Химическая природа гормонов — На главную

Химическая природа гормонов

На главную

Контакты

Меню сайта

Последние новости

Причина отравления вод океана.

Американские ученые из штата Мичиган полагают, что в качестве главной причины отравления вод Мирового океана ртутью являются бактерии.

Секрет выживания лягушек.

Американским ученым удалось выяснить, как лягушкам удается продолжать жить даже после глубокой заморозки.

Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Классификация гормонов по химической природе

По химической природе гормоны делятся на белковые, стероидные (или липидные) и производные аминокислот.

Белковые гормоны подразделяют на пептидные: АКТГ, соматотропный (СТГ), меланоцитостимулирующий (МСГ), пролактин, паратгормон, кальцитонин, инсулин, глюкагон, и протеидные — глюкопротеиды: тиротропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФСГ), лютеинизирующий (ЛГ), тироглобулин. Гипофизотропные гормоны и гормоны желудочно-кишечного тракта принадлежат к олигопептидам, или малым пептидам.

К стероидным (липидным) гормонам относятся кортикостерон, кортизол, альдостерон, прогестерон, эстрадиол, эстриол, тестостерон, которые секретируются корой надпочечника и половыми железами. К этой группе можно отнести и стеролы витамина D — кальцитриол. Производные арахидоновой кислоты являются, как уже указывалось, простагландинами и относятся к группе эйкозаноидов.

Адреналин и норадреналин, синтезируемые в мозговом слое надпочечника и других хромаффинных клетках, а также тироидные гормоны являются производными аминокислоты тирозина. Белковые гормоны гидрофильны и могут переноситься кровью как в свободном, так и в частично связанном с белками крови состоянии. Стероидные и тироидные гормоны липофильны (гидрофобны), отличаются небольшой растворимостью, основное их количество циркулирует в крови в связанном с белками состоянии.

Гормоны осуществляют свое биологическое действие, комплексируясь с рецепторами — информационными молекулами, трансформирующими гормональный сигнал в гормональное действие. Большинство гормонов взаимодействуют с рецепторами, расположенными на плазматических мембранах клеток, а другие гормоны — с рецепторами, локализованными внутриклеточно, т.е. с цитоплазматическими и ядерными эффектом.

Химическая природа 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:

Представления о происхождении человека в Древнем Китае
В Древнем Китае предпринимались попытки мифологически объяснить мир из него самого. Некогда не было ни небе, ни земли, и Вселенная представляла собой мрачный бесформенный хаос. Из него родились два духа Инь и Янь, которые занялись упорядо .

Отряд приматы (Primates» первенствующие»)
Из всех млекопитающих приматы (обезьяны и полуобезьяны) отличаются, пожалуй, наибольшим разнообразием и богатством форм. Но, несмотря на внешние различия, их объединяют многие общие черты строения тела, которые выработались в процессе эво .

Гормоны
Термин «гормон» был впервые применен в 1902 г. Стерлингом и Бейлиссом в отношении открытого ими вещества, продуцирующегося в двенадцатиперстной кишке — секретина. Термин «гормон» в переводе с греческого означает «побуждающий к действию», .

Химическая природа гормонов

По химическому строению гормоны можно разделить на 3 основные группы:

1. Белки и полипептиды,

2. Производные аминокислот,

4. Производные полиненасыщенных жирных кислот.

Примером гормонов – белков могут служить инсулин, тиротропин, соматотропин. Некоторые из таких гормонов относятся к сложным белкам, другие к простым белкам.

К пептидным гормонам (имеющим относительно короткую цепочку, состоящую из аминокислот) относятся глюкагон, вазопрессин, статины, либерины. К производным аминокислот относятся тироксин, трииодтиронин, адреналин, норадреналин. Они синтезируются из аминокислот тирозина и фенилаланина.

Стероидные гормоны имеют в своей основе ядро циклопентанпергидрофенантрена, характерное для стеролов. Все они синтезируются из общего предшественника – холестерола. К этой группе относятся гормоны коры надпочечников и половые гормоны.

Биосинтез гормонов запрограммирован в генетическом аппарате специализированных эндокринных клеток. Многие железы внутренней секреции могут депонировать синтезируемые гормоны, образуя тем самым их резерв, который по мере надобности секретируется в кровь, создавая высокие концентрации этих гормонов и обеспечивая высокую степень их физиологического воздействия.

В секреции таких способных к депонированию гормонов выделяется две фазы. В ответ на кратковременный стимул железы выделяется ранее синтезированный и депонированный гормон (1 фаза). При длительной стимуляции эндокринной железы происходит выделение и депонированного и вновь синтезируемого гормона (2 фаза).

Другие гормоны, в частности, гормоны стероидной природы, выделяются в кровь по мере их образования. Однако их физиологическое воздействие может задерживаться. Связано это с тем, что большинство таких гормонов образуют в крови комплексные соединения с белками плазмы. Часть этих белков специфические транспортные протеины, другие – неспецифические, например, гамма-глобулины. Образование комплекса гормонов с белками – обратимый процесс: связанная и свободная формы гормона могут переходить друг в друга. Связанная форма гормона имеет большое физиологическое значение:

1. Это предохраняет организм от избыточного накопления (и, следовательно, воздействия на ткани) свободных гормонов.

2. Связанная форма гормона служит его физиологическим резервом. При повышении потребности в каком либо гормоне происходит переход его из связанного состояния в свободное, т.е. увеличивается количество активно действующего гормона.

3. Связывание гормона с белками способствует защите его от разрушения ферментами.

4. Комплексирование с белками препятствует фильтрации низкомолекулярных гормонов в почках и тем самым препятствует потере организмом этих важных регуляторных соединений.