Приемане и клетъчни механизми на действие

Предпоставка за разработване хормон ефекти е неговото взаимодействие с рецептори. Хормонни рецептори са клетъчни специфични протеини, които се характеризират с: 1) с висок афинитет към хормон; 2) висока селективност; 3) ограничава свързващ капацитет; 4) спецификата на рецептор тъкан локализация. В същото клетъчната мембрана може да бъде разположен десетки различни видове рецептори. Количеството на функционално активни рецептори може да се промени при различни условия и в патологията. Например, в миометриума време на бременност изчезне М-холинергични рецептори, както и броя на окситоцин рецептори се увеличава.

Механизмите на действие на хормони. Има две основни механизми на хормонално действие на клетъчно ниво: реализация ефект с външната повърхност на клетъчните мембрани и реализацията на ефекта след проникване на хормон в клетката. Механизмът на действие на хормона зависи от биохимични структура, която определя възможността за проникване на хормон в клетката.

Класификация на хормони и биоактивни вещества от химичната структура:

1. Производни на аминокиселини: тирозин производни: тироксин, трийодтиронин, допамин, епинефрин, норепинефрин; триптофан производни: мелатонин, серотонин; хистидинови производни: хистамин.

2. Протеин-пептидни хормони: полипептиди: глюкагон, кортикотропин, melanotropin, вазопресин, окситоцин, пептидни хормони на стомаха и червата; прости протеини (протеини): инсулин, растежен хормон, пролактин, паратироиден хормон, калцитонин; сложни протеини (гликопротеини): тиротропин, фолитропин, лутропин.

3. стероидни хормони: кортикостероиди (алдостерон, кортизол, кортикостерон); полови хормони: андрогени (тестостерон), естроген и прогестерон.

4. производни на мастни киселини: арахидонова киселина и нейни производни: простагландини, простациклини, тромбоксани, левкотриени.

Ако хормон не прониква в клетката, тя взаимодейства с рецептора, разположен върху повърхността на клетъчната мембрана. Взаимодействието на хормона на рецептора активира втори месинджър система - специфични мембранни протеини, кооперативно с рецептора, които променят своята конформация и ензимна активност, когато взаимодейства с хормон рецептор (фигури 1 - 3). Физиологичната роля на вторични посредници е, че първо умножена ефект на ниски дози на хормоните, от друга страна, универсален отговор на клетката се образуват чрез действието на различни хормони.

Един вторични посредници - мембрана ензим - аденилил циклаза. Този ензим насърчава образуването на аденозин трифосфат (АТР) е основен медиатор на вътреклетъчни ефекти на хормонално изпълнение - 3,5-цикличен аденозин монофосфат (сАМР). сАМР активира протеин киназа клетъчен ензим, хормон действие въвежда промяна на активността на различни ензими от тяхната fosforillirovaniya. Установено е, че хормонално зависим аденилат циклаза - това е обща ензим, който има различни хормони, докато хормон рецептори са многобройни и специфични за всеки от тях. Втори пратеници различни от сАМР може да бъде 3,5-цикличен гуанозин монофосфат (цГМФ), калций, инозитол трифосфат. Активирането на вторият месинджър, като правило, се осъществява чрез специални G-протеини. Тези протеини могат да бъдат както стимулиращ и инхибиторна активност на втори месинджър. Така действа пептид, протеин хормони, тирозин производни - катехоламини. Характерна особеност на тези хормони е относителната скорост на поява на реакция, която се причинява от предходните вече синтезирани активиране на ензими и други протеини.

Фигура 1. Пример за стимулиране и инхибиране на аденилил циклаза чрез G-протеини в две различни хуморални вещества. При взаимодействието на адреналин към неговия рецептор чрез стимулиране на G-протеин се активира втори месинджър - аденилат циклазата, което води до активиране на ензими и специфичен биологичен ефект. Ацетилхолин, действащ чрез рецептор инхибиращо G-протеин инхибира този ефект.

Фигура 2. Пример (вляво) чрез типичен активиране хормон semidomenny (7 мембранни фрагменти) G-протеин рецептор, който активира фосфолипаза С. Това универсален втори месинджър увеличава вътреклетъчната концентрация на инозитол трифосфат и получената концентрация на калциеви йони. Калциеви йони от своя страна активира редица метаболитни процеси в клетката. Обърнете внимание на факта, че има рецептори (вдясно), които управляват без помощта на G-протеини, които активират фосфолипаза друг и също така увеличава клетъчната концентрация на инозитол трифосфат. Тъй като има, например, инсулин-подобни растежни фактори, чрез рецепторна тирозин киназа. TFI - trifosfoinozitid, ДАГ - диацилглицеролова, Джон (1,4,5) F3 - trifosfoinozitol.

Във втория случай (фигура 4) за хормон рецептори са в цитоплазмата. Хормони, че механизмът на действие на силата на липофилност, може лесно да проникне през мембраната в целевите клетки и се свързва с неговите специфични цитоплазмени рецепторни протеини. комплекс хормон рецептор влиза в клетъчното ядро. В основата на комплекса е разделена, и хормона взаимодейства с определени региони на ядрената ДНК, което води до образуването на специален РНК. Messenger РНК напуска ядрото и насърчава синтеза на протеини в рибозомите или ензимен протеин. Тъй като има стероидни хормони и производни на тирозин - хормони на щитовидната жлеза. За техните действия се характеризира с дълбоко и продължително преструктуриране на клетъчния метаболизъм.

Фигура 3. Както на горното изпълнение на взаимодействия пример адреналин са представени в тази цифра с # 946; - и # 945; адренорецептор. Моля, имайте предвид, че изпълнението на вътреклетъчния калций ефекти нужда от специален свързващ калция протеин - калмодулик, това е протеин в присъствието на калций и активира ензими.

Фигура 4. Механизмът на действие на стероидни хормони

За да се реализира ефектът на стероидни хормони изисква вътреклетъчната (и за някои Вътрешноядрен хормон) рецептор, който не само се движи хормона на хромозомите, но също така определя взаимодействието на едно място и експресиране на гена за синтез на РНК.

Трябва да се отличава физиологични ефекти на хормони от техните механизми на действие: механизма на действие - това е, което се среща в клетките под действие на хормони, физиологичен ефект - промените, които настъпват в това ниво за организма. Например, алдостерон увеличава реабсорбция на натрий в дисталните тубули на нефрони, но нивото на задържане на организъм натриев увеличава кръвния обем и кръвното налягане увеличение на циркулиращите. Синтезът на структурните компоненти клетъчни под действието на растежен хормон резултати в растежа и развитието на целия организъм.

Метаболизма и екскрецията

Инактивиране на хормони се среща в ефекторни органи от излагане на ензимите. Повечето от хормоните се инактивира в черния дроб, където различни хормони претърпяват химични промени чрез свързване с глюкуронова киселина или сярна киселина. Частична хормони се екскретират в урината непроменен. Действието на някои хормони може да бъде блокиран поради отделянето на хормони, които имат антагонистичен ефект.

Въпроси и задачи за самоконтрол

1. Списък няколко мотивационни фактори, които повишават секрецията на хормони, които дават примери.

2. Описание на механизма на действие на протеин-пептидни хормони, втора пратеници име.

3. Описание на механизма на действие на стероидни хормони, обясни защо ефекта на стероидни хормони се случва много по-късно от ефекта на пептидни хормони.

4. Списък на формите на транспорт в кръвоносните хормони.

5. Обяснете разликата между паракринни и ендокринни ефекти.

6. Обяснете как хормони са отстранени от кръвта.