Механизм действия гормонов стероидной природы

Гормоны стероидной природы. Механизм действия

Механизм действия гормонов стероидной природы

Стероиды. К ним относятся соединения имеющие в своей структуре стерановое ядро.

СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ: Выполняют регуяяторную функцию, контролируя протекание в организме различных

биологических процессов.

Механизм действия стероидных гормонов.

—Молекулы этих соединений гидрофобны и поэтому могут свободно проникать через наружную клеточную мембрану в цитозоль клеток. Для кортизола было показано наличие специального белка переносчика в наружной клеточной мембране.

Стероидные гормоны поступив в цитозоль взаимодействуют там со своими рецепторами. Рецептор имеет три домена: 1 С-конецевой домен, имеющей в своей структуре центр связывания конкретного Осероидного гормона

2. Центральный домен, который содержит белок – ингибитор, обеспечивает связывание рецептора со специфическим участком ДНК в регуляторной зоне того или иного гена

3. N-концевой домен, обеспечивающий активацию или торможение транскрипции соответствующего гена.

После присоединение гормона происходит удаление ингибитора из центрального домена, конформация резко меняется – активация рецепторов. И только такой комплекс может проходить через поры ядерных мембран.

Стероидные гормоны, проходя через мембрану взаимодействуют в цитозоле со своими рецепторами, которые представляют собой полидоменные белки – гликопротеиды, имеющие в своем составе около 800 аминокислотных остатков. В рецепторе имеется три домена. В клетках содержится до 10 тыс. молекул белков рецепторов для каждого сгероидного гормона.

В отсутствии гормона с центральным ДНК-связывшотцим доменом связан белок ингибитор, который препятствует проникновению рецептора в ядро. Связывание гормона с С-концевым доменом приводит к изменению конформации всей молекулы белка рецептора, поэтому белок ингибитор покидает рецептор, освобождая центральный домен (активация рецептора).

Образовавшийся гормон-рецепторкый комплекс поступает в ядро, где взаимодействует с гормон-чувствительными сайтами в различных частях ДНК. Гормон-чувствительные комплексы взаимодействуют с генами в районе энхансоров, а N-концевые домены этих комплексов принимают непосредственное участие в регуляции эффективности транскрипции соответствующих генов, активируя или ннгибируя эти процессы.

Ответ клетки на воздействие сгероидного гормона часто является 2-х стадийным:

1. На первой стадии под прямым влиянием гормон-рецепторных комплексов изменяется эффективность транскрипции небольшого количества генов, ответственных за синтез в клетке небольшого количества регуляторных белков -ПЕРВИЧНЫЙ ОТВЕТ.

2. На втором этапе синтезированные регуляторные белки в свою очередь изменяет количество белков-ферментов, белков-переносчиков и структурных белков на втором этапе синтезированные регуляторные белки в свою очередь изменяет количество белков-ферментов, белков-переносчиков и структурных белков, отвечающих за формирование метаболического ответа в клетке, т.е. так называемый вторичный ответ.

32.Адреналин.

Он секретйруется в кровь мозговым вещ-вом надпочечников в экстремальных сигуациях.

Тирозин щцроксидируется с превращением в ДОФА, затем ДАФА карбокеилируется с превращением в ДОФ-амин, далее происходит гидроксилирование с образованием норадреналина, который в последующем метилируется и дает адреналин с использованием активного метионин-S-аденозинметионин.

Инактивация идет путем дезаминирования или путем метилирования, процесс глюкуронирования в печени. Стимулирует гликогенолиз в мышцах, стимулирует мобилизацию гликогена в печени, стимулирует мобилизацию триглицеринов.

В первую очередь адреналин стимулирует расщепление гликогена _в мышцах и таким образом обеспечивает миоциты энергетическим топливом. Однако в мышцах нет фермента глюкоза-6-фосфотазы, поэтому при расщеплении гликогена в мышцах свободной глюкозы образуется и она не поступает в кровь, т.

е за счет усиления скорости распада гликогена поддерживается энергетика самих мышц. В то же время адреналин способен ускорять расщепление гликогена в печени за счет активации фосфорилазы.

Образующаяся глюкоза поступает из гепатоцитов в кровь, что приводит к повышению ее концентрации, поэтому все ситуации сопровождающиеся выбросом адреналина или введением адреналина естественно сопровождается повышением концентрации глюкозы в крови.

Это повышение содержания глюкозы развивается очень быстро, поскольку как и в случае глкжагона обусловлено повышением активности имеющихся в гепатоцитах ферментов. Адреналин является мощным стимулятором липолиза в жировой ткани.

Глюкагон) а-клетки островков лангерганса Представлен одной, линейно расположенной, полипептидной цепью в состав” которой входит 29 аминокислот Образуется из проппокагона, содержащего на Г-конце полинептида дополнительный октапептид, отщепляемый в процессе постсингатического протиолизы

повышает содержание глюкозы в крови за счет стимуляции процессов мобилизации гликогена в печени. Он стимулирует процесс глюконеогенеза, за счет повышения активности одного из фермента гаоконеогенеза фруктоза- 1,6-бисфосфотазу Глюкагон не оказывает не оказывает влияние на скорость расщепления гликогена в хашиах. поскольку мышцы не имеют рецепторов к этому гормону.

Иодированные тиронины

Щитовидная железа вырабатывает трииодтиронин и тетрайодтиронин

Регуляторныи эффект ТЭ и Т4 Базируется на контроле генной экспрессии Кодированные тиронины мало растворимы в воде и транспортируются к органам и тканям плазмы крови в комплот е с белками – это тироксинсвязывающий глобулин и тироксинвязывающии преальбумин

Синтез и выделение иодированных тиронинов стимулируется тиреотропным гормоном передней доли гипофиза В свою очередь выделение тириотропного гормона контролируется гипоталамусом Во первых за счет выделения тириолиберина стимулирующего выделение

Во вторых с помощью соматостатина ингибирующего выделение тириотропного гормона

дифференцировки ведение тироксина экспериментальным животным сопровождается

2 увеличивает теплопродукцию

3 приводит к увеличения активности многих ферментных систем

Показано что введение гормона приводит к повышению активности как минимум сотни ферментов.

Этоувеличение активности большого числа ферментов отражает резковыраженное стимулирующее действие гормона на синтез белка во многих органах и тканях.

Введение тириодных горомнов приводит к увеличению теплопродукции, но это увеличение теплообразования обусловлено не разобщением окисления фосфорилирования, а увеличением расхода АТФ в энергозависимых процессах.

Пример: процессы синтеза белка а так же процессы связывание с поддержанием

Гипофункция китовидной желеаы проявляется у людей выраженным замедлением метаболических процессов что проявляется например в снижении уровня основного обмена в снижении температуры тела Если гипотериозом страдают новорожденные то

задержка умственного развития

При гипофункции щитовидной железы у взрослых развивается микседема слизистый отек Характерен низкий уровень основного обмена брадикардия сонливость

уровень глюкочы обычно увеличен уровень холистерола

Гиперфункция щитовиднои железы гипертириоз базедова болезнь характеризуется

люди легко возбудимы у них увеличена щитовидная железа повышена температура тела характерным симптомом является экзофтальмия пучеглазие.

Просмотров 836 Эта страница нарушает авторские права

Источник: https://allrefrs.ru/1-43479.html

32. Гормоны стероидной природы. Механизм действия

Механизм действия гормонов стероидной природы

Стероиды.К ним относятся соединения имеющие всвоей структуре стерановое ядро.

СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ:Выполняют регуяяторную функцию,контролируя протекание в организмеразличных

биологическихпроцессов.

Механизм действиястероидных гормонов.

—Молекулы этихсоединений гидрофобны и поэтому могутсвободно проникать через наружнуюклеточную мембрану в цитозоль клеток.Для кортизола было показано наличиеспециального белка переносчика внаружной клеточной мембране.

Стероидныегормоны поступив в цитозоль взаимодействуюттам со своими рецепторами. Рецепторимеет три домена:1 С-конецевой домен, имеющей в своейструктуре центр связывания конкретногоОсероидного гормона

2. Центральныйдомен, который содержит белок – ингибитор,обеспечивает связывание рецептора соспецифическим участком ДНК в регуляторнойзоне того или иного гена

3.N-концевойдомен, обеспечивающий активацию илиторможение транскрипции соответствующегогена.

Послеприсоединение гормона происходитудаление ингибитора из центральногодомена, конформация резко меняется –активация рецепторов.И только такой комплекс может проходитьчерез поры ядерных мембран.

Стероидные гормоны,проходя через мембрану взаимодействуютв цитозоле со своими рецепторами, которыепредставляют собой полидоменные белки- гликопротеиды, имеющие в своем составеоколо 800 аминокислотных остатков. Врецепторе имеется три домена. В клеткахсодержится до 10 тыс. молекул белковрецепторов для каждого сгероидногогормона.

В отсутствиигормона с центральным ДНК-связывшотцимдоменом связан белок ингибитор, которыйпрепятствует проникновению рецепторав ядро. Связывание гормона с С-концевымдоменом приводит к изменению конформациивсей молекулы белка рецептора, поэтомубелок ингибитор покидает рецептор,освобождая центральный домен (активациярецептора).

Образовавшийсягормон-рецепторкый комплекс поступаетв ядро, где взаимодействует сгормон-чувствительными сайтами вразличных частях ДНК. Гормон-чувствительныекомплексы взаимодействуют с генами врайоне энхансоров, а N-концевыедомены этих комплексов принимаютнепосредственное участие в регуляцииэффективности транскрипции соответствующихгенов, активируя или ннгибируя этипроцессы.

Ответ клетки навоздействие сгероидного гормона частоявляется 2-х стадийным:

1. На первой стадиипод прямым влиянием гормон-рецепторныхкомплексов изменяется эффективностьтранскрипции небольшого количествагенов, ответственных за синтез в клеткенебольшого количества регуляторныхбелков -ПЕРВИЧНЫЙ ОТВЕТ.

2. На втором этапесинтезированные регуляторные белки всвою очередь изменяет количествобелков-ферментов, белков-переносчикови структурных белков на втором этапесинтезированные регуляторные белки всвою очередь изменяет количествобелков-ферментов, белков-переносчикови структурных белков, отвечающих заформирование метаболического ответав клетке, т.е. так называемый вторичныйответ.

32.Адреналин

Онсекретйруется в кровь мозговым вещ-вомнадпочечников в экстремальных сигуациях.

Тирозин щцроксидируется с превращениемв ДОФА, затем ДАФА карбокеилируется спревращением в ДОФ-амин, далее происходитгидроксилирование с образованиемнорадреналина, который в последующемметилируется и дает адреналин сиспользованием активногометионин-S-аденозинметионин.

Инактивация идет путем дезаминированияили путем метилирования, процессглюкуронирования в печени. Стимулируетгликогенолиз в мышцах, стимулируетмобилизацию гликогена в печени,стимулирует мобилизацию триглицеринов.

Впервую очередь адреналин стимулируетрасщепление гликогена _в мышцах итаким образом обеспечивает миоцитыэнергетическим топливом. Однако в мышцахнет фермента глюкоза-6-фосфотазы, поэтомупри расщеплении гликогена в мышцахсвободной глюкозы образуется и она непоступает в кровь, т.

е за счет усиленияскорости распада гликогена поддерживаетсяэнергетика самих мышц. В то же времяадреналинспособен ускорять расщепление гликогенав печени за счет активации фосфорилазы.

Образующаяся глюкоза поступает изгепатоцитов в кровь, что приводит кповышению ее концентрации, поэтому всеситуации сопровождающиеся выбросомадреналина или введением адреналинаестественно сопровождается повышениемконцентрации глюкозы в крови.

Этоповышение содержания глюкозы развиваетсяочень быстро, поскольку как и в случаеглкжагона обусловлено повышениемактивности имеющихся в гепатоцитахферментов. Адреналинявляется мощным стимулятором липолизав жировой ткани.

Глюкагон)а-клеткиостровков лангерганса Представленодной, линейно расположенной, полипептиднойцепью в состав” которой входит 29аминокислот Образуется из проппокагона,содержащего на Г-конце полинептидадополнительный октапептид, отщепляемыйв процессе постсингатического протиолизы

повышаетсодержание глюкозы в крови за счетстимуляции процессов мобилизациигликогена в печени. Онстимулирует процесс глюконеогенеза,засчет повышения активности одного изфермента гаоконеогенеза фруктоза-1,6-бисфосфотазу Глюкагонне оказывает не оказывает влияние наскорость расщепления гликогена в хашиах.поскольку мышцы не имеют рецепторов кэтому гормону.

Источник: https://studfile.net/preview/2486525/page:2/

Стероидные гормоны: механизм действия, виды, функции, биохимия

Механизм действия гормонов стероидной природы

Стероидные гормоны являются жизненно важными биологическими веществами, регулирующими многие функции в организме человека. Их секреция осуществляется корой надпочечников, тестикулами – у мужчин и яичниками – у женщин. Они синтезируются из холестерина, а в процессе их секреции принимает участие гипоталамо-гипофизарная система.

Гормоны стероиды делятся на несколько групп. Каждая из них выполняет определенные функции, и имеет свои особенности. При дефиците этих элементов организм человека начинает работать со сбоями, поэтому в медицинской практике широко применяются препараты на основе надпочечниковых и половых гормонов.

к оглавлению ↑

Стероидные гормоны: особенности, разновидности

Что такое стероидные гормоны? Все биологически активные вещества в человеческом организме делятся на 4 группы:

Стероидные гормоны синтезируются разными частями надпочечников, а также клетками половых желез у мужчин и женщин. Именно от того, где и чем вырабатываются эти вещества, зависит их классификация.

к оглавлению ↑

Классификация

К стероидным гормонам относятся:

  1. Кортикостероиды. Эти вещества вырабатываются корой надпочечников. К данной группе гормонов относят такие подвиды элементов, как глюкокортиткоиды и минералокортикоиды.
  2. Гонадостероиды, или половые гормональные вещества. Вырабатываются половыми железами – яичками (у мужчин) и яичниками (у женщин). В эту группу стероидов включают прогестагены, андрогены и эстрогены.

В полный список стероидных гормонов входят:

  • тестостерон;
  • эстрадиол;
  • прогестерон;
  • альдостерон;
  • кортизол.

Разобравшись в том, где происходит синтез стероидных гормонов, и какие вещества относятся к этой группе, перейдем непосредственно к их биохимическим особенностям.

к оглавлению ↑

Биохимия гормонов стероидов

Анаболическая активность – что это такое? Выброс стероидных гормонов в кровь и их влияние на деятельность организма называется анаболической активность. Она может быть нормальной, низкой или чрезмерно высокой.

Биохимия стероидных гормонов является довольно сложным процессом. Однако она показывает, насколько тесно эти элементы связаны друг с другом – структурой, действием, особенностями секреции.

Процесс синтеза таких веществ начинается с образования в организме холестерина и ацетил-коэнзима А. Именно последний элемент является предшественником холестерина. Холестерин накапливается в клеточной цитоплазме, а также в липидных каплях. Он содержится в эфирах и жирных кислотах. Далее процесс образования анаболических гормонов происходит по следующему алгоритму:

  1. Холестерин высвобождается из структур, в которых он накопился, переходит в клеточные митохондрии и образует единое целое с белками их мембран.
  2. Под воздействием этой реакции происходит формирование прегненолона. Это вещество, которое является предшественником стероидных гормонов, и имеет свойство выходить за границы митохондрии.
  3. Далее клеточные микросомы осуществляют синтез прогестерона, а уже из него секретируются описанные в ранее приведенной классификации стероидных гормонов вещества.

Важно! Весь процесс синтеза и секреции анаболических гормонов контролируется биологически активными элементами гипофиза: адренокортикотропным, фолликулостимулирующим, лютеинизирующим гормонами.

к оглавлению ↑

Механизм действия стероидов. Стероидный профиль

Механизм действия стероидных гормонов тесно связан с активизацией естественных протеинов в организме. Именно поэтому средства, именуемые анаболиками, весьма широко распространены в спорте. Их прием способствует более интенсивному наращиванию мышечной массы, однако, злоупотребление ими может привести к довольно неприятным последствиям.

Действуют стероидные гормональные вещества по такому механизму:

  1. Гормон проникает сквозь клеточную мембрану и вступает в реакцию со специфическими клеточными рецепторами. В итоге они образуют комплексное соединение, которое перемещается в ядро.
  2. Достигнув ядра, образовавшийся комплекс распадается, а гормон вступает во взаимодействие с ДНК.
  3. Под влиянием такого взаимодействия запускается процесс транскрипции и синтеза рибосомальной РНК. Она необходима для формирования дополнительных рибосом, которые впоследствии формируют полисомы.
  4. Дополнительные рибосомы запускают процесс активного синтеза белка, в то время как полисомы позволяют синтезироваться сразу нескольким протеиновым молекулам.

Функции стероидов нельзя недооценивать. Если эти гормоны присутствуют в организме в нормальном объеме, то все системы работают без сбоев. Но при снижении показателей анаболических веществ, происходит нарушение слаженного взаимодействия между внутренними органами, происходит развитие серьезных заболеваний и недомоганий.

к оглавлению ↑

Понятие стероидного профиля

Что означает стероидный профиль крови? Уровень надпочечниковых и половых гормонов, а также их соотношение формирует стероидный профиль организма.  А он, в свою очередь, отвечает за:

  • рост и дифференциацию тканей организма;
  • половую активность;
  • адаптацию организма к различным условиям;
  • поведенческую модель человека;
  • либидо;
  • детородную функцию.

Это еще не полный список функций стероидов. Конкретные действия зависят от каждого отдельного гормона. Об этом мы детальнее поговорим далее.

к оглавлению ↑

Анализ на стероидный профиль

Исследование на мультистероидный профиль крови – что это такое? Это анализ, который дает возможность определить уровни стероидных гормонов. Они определяются по крови, взятой из вены. Для каждого вещества есть свои показатели нормы, которые зависят от возраста и пола пациента.

Что входит в стероидный профиль крови? Все ранее рассмотренные группы и типы гормонов надпочечников и половых эндокринных желез. Сдавать биоматериал на анализ необходимо при:

  • мышечном истощении;
  • постоянном нахождении в стрессовой ситуации;
  • нарушении репродуктивной функции;
  • снижении либидо;
  • расстройствах сна;
  • бесплодии;
  • сбое менструального цикла у женщин.

Стероиды необходимы для выносливости и скорости. И это касается не только людей, профессионально занимающихся спортом. Если этих веществ в организме не хватает, его выносливость значительно снижается, появляется вялость, усталость, упадок сил. Возможно возникновение одышки даже при незначительных физических нагрузках.

Такие симптомы требуют обязательного прохождения скрининга на стероидный профиль. Несвоевременное обращение к эндокринологу может негативно сказаться на работе всего организма, поэтому пациенту потребуется более серьезное лечение.

к оглавлению ↑

Функции СГ и их использование в медицине

Анаболические гормоны отвечают за многие процессы, протекающие в человеческом организме. Каждое из веществ имеет свои функциональные задачи, которые ранее мы обрисовали в общих чертах. Теперь же давайте рассмотрим их более подробно.

к оглавлению ↑

Функции стероидов

Рассмотрим основные функциональные задачи данных гормональных элементов с учетом их принадлежности к конкретному типу.

Кортикостероиды, вырабатываемые надпочечниками, включают в себя:

  1. Глюкокортикоиды. Эти гормоны оказывают противошоковое, иммунорегулирующее, противовоспалительное, антистрессовое действие. Они оказывают влияние на метаболические процессы, а также снижают деструктивное воздействие лучевой и химиотерапии на ткани костного мозга. Самым активным из всей группы является гормон кортизол.
  2. Минералокортикоиды. Стероиды этой группы играют важную роль в водно-солевом обмене, регуляции АД, а также имеют свойство повышать ОЦК. Самым активным представителем этой подгруппы кортикостероидов является альдостерон.

Половые гормоны – группа биологически активных веществ, которые несут ответственность за развитие и функционирование репродуктивной системы человека. Они делятся на:

  1. Андрогены. Несмотря на то, что эти элементы называют сугубо мужскими, они также есть в женском организме. Они обладают анаболическими свойствами, влияют на формирование, развитие и деятельность половой сферы, поддерживают либидо. В список аднрогенных стероидов входят тестостерон, дегидроэпиандростерон, андростендион, аднростерон.
  2. Эстрогены. Это женские гормоны, которые в небольшом количестве присутствуют в мужском организме. Отвечают за формирование первичных и вторичных половых признаков, «женское» строение тела, развитие молочных желез и репродуктивную функцию. Оказывают мощное воздействие на менструальный цикл и наступление беременности. К эстрогенам относятся: эстриол, эстрадиол, 2-гидроксиэстрадиол, эстетрол.
  3. Прогестагены. Эти стероиды в женском организме отвечают за наступление и поддержание беременности, а также за родовую деятельность. Параллельно оказывают антиандрогенный эффект. Это: прегнелонол, прогестерон, аллопрегнандион, 17а-гидроксипрогестерон и пр.

Если в организме происходит недостаточная выработка вышеописанных веществ, врачи могут порекомендовать проведение стероидной терапии. Что это такое, и какие препараты назначаются? Давайте разбираться.

к оглавлению ↑

Лекарства на основе стероидов

Что такое стероидные препараты? Это лекарственные средства, которые содержат анаболические гормоны из вышеприведенного списка. Они применяются только в том случае, если снижение уровня того или иного вещества носит патологический характер, или характеризуется длительным течением.

В список стероидных препаратов входят:

  • Кортизон;
  • Гидрокортизон;
  • Дексаметазон;
  • Эстриол;
  • Преднизолон.

И многие другие средства. Также к препаратам стероидных гормонов относятся медикаменты, содержащие прогестерон, тестостерон, эстрогены.

Лекарства со стероидным компонентом нельзя принимать бесконтрольно, поскольку самолечение может привести к серьезным побочным эффектам:

  • кожным патологиям;
  • нарушениям деятельности печени и почек;
  • заболеваниям сердечнососудистой системы;
  • стойкому повышению кровяного давления;
  • образованию тромбов;
  • повышению уровня холестерина;
  • психическим расстройствам.

Во избежание таких эффектов необходимо принимать стероидные медикаменты только по назначению врача. Это же касается и анаболиков, применяющихся в спорте (Болденона, Анаполона, Станозолола и пр.).

Источник: https://vseproanalizy.ru/steroidnye-gormony.html

Механизм действия гормонов

Механизм действия гормонов стероидной природы

Первоначальный этап действия гормонов заключается в связывании со специфическим клеточным рецептором, что запускает каскад реакций, приводящих к изменению количества или активности ряда ферментов, формируя метаболический ответ клетки.

Все гормональные рецепторы представляют собой белки, нековалентно связывающие гормоны. Полагают, что в основе аффинности (сродства) связи гормона с рецептором лежит комплементарность распределения электрических зарядов и водородных связей, а также конформативной структуры белка.

Это означает, что гормон и рецептор подходят друг другу как ключ к замку. Ионные каналы клеточных мембран, а также помпы и транспортеры имеют участки для связывания гормонов. Следует отметить, что рецепторы способны взаимодействовать с иными веществами, в результате чего блокируется действие гормона.

Степень гормонального воздействия на клетку зависит как от количества гормона, так и от числа специфических к нему рецепторов.

Механизм действия стероидных гормонов

Стероидные гормоны, ретиноевая кислота и гормоны щитовидной железы, в отличие от гормонов белковой (пептидной) природы, вызывают максимальные ответы в их клетках-мишенях только спустя часы или дни (Nelson D. L.,CoxM. М.,2005).

Эти различия ответных реакций объясняются различиями механизмов действия. Быстродействующие гормоны приводят к изменению активности одного или нескольких ферментов в клетке за счет аллостерических механизмов или ковалентных модификаций. Медленнодействующие гормоны в основном изменяют экспрессию генов, тем самым вызывая синтез белков-регуляторов.

Стероидные гормоны являются производными холестеро- ла. Это глюкокортикоиды, минералокортикоиды, андрогены, эстрогены, прогестерон, витамин D3 (кальцитриол). Гормоны этой группы после секреции связываются с транспортными белками, что удлиняет период их нахождения в крови.

Все они являются жирорастворимыми соединениями и легко проходят сквозь плазматическую мембрану любой клетки, где связываются с соответствующими рецепторами цитоплазмы или ядра, образуя гормон-рецепторный комплекс.

Поэтому механизм действия стероидных и тиреоидных гормонов классифицируют как внутриклеточный.

Рецепторы, взаимодействующие с гормонами, являются гликопротеинами. Этот комплекс подвергается активации с участием АТФ и, проникнув в ядро клетки, оказывает прямое влияние на экспрессию определенных генов, стимулируя синтез специфических мРНК и белков.

Избирательно активируя или инактивируя конкретный ген (участок ядерной ДНК), гормон изменяет концентрацию соответствующей мРНК и белка, что находит отражение в процессах метаболизма.

Обычно гормон в клетке-мишени изменяет не более 1% белков, но этого достаточно для проявления нового физиологического эффекта.

Внутриклеточный механизм действия стероидных гормонов

Стероидные гормоны индуцируют множество специфических для данной клетки белков в процессе ее дифференциров- ки, роста. Поэтому чувствительные к данному гормону клетки для нормального функционирования требуют постоянного поступления поддерживающих количеств гормона.

Стероидные гормоны продуцируются в специальных клетках коры надпочечников, яичников, семенников, плаценты.

Биологически активные стероиды в относительно небольших количествах образуются также во внеэндокринных тканях из стероидных предшественников, циркулирующих в крови. Это кожа, печень, мозг, молочная железа, жировая ткань.

Гормоны этой группы не запасаются в значительных количествах в эндокринных железах и секретируются в кровь, распределяясь по всем тканям организма.

Общий метаболический путь образования всех стероидных гормонов включает превращение холестерола в прегненолон.

Количество холестерола, конвертируемое в прегненолон, регулируется АКТГ в коре надпочечников и лютеинизирующим гормоном в интерстициальных клетках семенников и яичников.

Прегненолон трансформируется гидроксилазами и дегидрогеназами в соответствующие стероидные гормоны, поступающие в циркуляцию крови.

Транспортерами стероидных гормонов в крови являются кортизол — связанный глобулин (транскортин), который связывает кортизол, кортикостерон, прогестерон, а также глобулин, транспортирующий тестостерон и эстрадиол.

Период полураспада стероидных гормонов варьирует от 30 до 90 мин. Печень является первичным органом в катаболизме этих гормонов. Их биотрансформация осуществляется под влиянием дегидрогеназ, содержащих НАД в качестве кофермента. Метаболиты стероидных гормонов связываются (конъюгируют) в печени с глюкуроновой или серной кислотами и в таком виде быстро экскретируются в мочу.

Сегодня витамин D рассматривается как истинный гормон (кальцитриол). Кальцитриол является результатом гидрокси- лирования витамина D в печени и почках:

Витамин D поступает в организм с пищей или в результате фотолиза 7-дегидрохолестерина в коже под влиянием ультрафиолета солнца.

Кальцитриол и паратгормон действуют однонаправленно в гомеостазе Са2+, регулируя баланс этого минерала в крови и костной ткани.

Действуя посредством рецепторов ядра, кальцитриол активирует синтез Са-связывающего белка тонкого кишечника, который обеспечивает абсорбцию пищевого Са2+.

В печени (и в других тканях) витамин А трансформируется в ретиноевую кислоту — гормон, относящийся по механизму действия к стероидным гормонам:

Все ткани имеют ядерные рецепторы для ретиноевой кислоты. В их числе — роговица, кожа, эпителий трахеи и легких, ткани иммунной системы. Комплекс рецептора и ретиноевой кислоты, взаимодействуя с отдельными участками ДНК, стимулирует транскрипцию генов и синтез белков, что приводит к усилению эмбрионального развития, репродукции, роста организма животного.

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/813465/himiya/mehanizm_deystviya_gormonov

Гормоны стероидной природы: глюкокортикоиды, половые гормоны, минералокортикоиды. Химическая структура гормонов, механизм действия, влияние на обмен веществ

Механизм действия гормонов стероидной природы

При добавлении АТФ к гомогенату мышечной ткани снизилась скорость гликолиза, концентрация глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата увеличилась, а концентрация всех других метаболитов гликолиза была при этом ниже. Укажите фермент, активность которого снижается при добавлении АТФ. Напишите реакцию, катализируемую этим ферментом.

1. Матричные биосинтезы.

При биосинтезе белков и нуклеиновых кислот матрицей служат нуклеиновые кислоты. Матрица в ходе матричного синтеза не расходуется и может использоваться многократно. Существует три основных типа матричных биосинтезов.

Биосинтез ДНК (репликация ДНК) с использованием в качестве матрицы уже существующих молекул ДНК. Биосинтез РНК на матрице ДНК (транскрипция). Биосинтез белков с использованием в качестве матрицы и-РНК (трансляция).

Трансляция – синтез белка на матрице РНК. ДНК – код АТГ, и-РНК – кодон УАУ, т –РНК – антикодон АУГ.

Этапы трансляции – инициация, элонгация, терминация.

Инициация. Инициирующий кодон – АУГ. Рост цепей идёт с N-конца. Синтез начинается с N-формилметионина.

Необходимые компоненты: рибосомы, инициирующий кодон, инициаторная аминоацил-тРНК, факторы инициации (IF1, IF2, IF3), ГТФ, ионы магния.

Процесс формилирования предотвращает участие аминогруппы АМК в образовании пептидной связи и обеспечивает синтез белка в направлении от аминогруппы к карбоксильной.

IF3 первым связывается с малой субъединицей рибосомы. IF3 обеспечивает узнавание участка на м-РНК, куда присоединяется формилметионин-тРНК. IF1 способствует связыванию формилметионин-тРНК с малой субъединицей рибосомы и присоединению к ней м-РНК. IF2 способствует объединению большой и малой субчастиц.

Образование инициаторного комплекса осуществляется путём присоединения белковых факторов, формилметионин-тРНК, ГТФ к малой субчастице рибосомы, к которой комплементарно антикодону присоединяется м-РНК, при участии кодона АУГ. После присоединения 50S субчастицы рибосома становится функционально активной.

Элонгация трансляции. Необходимо: т-РНК, АМК, ГТФ, ионы магния, рибосомы, факторы элонгации, м-РНК. Формилметионин-тРНК поступает сначала на А-центр, а потом на Р-центр. Участок А получает другую АМК. Для этого необходим ГТФ. Рибосома делает «шаг» по м-РНК на один кодон.

Формилметионин переходит на А-участок с Р-участка. На А-участке происходит синтез пептидной связи под влиянием пептидилтрансферазы. Рибосома перемещается на один кодон. Дипептид вновь переносится на Р-участок под влиянием пептидилтранслоказы. На А-участок поступает третья АМК.

При перебросе в участок А дипептида образуется трипептид.

Главное событие транслокации – перемещение пептидил-тРНК из А в Р-участок рибосомы. Антикодон тянет за собой кодон матрицы, приводя к перемещению матрицы на один триплет относительно рибосомы.

Для синтеза одной пептидной связи нужно 4АТФ: 2 АТФ – на активацию АМК и 2 ГТФ – на включение АМК т-РНК в А-центр и транслокацию.

Терминация. Необходимы: рибосомы, факторы терминации (3), м-РНК, терминирующие кодоны УАГ, УАА, УГА. От рибосомы отделяется белок, т-РНК, м-РНК. м-РНК распадается до рибонуклеотидов.

Синтез митохондриальных белков. 2% клеточной ДНК находится в митохондриях. Белки, синтезируемые в митохондриях, нерастворимы и участвуют в организации структуры митохондрий.

Посттрансляционная модификация – формирование третичной и четвертичной структур – фолдинг (участвуют шапероны), ограниченный протеолиз. присоединение коферментов, простетической группы, гликозилирование, метилирование, гидроксилирование, фосфорилирование,
образование дисульфидных связей.

Ингибиторы белкового синтеза. 50% антибиотиков являются ингибиторами белкового синтеза, 20% – антибиотиков ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот. Репликацию нарушают антибиотики, химические яды, вирусы.

2. Гормоны стероидной природы.

Гормоны коры надпочечников. Кора надпочечников – жизненно важный орган. В коре синтезируется свыше 50 кортикостероидов, 7 – 10 из них – гормоны: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые гормоны.

Синтез гормонов.

Кортикостероиды синтезируются из холестерина. Холестерин превращается в прегненолон, который является предшественником всех стероидных гормонов.

Регуляция синтеза кортикостероидов – кортиколиберин гипоталамуса →АКТГ гипофиза →кортикостероиды→транспортируются в клетку.

Рецепторы кортикостероидов в цитоплазме клетки. Гормоны соединяются с белком и транспортируются в ядро. В ядре кортикостероиды связываются с хроматином и действуют на геном, изменяя транскрипцию генов. Гормон→ген→белок.

Глюкокортикоиды – кортикостерон, кортизон, гидрокортизон, 11-дезоксикортизол, 11-дегидрокортикостерон. Глюкокортикоиды состоят из 21 углеродного атома и имеют боковую цепь у 17 атома углерода. 75-80 % глюкокортикоидов связаны с транскортином. 10-15 % – с альбумином.

Синтез глюкокортикоидов

Органы-мишени для глюкокортикоидов – соединительная ткань, мышцы, жировая ткань, лимфоидная ткань, печень, почки.

Влияние глюкокортикоидов на белковый обмен. Глюкокортикоиды являются катаболиками в мышечной, лимфоидной, соединительной, жировой тканях. Снижают проницаемость клеток этих тканей для аминокислот и глюкозы, способствуют гипераминоацидурии, повышают выделение общего азота с мочой. В печени глюкокортикоиды – анаболики.

Влияние глюкокортикоидовна углеводный обмен: усиливают глюконеогенез из АМК, ингибируют ГК, снижают синтез гликогена в мышцах, активируют гликогенолиз.На жировой обмен: стимулируют липолиз, активируя липазы, повышают содержание жирных кислот в крови. Из-за того, что жирные кислоты не успевают сгорать, развивается кетонемия и стероидный диабет.

Глюкокортикоиды: влияют на терморегуляционный центр, снижают синтез АТФ и адениловых нуклеотидов, оказывают противоаллергическое действие (угнетение образования иммуноглобулинов), оказывают противовоспалительное действие: уменьшают проницаемость капилляров, ослабляют фагоцитарную активность лимфоцитов.

Глюкокортикоиды действуют:на кровь:снижают число лимфоцитов, снижают число эозинофилов, повышают число нейтрофилов.На соединительную ткань: снижают образование гликозаминогликанов, тормозят рост фибробластов, уменьшают число тучных клеток.

Применение. В клинике глюкокортикоиды применяют как десенсибилизаторы, противовоспалительные, иммунодепрессанты. Используют при коллагенозах, бронхиальной астме.

Минералокортикоиды – дезоксикортикостерон, альдостерон:

1) Действует на канальцевый аппарат почек: снижает реабсорбцию калия (нарушение сократительной способности мышц), повышает реабсорбцию натрия и хлора из первичной мочи повышается осмотическое давление крови, лимфы, тканевой жидкости повышается обратное всасывание воды в кровь. 2) Усиливает воспаление.

Биологическая роль альдостерона. Катаболизм гормонов: 17-кетостероиды – конечные метаболиты гормонов – выводятся с мочой. У мужчин 10-25 мг в сутки. У женщин 5-15 мг в сутки.

Выделение увеличивается при: опухоли коры надпочечников и семенников, аддисоновой болезни, микседеме.

Гиперкортицизм. Возникает при: опухоли коры надпочечников, поражении гипоталамо- гипофизарной системы (избыток либерина). Проявляется повышенной секрецией всех кортикостероидов, либо одной группы гормонов.

Болезнь Иценко – Кушинга возникает при избытке кортизола. При этом заболевании: «буйволовый» тип телосложения, повреждается миокард, снижается иммунитет, стероидный диабет, гипергликемия, гипертония.

Синдром Конна возникает при избыточном выделении альдостерона. При этом заболевании: задержка натрия, хлора и воды в организме, теряется калий, отёки, гипертония, слабость, повышается возбудимость миокарда.

Гиперплазия коры надпочечников. Гормонально активные опухоли коры надпочечников: кортикостерома, андростерома, кортикоэстрома, альдостерома, смешаннные опухоли. При опухоли, продуцирующей мужские половые гормоны в моче много 17-кетостероидов, появляются усы и борода у женщин.

Гипокортицизм, Бронзовая болезнь (болезнь Аддисона). Причины: аутоиммунные поражения клеток коры надпочечников, туберкулёз, сифилис.

Клинические проявления: слабость, гипотония, гипогликемия, снижение концентрации натрия и хлора, повышение концентрации калия, пигментация кожи (кортикостерон связан с МСГ), снижается сопротивляемость к стрессам, инфекциям, снижается возбудимость миокарда.

Женские половые гормоны.

1) Эстрогены (эстрадиол, эстрон, эстриол). Эстрогены синтезируются в яичниках, жёлтом теле, надпочечниках, семенниках, плаценте.

2) Прогестины (прогестерон). Секреция этих гормонов носит циклический характер: В первой фазе цикла выделяются эстрогены, а во второй – прогестерон (в жёлтом теле).

Биологическая роль эстрогенов. Обеспечение репродуктивной функции организма: стимулируют рост яйцеводов и матки, усиливают размножение клеток эндометрия, усиливают сократительную функцию матки, стимулируют разрастание желёз эндометрия, в миометрии стимулируют синтез белка, увеличивают активность ферментов, анаболики, действуют на ЦНС.

Биологическая роль прогестерона. Органы – мишени прогестерона: молочные железы, матка.

Прогестерон: стимулирует процессы, обеспечивающие наступление беременности и её сохранение до родов, готовит эндометрий матки к имплантации оплодотворённой яйцеклетки, стимулирует разрастание эндометрия, усиливает деятельность маточных желёз, стимулирует развитие железистой ткани молочных желёз, расслабляет маточную мускулатуру, влияет на ЦНС.

Биологическая роль женских половых гормонов. Релаксин – гормон плаценты, яичников, эндометрия. Стимулирует размягчение лонного сращения, открытие шейки матки.

Плацентарные гормоны. Хорионический гонадотропин – гликопротеин. Стимулирует рост, развитие и секреторную активность жёлтого тела.

Эстрогены, прогестерон, релаксин, окситоцин, СТГ, ТТГ, АКТГ, глюкокортикоиды, андрогены
(тестостерон, андростерон, дегидроэпиандростерон). Синтезируются в семенниках, клетках яичников, клетках Лейдига, надпочечниках. Синтез регулирует ГТГ гипофиза.

Андрогены. Биологическая роль тестостерона – формирование половых признаков (голос, гортань, скелет, мускулатура, волосы и др.

), активирует сперматогенез, стимулирует развитие добавочных половых желёз (простаты), влияет на скорость закрытия эпифизарных зон роста, анаболический эффект – усиливает синтез белка в печени, почках, мышцах, влияет на ЦНС, влияет на фиксацию кальция и фосфора в костях, активация ЦТК и окислительных процессов.

Уровень тестостерона в крови после рождения повышается, достигает максимума к 1-3 месяцу, затем до 1 года снижается, повышается в пубертатном периоде.

Тестостерон применяют при лечении рака молочных желёз. Эстрогены – при раке простаты. Признаки формирования пола обнаруживаются у эмбриона на 7-9 неделе развития. Избыток андрогенов в этот период (гиперплазия коры надпочечников, введение матери с лечебной целью) стимулирует формирование органов у девочки по мужскому типу.

3.Ответ. Эта реакция фосфорилирования, является регуляторной. Регулируя активность фосфофруктокиназы, можно изменять скорость катаболизма глюкозы. Фосфофруктокиназа относится к числу аллостерических ферментов. Она ингибируется АТФ и стимулируется АМФ.

При значительных величинах отношения АТФ/АМФ активность фосфофруктокиназы угнетается и гликолиз замедляется. Напротив, при снижении этого коэффициента интенсивность гликолиза повышается. Так, в неработающей мышце активность фосфофруктокиназы низкая, а концентрация АТФ относительно высокая.

Во время работы мышцы происходит интенсивное потребление АТФ и активность фосфофруктокиназы повышается, что приводит к усилению процесса гликолиза.

Билет 38.



Источник: https://infopedia.su/16x719d.html

Моя щитовидка
Добавить комментарий