catecolamine gormonoidnye bază (epinefrină și norepinefrină) este produsă în mare parte țesut cromafin animalului (numele acestui țesut specializat este cauzată de colorare cu săruri de crom în culoarea maro-roșcat). Deoarece celulele cromafine cuprind medulosuprarenalei, paraganglia situată aproape de ganglionul simpatic și lanțul de formațiuni speciale în jurul aortei abdominale și în zona unei externarea din artera mezenterice inferioare.
Un alt loc important de formare a acestor catecolamine este sinapsele de organe ale sistemului nervos simpatic și unele părți ale creierului. Dopamina este hormonul de catecolamină al hipotalamusului (lactostatină).
În 1939, Blashko a sugerat că substraturile inițiale pentru biosinteza catecolaminelor sunt fenilalanina sau tirozina. În conformitate cu ipoteza, ele se transformă mai întâi în dioxifenilalanină (DOPA), apoi DOPA în dopamină, noradrenalina este sintetizată din dopamină, iar adrenalina derivă din ea. Ulterior, ipoteza a fost confirmată pe deplin experimental. S-au detectat, de asemenea, enzimele care participă la biosinteza catecolaminelor:
Schema de biosinteză a catecolaminelor
Așa cum s-a arătat mai sus, fenilalanina, oxidând în poziția 4 a inelului benzenic, poate fi ușor convertită în tirozină (oxifenilalanină). Tirozina formată din fenilalanină sau preexistentă în celulă este supusă hidroxilării în partea solubilă a citoplasmei la cel de-al treilea atom de carbon cu formarea DOPA. Această etapă de biosinteză este o legătură îngustă (limitativă) în proces și este controlată de o enzimă specială hidroxilază de tirozină în prezența NADPH, O2 și tetrahidropteridină ca cofactor. Tirozin hidroxilaza este activată de ioni de Fe2 + și de sulfat de amoniu. Următoarea etapă a formării de catecolamine este decarboxilarea lui Dopa, care are ca rezultat formarea de dioxofenilalaninamină (dopamină).
Această etapă este controlată de către enzima citoplasmatică DOPA decarboxilază, care aparent acționează în prezența cofactorului de piridoxal-5'-fosfat. Sintetizat în porțiunea solubilă a citoplasmei continuă mai dopamină în granule secretoare sau celule cromafine simpatergicheskih care se atașează la catena laterală în-enzimatic poziția grupării hidroxil, în dezvoltarea noradrenalina.
Transformarea dopaminei în norepinefrină are loc în prezența oxigenului din aer și a acidului ascorbic sub acțiunea enzimei dopamină-in-hidroxilază (feniletilamină-in-oxidază) activată de Cu2 +. Această enzimă are limite largi ale specificității substratului și este capabilă să hidroxilizeze un număr de amine biogene. Dacă biosinteza norepinefrinei este efectuată în granule speciale de norepinefrină, procesul se oprește în această etapă și hormonul rezultat poate fi secretat.
Cu toate acestea, norepinefrina poate fi, de asemenea, transportată la granule speciale de adrenalină, unde se transformă în adrenalină. Procesul de transformare a norepinefrinei în adrenalină este redus la înlocuirea atomului de hidrogen al grupării amino cu un radical metil și se efectuează cu ajutorul enzimei feniletanolamină-N-metiltransferază. Această enzimă este conținută în principal în granule speciale de adrenalină de celule producătoare de catecolamină. Pentru a realiza procesul de metilare a noradrenalinei, metionina de aminoacizi este, de asemenea, necesară ca donator al radicalului metil și ATP ca activator al transportului său.
În această primă ATP în prezența Mg2 + ioni cu metionină este reacționat pentru a forma o formă activată de aminoacizi S-adenozilmetionină, și apoi transferat radical metil molecula N-metiltransferaza de la S-adenosylmethionine la molecula noradrenalina. Astfel, rata de formare a epinefrinei depinde, pe de o parte, nivelul de biosinteză noradrenalina, pe de altă parte - din stocurile gruparilor metil metionină. Sistemul care asigură metilarea noradrenalinei și, în consecință, intensitatea biosintezei adrenalinei, este reprezentat în moduri diferite în diferite celule producătoare de catecolamină.
Astfel, celulele nervoase simpatice au un nivel scăzut al activității sistemului de metilare și formează în principal norepinefrină principalul mediator simpatic (Euler, 1956). Dopamina poate acționa ca un mediator neural al unor celule creierului. În același timp, glandele suprarenale din multe specii au un număr mare de celule care conțin granule de adrenalină bogate într-un sistem de metilare. Ca rezultat, glandele suprarenale formează cantități mari de adrenalină, care servește ca un hormon hormonal major într-un număr de animale.
Deci, adrenalina din glanda suprarenale este in medie 83% din toate catecolaminele, in suprarenalele de iepuri si cobai - mai mult de 95%, vacile - 80%. La pisici, se observă o cantitate egală de epinefrină și norepinefrină în fier, în timp ce în plase și păsări de curte, norepinefrina predomină semnificativ, atingând 80% din toate catecolaminele. Valorile raportului dintre epinefrină și norepinefrină în celulele cromafinice pot avea semnificație fiziologică semnificativă, deoarece efectele lor biologice sunt în mare măsură diferite.
Biosinteza catecolaminelor din medulia suprarenale este reglată direct prin impulsurile nervoase care intră în nervul celiac (Cheboksarov, 1910). S-ar putea crede că procesele nervoase reglementare biosintetice efectuate în principal de la etapa tirozingidroksilaznoy (biosinteză unitate de limitare), în etapele de decarboxilare dopamina si norepinefrina de metilare.
În reglarea proceselor biosintetice, corticosteroizii, insulina iau parte. Numeroși catecholamini inhibă activitatea hidroxilazei tirozinei și participă astfel la autoreglarea proceselor biosintetice.