Особенности секреции гормонов стероидной природы — Перечислите гормоны стероидной природы

Особенности секреции гормонов стероидной природы

Перечислите гормоны стероидной природы.

3. Где синтезируются, и какое действие оказывают либерины? Перечислите их.нейрогормоны, секретируемые гипоталамусом и стимулирующие выделение тропных гормонов гипофиза.Тиреолиберин,кортиколиберин,гонадолиберин,соматолиберин,

4. Назовите сходства и отличия в строении вазопрессина и окситоцина.Строение окситоцина схоже со строением вазопрессина (цис-тир-фен-глн-асн-цис-про-арг-гли- NH2), который также является нонапептидом с серным мостиком и отличается от окситоцина только двумя аминокислотами. Окситоцин и вазопрессин являются единственными известными гормонами, вырабатываемыми у человека задней долей гипофиза и действующими на расстоянии. Вазопрессин отличается от окситоцина двумя аминокислотами: он содержит в положении 3 от N-концафенилаланин вместо изолейцина и в положении 8 – аргинин вместо лейцина.

5. Какой из тиреодных гормонов Т₃ или Т₄ является более активным? Назовите процентное содержание свободных форм Т₃ и Т₄ в крови.Т4-0.03%,Т3-0.3%

6. Удаление какой железы приводит к понижению уровня кальция в крови, судорогам и смерти?Паращитовидная

Где и в результате какого процесса образуется 17-кетостероиды? Чем обусловлено их название?

В печени протекают реакции окисления и восстановления гормонов надпочечников.Продукты катаболизма кортикостероидов выводятся с мочой в форме 17-кетостероидов,образующихся в результате отщепления боковой цепи. название эта группа гормонов получила из—за наличия кетогруппы в 17-м положении углеродного атома

Билет

1. Напишите формулу прегненолона.

2. Перечислите основные свойства гормонов.Характерное свойство гормонов — их высокая физиологическая активность: даже очень малое их количество способно вызвать значительные изменения деятельности органа.

— выделяются из вырабатывающих их клеток во внеклеточное пространство;

—не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии;

—способны специфически взаимодействовать с клетками, имеющими рецепторы для данного гормона;

—обладают очень высокой биологической активностью — эффективно действуют на клетки в очень низких концентрациях (около 10-6-10-11 моль/л).

3. Назовите функцию лютропина (лютеинизирующего гормона) у женщин? Где он синтезируется? Лютеинизи́рующий гормо́н — пептидный гормон, секретируемый гонадотропными клетками передней доли гипофиза. В женском организме ЛГ стимулирует секрецию яичниками эстрогенов, а пиковое повышение его уровня инициирует овуляцию.

4. Какова биологическая роль окситоцина?В лактирующей груди окситоцин вызывает сокращение миоэпителиальных клеток, благодаря этому молоко, выработанное под воздействием гормона пролактина, выделяется из груди. Окситоцин оказывает стимулирующее действие на гладкую мускулатуру матки, повышает сократительную активность и в меньшей степени тонус миометрия. Окситоцин содействует сокращению шейки матки перед родами

5. Назовите причину и основные симптомы базедовой болезни.заболевание, обусловленное избыточной секрецией тиреоидных гормонов диффузной тканью щитовидной железы.Основными признаками являются увеличение щитовидной железы, глазные симптомы (выпучение глаз), сердцебиение. Кроме того больные жалуются на повышенную психическую возбудимость, беспричинное беспокойство, нарушение сна, потливость, дрожание пальцев рук или всего тела, частый стул, похудание,

6. Каковы важнейшие изменения гормонального статуса при сахарном диабете?Сахарный диабет — заболевание, возникающее вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина.

8. На обмен каких электролитов, и каким образом влияют минералокортикоиды?Минералокортикоиды участвуют в регуляции минерального обмена (баланса электролитов). Активным минералокортикоиды является альдостерон. Под его влиянием усиливается реабсорбция Na + в канальцах почек и уменьшается реабсорбция К +, что приводит к задержке Na + и Сl-в организме и увеличение выделения К +, Н +.

Билет

1. Напишите формулу эстрона.

Дата добавления: 2015-11-28 | Просмотры: 452 | Нарушение авторских прав

Синтез и секреция гормонов

2014-01-31
2696

По механизму действия;

Регуляция обмена веществ. Гормоны (химические посредники).

1. Виды коммуникации между клетками. Понятие о гормонах, клетках-мишенях и
рецепторах.

2. Классификация гормонов.

3. Синтез и секреция гормонов.

4. Механизм действия гормонов.

У человека существует 2 типа связи между тканями всех типов:

1. быстрая передача электрохимических сигналов нервной системы,

2. при помощи специальных веществ, выделяемых в кровь специализированными
тканями.

Существует несколько типов взаимодействия между клетками или тканями.

Если клетка выделяет биологически активные вещества, которые действуют на эту же

клетку — это аутокринная регуляция.

Если выделяемое вещество действует на соседние клетки, то это паракринная регуляция.

(Например, при воспалительных реакциях выделяются простогландины).

Если молекула биологически активного вещества выделяется в кровь и поступает к тканям-мишеням — это способ функционирования эндокринной системы.

Если биологически активное вещество выделяется в кровь нервными клетками – это способ функционирования нейроэндокринной системы.

Существуют специальные железы, секретирующие биологически активные вещества.

Гормоны— это биологически активные вещества, выделяемые специальными эндокринными железами в ответ на специфические стимулы, которые секретируются в кровь и доставляются к тканям-мишеням, которые имеют специфические белковые молекулы-рецепторы к данному гормону, а рецепторы передают сигнал от первичного посредника или гормона внутрь клетки.

Эндокринная железа секретирует небольшое количество гормона, которое разносится по всему телу, но действует избирательно только на ткани-мишени.

Присоединение гормона к рецептору запускает каскад ферментативных реакций, усиливающих эффект гормона (взаимодействуют 1 на 1 — 1с; в результате генерируются

сотни, тысячи реакций).

1. По химической структуре:

1) производные аминокислот,

2) стероидной природы,

3) пептидной или белковой природы,

4) простогландины (гормоны «местного действия» — производные арахидоновой
кислоты)

1)гормоны, имеющие рецепторы внутри клетки, то есть в цитоплазме или ядре – это липофильные гормоны, легко проникают через мембрану, связываются со своими рецепторами.

Гормон— рецепторный комплекс диффундирует в ядро, взаимодействует с хромотином и стимулирует синтез проматричной РНК, влияя на транскрипцию —> изменяет синтез белков (ферментов). Стероидные (рецепторы в цитоплазме), тиреоидные (тироксин) (рецепторы в ядре).

2) большинство имеют рецепторы на поверхности мембран, в клетку не проникают.
Гормоны передают сигнал внутрь клетки-мишени путем вторичного посредника.
Конечный эффект действия — изменение активности имеющихся ферментов путем
фосфорилирования и дефосфорилирования.

Вторичные посредники бывают: цАМФ, цГМФ, ионы Са 1 * фосфолипиды мембран.

3. По влиянию на организм:

1) гормоны, регулирующие обмен белков, жиров и углеводов: инсулин, глюкагон,
адреналин и кортикостероиды.

2) гормоны, регулирующие водно-солевой обмен: минералокортикоиды, альдостерон,
АДГ-вазопресин, предсердный Na-уретический пептид.

3) регулирующие обмен Са и Р: паратгормон, кальцитонин, витамин ДЗ гормон или кальцитриол.

4) регулирующие обмен веществ, связанный с репродуктивной функцией (половые).

5) тропные гормоны, регулирующие деятельность эндокринных желез и выработку
в них гормонов.

6) тиреоидные гормоны, регулирующие основной обмен веществ.

Секреторная активность эндокринных тканей регулируется по принципу обратных отрицательных связей.

В клетке гормон, как правило, синтезируется в одной части и секретируется в противоположной. Особенности синтеза и упаковки гормона зависят от химической природы.

Белково-пептидные гормоны после синтеза упаковываются в секреторные гранулы и хранятся в них до поступления в них определенных сигналов (например, глюкагон). Белково-пептидные гормоны синтезируются на полирибосомах гранулярного эндоплазматического ретикулума, в котором и накапливаются. Из него поступают в свободные от полисом участки, которые называются переходными элементами, где от мембраны ЭПР отпочковываются пузырьки, содержащие продукты секреции. Эти пузырьки мигрируют к комплексу Гольджи, который на внутренней поверхности мембраны содержит ферменты, которые подвергают белки химической модификации (например, у инсулина вырезается фрагмент ГШЦ, в результате чего синтезированный прогормон активируется).

Далее из будущих секреторных пузырьков осмотическим путем удаляется вода — концентрация белка в гормоне увеличивается в 20-30 раз, образуются зрелые секреторные пузырьки, они подходят к ЦМ и остаются здесь до поступления сигнала, под действием которого содержимое пузырьков высвобождается экзоцитозом. Гормон удерживается в гранулах разными способами. Гормоны с большой молекулярной массой (белковые) удерживаются благодаря размерам.

Гормоны небольшой молекулярной массы удерживаются в секреторных пузырьках благодаря соединению с другими веществами (например, окситацин и АДГ удерживаются нейрофизином 1 и 2).

Стероидные гормоны синтезируются в диффузной молекулярной форме, т.е. не упакованные сразу же после их синтеза.

Гормоны щитовидной железы могут храниться в фолликулах месяцами.

Поступив в кровоток и осуществив свой эффект, гормоны разрушаются, как правило, в печени.

Гидрофобные гормоны (стероидной природы или гормоны щитовидной железы) переносятся кровью в комплексе с транспортными белками и до отделения от белка остаются неактивными.

Секреция гормонов

Секреция гормонов представлена совокупностью процессов, обусловливающих освобождение биосинтезированных гормональных соединений из эндокринных клеток в венозную кровь и лимфу. Секреторные процессы протекают спонтанно, обеспечивая некий базальный уровень гормонов в циркулирующих жидкостях. Эти клеточные процессы, как и биосинтез, подвержены внеклеточным регулирующим влияниям специфических для каждой эндокринной железы факторов (рилизинг-стимулов).

Секреторный процесс осуществляется железистыми клетками в покое и в условиях стимуляции, не непрерывно и равномерно, а импульсно, отдельными дискретными порциями. Импульсный (квантовый) характер гормональной секреции обусловлен, по-видимому, циклическим характером процессов биосинтеза, внутриклеточного депонирования, транспорта гормонов, а также ритмическим поступлением рилизинг-стимулов. Каждая железа имеет свой собственный ритмический режим (паттерн) секреции гормона. Изменение паттерна может существенно влиять на гормональную эффективность.

Процессы секреции гормонов тесно сопряжены с процессами их биосинтеза. Степень их сопряженности зависит от химической природы гормона и особенностей механизмов его секреции. По особенностям механизмов секреторные процессы можно разделить на три типа: 1) освобождение гормонов из клеточных секреторных гранул (секреция белково-пептидных гормонов и катехоламинов): 2) освобождение гормонов из белковосвязанной формы (секреция тиреоидных гормонов); 3) относительно свободная диффузия гормонов через клеточные мембраны (стероидные гормоны).

Степень сопряженности биосинтеза и секреции возрастает от первого типа к третьему. Так, если в случае белково-пептидных гормонов, катехоламинов и тиреоидных гормонов эти процессы в определенной степени разобщены, то в случае стероидов интенсивность секреторных процессов почти целиком определяется уровнем их биосинтеза. И если регуляция секреции стероидных гормонов сводится по существу к регуляции их биосинтеза, то процессы биосинтеза и секреции остальных гормонов осуществляются в значительной мере раздельно.

Механизмы секреции гормонов изучаются в настоящее время с помощью электронной цитоауторадиографии и иммунофлюоресцснции.

Освобождение белково-пептидных гормонов и катехоламинов из секреторных гранул — наиболее сложная по физиологической природе и наиболее типичная для секреторного процесса форма секреции гормонов. Важнейшим структурно-функциональным элементом такого рода секреторных процессов являются специализированные клеточные органеллы — секреторные гранулы (везикулы) — морфологически особые образования овоидной формы диаметром 100-600 нм, окруженные тонкой липопротеидной мембраной. На электронно-микроскопических снимках в них отчетливо выявляется центральная электронноплотная субстанция и окружающая ее мембрана. Секреторные гранулы гормонпродуцирующих клеток, как и всех железистых образований, изначально возникают из комплекса Гольджи. Элементы комплекса окружают прогормон или гормон, постепенно формируя гранулы.

При этом сначала формируются большие гранулы, а из них — малые. Сформировавшиеся гранулы выполняют ряд взаимосвязанных функций в системе процессов, обусловливающих секрецию гормонов. Они могут быть местом активации пептидных прогормонов и последних этапов биогенеза катехоламинов. Другая важнейшая их функция — хранение гормонов в клетке до момента воздействия специфического секреторного стимула. Мембрана гранул ограничивает выход гормонов в цитоплазму и защищает гормоны от действия цитоплазматичексих ферментов, способных их инактивировать.

Однако депонирование белково-пептидных и катехоламинных гормонов в недиффундируемой форме обеспечивается не только гранулярной мембраной. Большое значение в механизмах депонирования имеют некоторые вещества и ионы, содержащиеся внутри гранул. К их числу относятся белки, нуклеотиды, ионы, образующие нековалентные комплексы с гормонами и тем самым еще больше подавляющие способность последних проникать через мембрану.

В депонировании инсулина и проинсулина, по-видимому, принимают участие ионы Zn2+, содержащиеся обычно в значительных количествах в гранулах в-клеток поджелудочной железы. Инсулин в комплексе с ионами Zn2+ становится малорастворимым и практически не выходит из секреторных гранул. Следует отметить, что обнаружение способности Zn2+ резко снижать растворимость инсулина послужило основанием для создания фармакологического препарата «инсулин — цинк-суспензия», обладающего пролонгированным действием по сравнению с обычным, растворимым инсулином.

Возвращаясь к функциональным характеристикам секреторных гранул, необходимо остановиться еще на одном их свойстве, играющем решающую роль в собственно секреторном процессе. Гранулы обладают способностью направленно перемещаться (транслоцироваться) к периферии клетки и транспортировать депонированные в них гормоны к плазматическим (клеточным) мембранам. Это движение гранул в некоторых внутрисекреторных клетках осуществляется при участии особых «контрактильных» («двигательных») органелл клетки — тонковолокнистых микрофиламентов (диаметр 5 нм), построенных из сократительного белка актина, полых микротрубок (диаметр 25 нм), состоящих из комплекса сократительных белков тубулина и динеина, и волокнистых промежуточных филаментов (диаметр 10-12 нм), построенных из ряда белков (доминирующий белок — виментин).

Показано, что обработка клеток ядами цитохалазином В, специфически разрушающим микрофиламенты, либо колхицином, колцемидом или винбластином, вызывающими диссоциацию микротрубок, приводит к торможению секреторных процессов. Внутриклеточный транспорт гранул, осуществляемый при участии микрофиламентов и микротрубок, как и все активные двигательные процессы, энергозависим и требует расхода АТФ. Кроме того, для его осуществления также необходимо присутствие Са2+, без которого движение гранул прекращается.

Транспортированные к плазматическим мембранам гормональные гранулы могут вступать с ними в контакт. Мембраны гранул и плазматические мембраны при участии Са2+ контактируют между собой, и содержащийся в гранулах секрет выбрасывается во внеклеточное пространство через образующиеся в клеточной мембране «поры» (Орси и др., 1973). Этот процесс называется экзоцитозом (эмиоцитоз, или обратный пиноцитоз). После завершения экзоцитоза опустошенные гранулы способны реконструироваться и возвращать- Ст. ся в цитоплазму (рис. 30).

Рис. 30. Механизмы секреции гормонов, аккумулированных в секреторных гранулах:
Г — гормон. ДАГ — диацилглицерин. Ст. — стимул

Таким образом, секреторные гранулы являются специализированным аппаратом гормонпродуцируюшей клетки, который обусловливает: 1) окончательное образование гормона, 2) его хранение в недиффундирующей форме. 3) внутриклеточный транспорт и гормональный экзоцитоз. Последовательность событий, приводящих к секреции хранимых в гранулах гормонов, можно представить следующим образом.

Специфический регуляторный стимул секреции, поступающий в гормонпродуцирующую ткань, прежде всего вызывает усиленное образование в разных железах либо циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), либо диацилглицерина (ДАГ), а также увеличение внутриклеточной концентрации ионов Са2+ в результате их усиленного вхождения через плазматическую мембрану извне и (или) освобождения из связанной внутри клетки формы (рис. 30). Ионы Са, цАМФ и ДАГ стимулируют энергозависимый переход гормональных гранул к клеточной мембране, по-видимому, при участии структур цитоскелета и обеспечивают контакт липидной мембраны гранул с плазматическими мембранами.

После достижения контакта гранулы расплавляются, причем Са2+ также играет существенную роль в их структурной перестройке. В результате расплавления гранул происходит выброс водорастворимых гормонов через липопротеидные мембраны клетки в тканевую жидкость. В свою очередь часть опустошенных гранул может реконструироваться и возобновлять свои функции, другая часть необратимо распадается, а их место занимают гранулы, новообразованные из комплекса Гольджи.

Возможно, что некоторая часть гранул лизирует в цитоплазме. В этом варианте гормон диффундирует через цитоплазмтическую мембрану в тканевую жидкость.