затем поступают в двенадцатиперстную кишку.

Всего лишь 1 % ее клеток будет находиться в составе так называемых островков Лангерганса. К ним относятся две особые разновидности частиц, которые функционируют, как эндокринные железы. Именно они и вырабатывают альфа-клетки (глюкагон) и бета-клетки (инсулин).

Кстати, современные ученые уже отмечают, что действие инсулина не ограничивается стимуляцией обращения глюкозы в гликоген в клетках печени. Этот же гормон ответственен за некоторые процессы пролиферации и дифференцировки во всех клетках.

Синтез в почках

В данном органе вырабатывается только один вид – эритропоэтин. Функции белковых гормонов данной группы – регуляция дифференцировки эритроцитов в селезенке и костном мозге.

Что касается синтеза самой белковой группы, то это достаточно сложный процесс. В нем задействована нервная центральная система – она действует через рилизинг-факторы.

Еще в тридцатые годы прошлого века советским исследователем Завадовским М. М. была открыта система, которую он назвал “плюс-минус-взаимодействие”.

Хорош пример данного закона регуляции на основе синтеза тироксина в щитовидке и синтеза в гипофизе тиреотропного гормона. Что мы видим здесь? Плюс-действие в том, что тиреотропный гормон будет стимулировать выработку щитовидной железой тироксина.

А каково же минус-действие? Тироксин, в свою очередь, подавляет выработку гипофизом тиреотропного гормона.

В результате регуляции “плюс-минус-взаимодействие” мы отмечаем поддержание в крови постоянного обмена тироксина. При его недостатке деятельность щитовидки будет стимулироваться, а при избытке – подавляться.

Действие белковой группы

Давайте проследим теперь за действием белковых гормонов:

  1. Сами по себе они не проникают в клетку-мишень. Элементы находят на ее поверхности специальные белковые рецепторы.
  2. Последние “узнают” гормон и определенным образом связываются с ним.
  3. Связка будет, в свою очередь, активировать фермент, находящийся на внутренней стороны мембраны клетки. Его название – аденилатциклаза.
  4. Данный фермент начинаем превращать АТФ в циклическую АМФ (цАМФ). В иных случаях подобным образом из ГТФ получается цГМФ.
  5. цГМФ или цАМФ далее проследует в клеточное ядро. Там она будет активировать особые ядерные ферменты, фосфорилирующие белки – негистоновые и гистоновые.
  6. Итог – активация определенного набора генов. Например, в половых клетках начинают работать те, что ответственны за выработку стероидов.
  7. Последний этап всего описанного алгоритма – соответствующая дифференцировка.

Инсулин

Инсулин – белковый гормон, известный практически каждому человеку. И не случайно – он самый изученный на сегодня.

Ответственен за многогранное влияние на обмен веществ практически во всех тканях организма. Однако главное его предназначение – регуляция концентрации глюкозы в крови:

  • Увеличивает проницаемость плазматической клеточной массы для глюкозы.
  • Активирует ключевые фазы, ферменты гликолиза – процесса окисления глюкозы.
  • Стимулирует образование из глюкозы гликогена в специальных клетках мышц и печени.
  • Усиливает синтез белков и жиров.
  • Подавляет активную деятельность ферментов, расщепляющих жиры и белки. Иными словами, обладает и анаболическим, и антикатаболическим эффектом.

Абсолютная недостаточность инсулина приводит к развитию сахарного диабета первого типа, относительная недостаточность – к развитию диабета второго типа.

Молекулу инсулина образуют две полипептидные цепи, имеющие 51 аминокислотный осадок: А – 21, В – 30. Их соединяют два дисульфидных мостика через цистеиновые остатки. Третья дисульфидная связь располагается в А-цепи.

Инсулин человека отличается от инсулина свиньи всего одним аминокислотным остатком, от бычьего – тремя.

Гормон роста

Соматотропин, СТГ, соматотропный гормон – это все его названия. Гормон роста вырабатывается передней долей гипофиза. Его относят к полипептидным гормонам – также в этой группе пролактин и лактоген плацентарный.

Основное действие следующее:

  • У детей, подростков, молодых людей – ускорение линейного роста за счет удлинения трубчатых длинных костей конечностей.
  • Мощное антикатаболическое и анаболическое действие.
  • Усиление синтеза белка и торможение его распада.
  • Способствуют уменьшению отложений подкожных запасов жира.
  • Усиливает сгорание жира, стремится выровнять соотношение мышечной и жировой массы.
  • Повышает уровень глюкозы в крови, выступая антагонистом инсулина.
  • Участвует в углеводном обмене.
  • Воздействие на островковые участки поджелудочной железы.
  • Стимуляция поглощения костной тканью кальция.
  • Иммуностимуляция.

Кортикогормон

Другие названия – адренокортикотропный гормон, кортикотропин, кортикотропный гормон и проч. Состоит из 39-ти аминокислотных остатков. Вырабатывается базофильными клетками передней части гипофиза.

Основные функции:

  • Контроль за синтезом и секрецией гормонов коры надпочечников, пучковой области. Его мишени – кортизон, кортизол, кортикостерон.
  • Попутно стимулирует образование эстрогенов, андрогенов, прогестерона.

Белковая группа – одна из важных в семействе гормонов. Является самой разнообразной по функциям, областям синтеза.

Источник: https://FB.ru/article/386762/belkovyie-gormonyi-opisanie-svoystva-funktsii-i-stroenie

Моя щитовидка
Добавить комментарий