Hormoni: CONCEPTE GENERALE, mecanismul de acțiune.
Hormonii - sunt substanțe chimice care sunt secretate de sânge sau ale glandei limfatici celulelor și reglează metabolismul și dezvoltarea organismului
Punct de vedere chimic, hormoni sunt împărțite în:
proteina-peptida (hormoni hipofizari, hipotalamus, pancreatic, paratiroide, calcitonina, tiroida);
derivați de aminoacizi (adrenalină iodtironiny, melatonina);
steroizi (hormoni sexuali, corticosteroizi, 1,25dihidroxicolcalciferol).
Hormonii au o activitate biologică ridicată (concentrația în lichidul extracelular este foarte scăzută: între 15 și 10 mol / l.
Cand stimularea secretiei nivelului hormonului poate fi crescut de zece ori, după acțiunea unei concentrații a hormonului revenit rapid la original. Timp în viața de sânge pentru hormon peptida de proteine - câteva minute pentru steroizi - ceas pentru iodtironinov - zi.
(Nu toate țesuturile reacționează în mod similar cu acțiunea hormonilor.) Sunt cele mai sensibile la tinta de tesut hormoni - care conțin cel mai mare număr de receptori pentru acest hormon. Receptorii sunt în mod tipic glicoproteine și servesc pentru recunoaștere, legarea hormonului și transmiterea semnalului de la ea la hormonii .vodorastvorimye celulei (acestea includ proteine peptide și derivați de aminoacizi), nu sunt capabili să depășească stratul lipidic al membranei plasmatice, astfel încât receptorii lor situate pe suprafața celulei , se realizează. receptori hormonali. care pot penetra membrana plasmatică (steroizi iodtironiny) situate în interiorul celulei.
(În funcție de localizarea receptorilor) sunt 3 mecanismul de acțiune al hormonilor:
1) o membrană sau local (manual)
2) o citosolică sau linie dreaptă (pentru hormonii pot penetra membrana plasmatică. (Tutorial))
3) membrane intracelulare. sau indirectă. Este inerent în hormonii care nu traversează membrana celulară și, prin urmare, realiza efectele lor prin formarea de mediator intracelular (numit, de asemenea, al doilea mesager.) Mediatori secundari formați prin interacțiunea hormonului la receptor.
Funcția de mediatori secundari au următoarele substanțe:
nucleotide ciclice (AMPc și foarte rar - cGMP)
mediatori lipidici (inositol trifosfat, DAG)
AMPc VTORMCHNY ca mijlocitor sau o acțiune Hormoni adenilat ciclazei.
acțiunea hormonului începe cu legarea sa la receptorii săi specifice localizate pe membrana celulelor.
Există două tipuri principale de receptori: Rs (stimulatori) și Ri (inhibare) a hormonului Rsprivodit Reactia de activare la situsul activ și de a crește nivelele de cAMP și hormonul Ri legarea este însoțită de reducerea nivelului de AMPc prin inhibarea situsului activ.
Un exemplu de Rs poate servi ca beta-2 adrenergici beta-1 și, și Ri - 2-adrenoreceptorilor LFA.
Link conectarea receptorului la adenilat ciclaza sau sunt proteine N-G-. Reflexia literală a capacității lor de a se lega de nucleotide guanina, GTP și PIB (N - de la „nucleotida» G -. Din latină scriere guanina). Există mai multe tipuri de G - proteine, dar sunt mai bine caracterizate prin Gs și G1, respectiv, care stimulează sau inhibă situsul activ. Toate proteinele G constau din 3 subunități diferite - alfa, beta, gama.
Când proteina G inactiv, sau mai degrabă sale sub „unitate alfa asociată cu DG
la legarea receptorului hormonului GDF înlocuit cu GTP, ceea ce conduce la disocierea alfa - sub „unitate de beta - gamma - dimer .in rezultat al modificărilor conformaționale în alfa complex - sub“ unitate GTP se fixează la situsul activ și să modifice în consecință activitatea. alfa - Subunitate“G - proteină are de asemenea activitate GTPase adică capacitatea de a scinda GTP la PIB și FN. Acest proces este însoțit de disociere a unităților alpha sub-“de pe site-ul activ și returnați-l la beta - gamma - dimerului. și anume încetare de transmitere a hormonului în celulă până cu noua molecula hormonului de interacțiune receptor. In unele boli, există o defecțiune G - proteine. toxina pertussis previne înlocuirea PIB-ului la GTP. și anume blochează semnalul de transmisie la situsul activ și formarea de cAMP; toxina holerei inhibă activitatea GTPase a G - proteine, menținând astfel un nivel ridicat de cAMP, chiar și în absența hormonului. Etanol și cauza cocaină tulburări ale numărului și funcția proteinelor G. In unele tumori, mutațiile se găsesc în zonele responsabile pentru activitatea GTPase, care se manifestă activarea constantă a site-ului activ. deficit G1 observată în diabetul zaharat experimental. În insuficiența cardiacă detectată scăderea proteinelor Gs și creșterea G1-proteine. Glucocorticoizii pot spori sinteza Gs proteine și, prin urmare, nivelul de AMPc.
La primirea semnalului de curent alternativ acumularea cAMP de stimulare care activează cAMP - protein kinază dependentă (PK A). Proteina kinază inactivă Un PC este format din două catalitice (C) și două de reglementare (R) unități sub. Legarea cAMP la unitățile sub reglementare conduce la formarea dimerului activ constând din subunități catalitice. Active PC A fosforileaza anumite proteine pe serina sau treonina schimbarea semnificativă a activității acestora. Astfel, a realizat acțiunea hormonilor asupra celulei. Aceste proteine pot fi, de exemplu, lipaza țesutului, fosforilat kinază sau B, sporind astfel activitatea în fosforilarea.
La încetarea hormonului per celulă și disocierea de receptor G-proteina scindează GTP și nu mai activează Civilizațiilor. disponibil comercial sub cAMP cAMP fosfodiesterazei gură de evacuare este degradat la AMP inactiv funcțional. Anumite medicamente, în special metilat derivați xantinici, cum ar fi cafeina, teofilina, teobromina, inhibă PDE crește nivelul de AMPc, reproducând astfel și amplificarea acțiunii hormonilor. Phosphoproteins defosforilate de fosfoproteinfosfataz de acțiune, care trec în original
Un alt reprezentant al nucleotidei ciclice este cGMP.
educația sa - pentru uchebniku.V demonstrat acum că rolul doilea mesager GMPc joacă numai pentru peptida natriuretică atrială. Activarea funcției PC cGMP (PC D) conduce la fosforilarea mioanina a lanțului ușor, relaxarea musculaturii netede vasculare și extinderea acestora.
Ionii Ca hormoni ca mijlocitor secundari.
Concentrația ionilor de Ca in afara celulei - 10 mol, iar celula - 10 mol. In ciuda gradientul de concentrație zece miime, nivelul de Ca în podderzhivaetsya celulei la un anumit nivel datorită următoarelor mecanisme. 1) Restul ionilor de Ca poate intra in celula de pasiv difuziey gradientul kontsentratsii.2) La schimbarea potențialului electric al celulei, sub acțiunea anumitor hormoni otkryvayutsya ssotvetstvenno potențiale dependente și dependente de receptori de canale de calciu (de exemplu, în centru există doar în tensiune canale dependente și trombocite - numai dependent de receptor). 3) Mai mulți hormoni poate creste activitatea Na / Ca - schimbătorul, care poate fi acționat în ambele direcții prin schimbul de ioni de Na 3 1 Ca ion. 4) asigurarea Meanizmom vyvedeneie Ca de la tsiozolya în schimbul doi protoni, yavlyaetsya Ca - ATFaaa. Acesta este situat în membrana citoplasmatică, precum și în membrana reticulului endoplasmatic și mitihondoii. astfel Pompe Aceasta pompa ionii de Ca sau fluidul extracelular sau intracelular Ca depou, care yavlyayutsya cisterne ale reticulului endoplasmatic și MX.
Mecanismul de acțiune al hormonilor asupra ionilor de Ca pot fi reprezentați după cum urmează. interacțiunea hormonului cu receptorul său conduce la o creștere a concentrației de ioni de calciu în citoplasmă și legarea la calmodulin lor (KM). Calmodulin - este proteina de reglementare niakomolekulyarny care leagă Iona Sa 4 și se duce la starea activă. Ca-CM îmbunătățește activitatea multor procese.
Creșterea ionilor de Ca în celulă poate avea loc atunci când acesta este eliberat din depozitele intracelulare prin acțiunea mesageri lipidice a doua. În acest caz, calcică acționează deja în rolul de intermediar terțiar.
lipide mesager secundar (DAG si ipe).
Este un precursor al fosfatidilinozitol (PI), localizat în stratul interior al membranei citoplasmatice. Pre-specific protein kinazei fosfatidilinozitol fosforiliruetsya întâi la fosfatidilinozitol-4-fosfat și în continuare fosfatidilinozitol 4,5-difosfat. Într-o a doua 2 poziții a fosfolipazei fi acid arahidonic.
Schema de mediatori lipidici, după cum urmează:
Hormonul se leagă la receptorul, semnal care activează fosfolipaza C. hidrolizează fosfatidilinozitoldifosfat la inositol trifosfat (IPE) și diacilglicerol (DAG), care sunt mediatorii hormonale ale naturii lipidelor. Hidrofil IPE ușor peremeschaetsya citoplasmei svyazyvaetsya spetsefichesky cu receptorii de pe suprafața vnutrekletochnogo depot Ca, ionii de Ca astfel localizate în citoplasmă și activarea enzimelor KM-dependente. (Inclusiv PC C. In acest caz, ionii de Ca pot fi considerate acum ca intermediar terțiar hormoni care cauzează formarea IPE și DAG)
Lipofil DAG activează PC C (schimbarea sensibilității la ionii de Ca și fosfatidilserina). PC C fosforilează proteine cheie: receptori, canale de ioni, enzime în citoplasmă și nucleul, răspunzând astfel pentru reglarea unui număr de funcții celulare: creștere, divizare, defferentsirovka, expresia genelor, metabolism, secreție, și altele.
Prin (sistem de semnalizare Ca-fosfolipid) sunt unii dintre factorii si oncogene de crestere, multi neurotransmitatori si hormoni. N-p, vasopresina, reacționează cu V1-receptori din ficat și vasele de sânge galdkomyshechnyh celule. legarea la alfa epinefrinei cauzele 1 adrenoreceptorilor, de asemenea, formarea de mediatori lipidici.
Hormonii medulosuprarenalei.
Prezentat de adrenalina si noradrenalina. Ele acționează prin alfa 1 și alfa 2, beta 1 și beta 2-adrenoreceptori. Adrenalină asociat cu toate tipurile de receptori, noradrenalină sub concentrațiile fiziologice se leagă în principal de alfa-receptori. Efectul adrenalinei asupra țesutului țintă depinde de tipul de receptor dominat în ele. hormon de legare la receptorul beta-1 (care se referă la Rs) crește nivelele de cAMP, în timp ce în țesutul adipos activează lipoliza și fosforiliruetsya miocardic și canale de calciu otkryvayutsya prin care calciul pătrunde în celulă și uvelechenie promovează atât amplitudinea și reduceri de putere. Când legarea cu receptorii beta-2 (de asemenea, Rs) epinefrină rasslablyayutsya musculaturii bronșice netede, vasele sanguine, urinare și ale tractului gastrointestinal; gluconeogeneza hepatica povyshayutsya și glicogenolizei hepatice în mușchi. Legarea de adrenalină cu alfa 2-receptori (care R1) produce relaxarea musculaturii netede a tractului gastro-intestinal, contracția musculaturii netede a unor vase și inhibarea lipolizei în adipocite și inhibarea secreției de insulină reninei. În final acțiunea catecolamină de alfa 1-receptori induce formarea de mediatori lipidici cu glicogenoliza de activare corespunzătoare și mușchiul neted al vaselor de sânge și a sistemului urogenital.
Ca, ca mediator hormonal secundar.
Mecanismul de realizare a hormonilor efectele lor prin intermediari calcică este următoarea: hormonul interacționează cu receptorul său, rezultând complexul de receptori hormonali prin N-proteină sau nu (această problemă nu a fost studiată) se deschide canalele de calciu dependente de receptori. Ca, ustremlyaetsya în funcție de gradientul de concentrație în celulă. calcică în svyazyvayutsya citoplasmă cu calmodulin, o proteină cu greutate moleculară mică având situs de legare doi calciu cu afinitate mare. Complexul rezultat de Ca / CM este capabil să schimbe activitatea unui număr de enzime: de Ca / CM - protein kinaza dependentă, PDE-I, catalizează hidroliza 3,5 - AMP și 5 -AMF, guanilat ciclazei rstvorimoy, catalizând formarea de GMPc din GTP etc.