Химическая классификация гормонов — Химическая классификация гормонов

Автор: | 20.05.2021

Химическая классификация гормонов

ALLHORMON.NAROD.RU

Все о гормона — сайт посвященные эндокринной системе человека.

Главная

  • Гипоталамус
  • Гипофиз
  • Эпифиз
  • Щитовидная
  • Паращитовидные
  • Надпочечники
  • Половые железы
  • Поджелудочная
  • Классификация
  • Механизм действия
  • Виды взаимодействия гормонов

Классификация гормонов

Химическая природа гормонов и биологически активных веществ различна. От сложности строения гормона зависит продолжительность его биологического действия, например, от долей секунды у медиаторов и пептидов до часов и суток у стероидных гормонов и йодтиронинов. Анализ химической структуры и физико-химических свойств гормонов помогает понять механизмы их действия, разрабатывать методы их определения в биологических жидкостях и осуществлять их синтез.

    Классификация гормонов и БАВ по химической структуре:
  1. Производные аминокислот:
    производные тирозина: тироксин, трийодтиронин, дофамин, адреналин, норадреналин;
    производные триптофана: мелатонин, серотонин;
    производные гистидина: гистамин.
  2. Белково-пептидные гормоны:
    полипептиды: глюкагон, кортикотропин, меланотропин, впзопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и кишечника;
    простые белки (протеины): инсулин, соматотропин, пролактин, паратгормон, кальцитонин;
    сложные белки (гликопротеиды): тиреотропин, фоллитропин, лютропин.
  3. Стероидные гормоны:
    кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон);
    половые гормоны: андрогены (тестостерон), эстрогены и прогестерон.
  4. Производные жирных кислот:
    арахидоновая кислота и ее производные: простагландинм: простациклины, тромбоксаны, лейкотриены.
    Функциональная классификация гормонов:
  1. Эффекторные гормоны — гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень.
  2. Тропные гормоны — гормоны, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов. Выделяются аденогипофизом.
  3. Рилизинг-гормоны — гормоны, регулирующие синтез и выделение гормонов аденогипофиза, преимущественно тропных. Выделяются нервными клетками гипоталамуса.

Несмотря на то, что гормоны имеют разное химическое строение, для них характерны некоторые общие биологические свойства.

    Общие свойства гормонов:
  1. Строгая специфичность физиологического действия.
  2. Высокая биологическая активность: гормоны оказывают свое физиологическое действие в чрезвычайно малых дозах.
  3. Дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона.
  4. Многие гормоны (стероидные и производные аминокислот) не имеют видовой специфичности.
  5. Генерализованность действия.
  6. Пролонгированность действия.

Химическая классификация гормонов

Гормоны следует классифицировать по трем основным признакам.

1. По химической природе

2. По эффекту (знаку действия) – возбуждающие и тормозящие.

3. По месту действия на органы – мишени или другие железы: 1) эффекторные; 2) тропные.

В настоящее время описано и выделено более полутора сотен гормонов из разных многоклеточных организмов.

По химической природе гормоны делятся на следующие группы: белково-пептидные, производные аминокислот и стероидные гормоны. Первая группа — это гормоны гипоталамуса и гипофиза, поджелудочной и паращитовидной желёз и гормон щитовидной железы кальцитонин. Некоторые гормоны, например фолликулостимулирующий и тиреотропный, представляют собой гликопротеиды — пептидные цепочки, „украшенные“ углеводами. Пептидные и белковые гормоны обычно действуют на внутриклеточные процессы через специфические рецепторы, расположенные на поверхностной мембране клеток-мишеней. Гормонов имеющих белковую или полипептидную природу называют тропинами, так как они оказывают направленное стимулирующее действие на процессы роста и обмена веществ организма и на функцию периферических эндокринных желез. Рассмотрим некоторых гормонов белково-пептидной природы.

Тиреотропный гормон (тиреотропин)

представляет собой сложный белок глюкопротеид с молекулярным весом около 10000. Он стимулирует функцию щитовидной железы, активирует ферменты протеазы и тем способствует распаду тиреоглобулина в щитовидной железе. В результате протеолиза освобождаются гормоны щитовидной железы – тироксин и трииодтиронин, которые поступают в кровь и с ней к соответствующим органам и тканям. Тиреотропин способствует накоплению иода в щитовидной железе, при этом в ней увеличивается число клеток и активируется их деятельность.

Тиреотропин выделятся гипофизом непрерывно в небольших количествах. Выделение его регулируется нейросекреторными веществами гипоталамуса.

Фолликулостимулирующий гормон

обеспечивает развитие фолликул в яичниках и сперматогенез в семенниках. Представляет собой белок глюкопротеида с молекулярным весом 67000.

Производные аминокислот

— это амины, которые синтезируются в мозговом слое надпочечников (адреналин и норадреналин) и в эпифизе (мелатонин), а также иодсодержащие гормоны щитовидной железы трииодтиронин и тироксин (тетраиодтиронин), из аминокислоты тирозина, которая, в свою очередь, синтезируется из незаменимой аминокислоты фенилаланина. К ним относятся гормоны мозгового слоя надпочечников норадреналин и адреналин, и гормоны щитовидной железы – трииодтиронин и тироксин.

Биохимическое изучение щитовидной железы началось с открытия содержания в ней значительных количеств иода (Бауман, 1896). Освальдом (1901) был обнаружен иодсодержащий белок тиреоглобулин. В 1919г. Кендалл при гидролизе тиреоглобулина выделил криссталическое вещество, содержащее около 60% иода. Эту аминокислоту он назвал тироксином

(тетраиодтиронин). Образующийся в щитовидной железе тиреоглобулин не поступает в кровь как таковой. Он подвергается сначала ферментативному расщеплению, получившиеся при этом иодсодержащие тироксины и являются продуктами, выделяемыми в кровь. В тканях организма тироксины претерпевают химические превращения, образующиеся при этом продукты, очевидно, и оказывают свое действие на ферментативные системы, локализующиеся в митохондриях. Было найдено, что тироксин распределяется в клетках следующим образом: в клеточном ядре – 47 мг/%, в митохондриях – 34 мг/%, микросомах – 43мг/% и цитоплазме – 163 мг/%.

Гормоны щитовидной железы являются производными тиронина. В 1927г. Харрингтон и Барджер установили структуру тироксина, который можно считать как производное L – тиронина. Тиронин в организме образуется из аминокислоты L — тирозина. 199

Кроме тироксина, в щитовидной железе и плазме крови имеется другое, родственное ему соединение – трииодтиронин.

Корковый и мозговой слой надпочечников млекопитающих секретируют гормоны, различные как по химической природе, так и по физиологическому действию.

Гормоном мозгового слоя является адреналин.

Адреналин – это продукт окисления и декарбоксилирования аминокислоты тирозина. Кроме адреналина, мозговой слой надпочечников вырабатывает также норадреналин,отличающийся от адреналина отсутствием в его молекуле метильной группы:

Адреналин и норадреналин вырабатываются различными клетками мозгового слоя. Биосинтез адреналина начинается с окисления фенилаланина, который превращается в тирозин; тирозин под влиянием фермента ДОФА — оксидазы превращается в 3,4-дегидрооксифенилаланин (ДОФА). Последний декарбоксилируется, и образуется амин, и из него норадреналин. Адреналин возникает уже как продукт метилирования норадреналина.

Другое по теме:

Физическая теория времени
Первая физическая теория времени дана в «Началах» Ньютона, причем он ставит время первым среди основных понятий физики, за ним следуют пространство, место и движение. Это было в XVII столетии, когда формировалась современная нау .

Район работ, материалы и методы исследования. Район работ
Данное исследование проводилось с 2006 – 2008 гг. в Облученском районе Еврейской автономной области. Облученский район – административный центр района г. Облучье. Расположен в бассейне верхнего и среднего течения р. Бира, по обе стороны о .

Размножение прививками
Прививками размножают растения в том случае, когда другими способами не удается в полной мере сохранить те или иные декоративные или сортовые особенности растений, или если красивое, ценное растение в комнатных условиях на своих корнях не .

Классификация гормонов. Роль гормонов в организме человека

Гормонами называются химические составляющие целостной системы регуляции функций организма. Это различные по своей природе вещества, способные передавать сигналы клеткам. Результатом данных взаимодействий являются изменение направлений и интенсивности метаболизма, рост и развитие организма, запуск важных функций или их угнетение и коррекция.

Классификация гормонов

Гормон – это органическое химическое вещество, синтез которого протекает в эндокринных железах или в эндокринных участках желез смешанной секреции. Они выделяются непосредственно во внутреннюю среду, по которой распространяются и хаотично переносятся к органам-мишеням. Здесь они способны оказывать биологическое действие, которое реализуется посредством рецепторов. Потому каждый гормон имеет исключительную специфичность под определенный рецептор. Это означает, что данные вещества влияют на одну функцию или процесс в организме. Классификация гормонов по действию, тропности к тканям и по химической структуре это показывает более наглядно.

Общее представление о значении гормонов

Современная классификация гормонов рассматривает данные вещества с множества точек зрения. И они объединены в одном: гормонами называются лишь органические вещества, синтез которых протекает только в организме. Их наличие свойственно практически всем позвоночным, у которых регуляция функций тела также представляет собой сочетанную работу гуморальной и нервной систем. Причем в филогенезе гуморальная регуляторная система появилась раньше, нежели нервная. Еще у примитивных животных она имелась, хотя отвечала за самые базовые функции.

Гормоны яичников

Гормоны и биологически активные вещества

Считается, что сама система биологических активных веществ (БАВ) и специфичных к ним рецепторов характерна даже для клетки. Однако понятия «гормон» и «БАВ» не тождественны. Гормоном называется БАВ, который секретируется во внутреннюю среду организма и оказывает эффект на отдаленную группу клеток. БАВ, в свою очередь, воздействует местно. Примерами БАВ, которые также называются гормоноподобными веществами, являются кейлоны. Эти вещества выделяются популяцией клеток, где ингибируют размножение и регулируют апоптоз. Примером БАВ также являются простогландины. Современная классификация гормонов выделяет для них специальную группу эйкозаноидов. Они предназначены для местной регуляции воспаления в тканях и для осуществления процессов гемостаза на уровне артериол.

Влияние гормонов

Химическая классификация гормонов

Гормоны по химическому строению поделены на несколько групп. Это разделяет их и по механизму действия, потому как у данных веществ разные показатели тропности к воде и липидам. Итак, химическая классификация гормонов выглядит так:

  • пептидная группа (выделяются гипофизом, гипоталамусом, поджелудочной и паращитовидными железами);
  • стероидная группа (выделяются эндокринной частью мужских половых желез и корковыми участками надпочечников);
  • группа производных аминокислот (образуются щитовидной железой и мозговым надпочечниковым слоем);
  • группа эйкозаноидов (выделяются клетками, синтезируются из арахидоновой кислоты).

Примечательно, что половые гормоны женщин также внесены в группу стероидных. Однако стероидами они по большому счету не являются: влияние гормонов данного типа не связано с анаболическим эффектом. При этом их метаболизм не приводит к образованию 17-кетостероидов. Гормоны яичников хоть и похожи структурно на другие стероиды, но таковыми не являются. Поскольку они синтезируются из холестерина, то для упрощения базовых химических классификаций они причисляются к остальным стероидам.

Выработка гормонов

Классификация по месту синтеза

Гормональные вещества можно разделить и по месту синтеза. Некоторые образуются в периферических тканях, тогда как другие – в центральной нервной системе. От этого зависит способ секреции и выделения веществ, что обуславливает особенности реализации их эффектов. Классификация гормонов по месту выглядит так:

  • гипоталамические гормоны (рилизинг-факторы);
  • гипофизарные (тропные гормоны, вазопрессин и окситоцин);
  • щитовидные (кальцитонин, тетрайодтиронин и трийодтиронин);
  • паращитовидные (паратиреоидный гормон);
  • недпочечниковые (норадреналин, адреналин, альдостерон, кортизол, андрогены);
  • половые (эстрогены, андрогены);
  • поджелудочные (глюкагон, инсулин);
  • тканевые (лейкотриены, простагландины);
  • гормоны APUD (мотилин, гастрин и прочие).

Последняя группа гормональных веществ до конца не изучена. Она синтезируется в самой большой группе эндокринных желез, расположенных в верхних отделах кишечника, в печени и поджелудочной железе. Их целью является регуляция секреции экзокринных пищеварительных желез и моторики кишечника.

Секреция гормонов

Классификация гормонов по типу эффекта

Различные гормональные вещества оказывают различное действие в биологических тканях. Они разделены на следующие группы:

  • регуляторы обмена веществ (глюкагон, трийодтиронин, тетрайодтиронин, кортизол, инсулин);
  • регуляторы функций других желез внутренней секреции (рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны гипофиза);
  • регуляторы обмена кальция и фосфора (паратиреоидный гормон, кальцитонин и кальцитриол);
  • регуляторы водно-солевого равновесия (вазопрессин, альдостерон);
  • регуляторы репродуктивной функции (половые гормоны);
  • стрессорные гормоны (норадреналин, адреналин, кортизол);
  • регуляторы пределов и скорости роста, клеточного деления (соматотропин, инсулин, тетрайодтиронин);
  • регуляторы функций центральной нервной системы, лимбической системы (кортизол, адренокортикотропный гормон, тестостерон).

Секреция и транспортировка гормонов

Секреция гормонов происходит сразу после их синтеза. Они попадают непосредственно в кровь или в тканевую жидкость. Последнее место секреции характерно для эйкозаноидов: они не должны действовать далеко от клетки, потому как регулируют функции целой тканевой популяции. А гормоны яичников, гипофиза, поджелудочной железы и другие должны с кровью разноситься по организму в поисках органов-мишеней, имеющих специфические для них рецепторы. Из крови они попадают в межклеточную жидкость, где направляются к клетке органа-мишени.

Химическая классификация гормонов

Передача сигнала на рецептор

Указанная выше классификация гормонов отражает эффекты действия веществ на ткани и органы. Хотя это возможно только после связывания химического вещества с рецептором. Последние бывают разными и располагаются как на поверхности клетки, так и в цитоплазме, на ядерной мембране и внутри ядра. Потому по способу передачи сигнала вещества делятся на два типа:

  • внеклеточный механизм передачи;
  • внутриклеточная передача сигнала.

Данная базовая классификация гормонов позволяет сделать выводы о скорости передачи сигналов. Например, внеклеточный механизм значительно быстрее, чем внутриклеточный. Он характерен для адреналина, норадреналина и других пептидных гормонов. Внутриклеточный механизм характерен для липофильных стероидов. Более того, выгода для организма достигается быстрее при синтезе именно пептидов. Ведь выработка гормонов-стероидов гораздо более медленная, а их механизм передачи сигнала тоже замедляется необходимостью синтеза и созревания белка.

Характеристика типов передачи сигналов

Внеклеточный механизм характерен для пептидных гормонов, которые не могут попасть за цитоплазматическую мембрану в цитоплазму без специфического белка-переносчика. Такового для него не предусмотрено, а сам сигнал передается через аденилатциклазную систему путем изменения конформации рецепторных комплексов.

Внутриклеточный механизм значительно более простой. Он осуществляется после проникновения липофильного вещества внутрь клетки, где оно встречается с цитоплазматическим рецептором. С ним он образует гормон-рецепторный комплекс, который проникает в ядро и оказывает воздействие на специфические гены. Их активация приводит к запуску белкового синтеза, что и является молекулярным эффектом данного гормона. Фактический эффект оказывается уже белком, который регулирует заданную функцию после своего синтеза и образования.

В статье «Химическая классификация гормонов» использованы материалы:

http://allhormon.narod.ru/classif.htm

http://www.biotimes.ru/btims-741-1.html

http://fb.ru/article/195651/klassifikatsiya-gormonov-rol-gormonov-v-organizme-cheloveka

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *