Биохимия гормонов презентация

Биохимия гормонов

Гормоны – органические соединения, связы-вающие различные регуляторные механизмы и ме-таболизм в органах и тканях – универсальные регуляторы обменных процессов, определяют функцию органов и тканей – определяют фундаментальные жизненные процессы – при нарушении обмена развиваются тяжелые заболевания – используют как лекарственные препараты

Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют 3 иерархических уровня: ЦНС. Нервные клетки получают сигналы из внешней и внутренней среды, преобразуют их в нервный импульс и передают с помощью медиаторов на клетки мишени. Эндокринная система: гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы – синтезирующие гормоны Внутриклеточный. Изменение метаболизма в пределах клетки, происходящие в результате: изменения активности гормонов, изменения количества гормонов, изменения транспорта веществ через мембраны клеток.

Регуляторные вещества

Система межклеточных регуляций (за счет выделения информонов)

Взаимосвязь регуляторных систем организма

Основные признаки гормонов Специфичность (структура, место синтеза, функция). Секретируемость (способность преодолевать клеточный барьер) Высокая биологическая активность (физиологическая концентрация 10-12 ммоль) Дистантность действия

Основные классы гормонов (на основе их химического строения) Стероиды – полициклические соединения липидной природы а) гормоны коры надпочечников – альдостерон, кортизол б) половые гормоны – андрогены, эстрогены Производные аминокислот а) тирозин – катехоламины, гормоны щитовидной железы б) триптофан – мелатонин Белково-пептидные гормоны а) нейрогипофизарные (АДГ, окситоцин) б) гипоталамические рилизинг-факторы (либерины, статины - регулируют функцию гипофиза) в) гормоны гипофиза (СТГ, АКТГ) г) ангиотензины д) гормоны поджелудочной железы и ЖКТ (инсулин, глюкагон, секретин, гастрин) е) гормоны регулирующие обмен Са2+ и Р (паратгормон, кальцитонин, производные витамина D)

Классификация гормонов по биологическим функциям

Функциональные фрагменты в структуре гормонов 1. Адресный фрагмент (гаптомер) – обеспечивает поиск мест специфического действия, избирательно связывается с рецепторами клеток-мишеней, не производит биологический эффект гормона; 2. Актон (эффектомер) – фрагмент, обеспечивающий включение гормональных эффектов, плохо связывается с рецепторами клеток-мишеней; 3. Вспомогательный (дополнительный) фрагмент – отвечает за: - конформацию гормона; - его стабильность; - регулирует его активность; - иммунологические свойства (видовая принадлежность).

Физиологическая организация эндокринной функции Синтез и секреция гормона Регуляция и саморегуляция функции эндокринной железы Транспорт Взаимодействие с клеткой-мишенью Периферический метаболизм и выведение

Схема биосинтеза белково-пептидных гормонов

Схема биосинтеза инсулина в бэта-клетках островков Лангерганса Синтез пропреинсулина (ММ - 11,5 кД) на полирибосомах, прикрепленных к наружной поверхности мембраны эндоплазматического ретикулума (104-110 аминокислот) пропреинсулин за счет добавочного N-пептида (23-24 в основном гидрофобных аминокислот) проникает из ЭР в аппарат Гольджи цитоплазмы - образование проинсулина вырезание вставочного пептида (32-37 аминокислот) из проинсулина - образование инсулина (2-х цепочечная структура из 51 аминокислоты бэта и А-цепочек, соединенных двумя дисульфидными связями, ММ -5,7 кД), включение в секреторные гранулы

Строение и биосинтез йодтиронинов Стимул – ТТГ гипофиза Необходим белок тиреоглобулин (Это гликопротеин, 115 остатков тирозина. Синтезируется в базальной части клетки. Хранится во внеклеточном коллоиде.

Синтез йодтиронинов

Основные классы биологически активных стероидных гормонов 1. Глюкокортикоиды 2. Минералокортикоиды 3. Андрогены 4. Эстрогены

Биосинтез стероидных гормонов

Типы секреции гормонов (освобождение гормонов из эндокринных желез в венозную кровь или лимфу, что поддерживает их уровень в циркулирующих жидкостях) 1. Освобождение гормона из клеточных секреторных гранул, которые способны перемещаться в клетках эндокринных желез (белково-пептидные гормоны, катехоламины); 2. Освобождение гормона из белковосвязанной формы (тиреоидные гормоны); 3. Относительно свободная диффузия гормона через клеточные мембраны (стероидные гормоны). Последний тип секреции наиболее сопряжен во времени с процессом синтеза гормонов.

Процессы специфической регуляции и саморегуляции функции эндокринной железы

Взаимосвязь регуляторных систем организма

Транспорт гормонов

Периферический метаболизм гормонов различной химической природы

По степени чувствительности к гормонам клетки-мишени делятся на три группы: Гормонзависимые – дифференцировка, рост и функционирование зависит от присутствия гормона: (АКТГ кора надпочечников, половые гормоны половые органы) Гормончувствительные – дифференцировка, рост и функционирование возможны без гормона, но в его присутствии эти процессы значительно изменяются (АКТГ клетки мышц, жировой ткани) Гормоннезависимые (гормоннечувствительные) – в физиологических концентрациях гормон влияния не оказывает (Половые гормоны клетки мышц Кортикостероиды клетки миокарда)

Основные свойства циторецепторов Высокое сродство рецепторов к связывающему гормону Высокая избирательность - рецепторы связывают определенную группу природных и синтетических гормонов Ограниченная связывающая емкость – ограничивает взаимодействие клетки с гормонами в рамках физиологических или умеренных фармакологических концентраций Специфическая тканевая локализация – отсюда деление тканей на гормонзависимые, гормончувствительные и гормоннезависимые.

Рецепция стероидных и тиреоидных гормонов (внутриклеточная)

Строение внутриклеточного рецептора

Рецепция белково-пептидных гормонов и катехоламинов (мембранная)

Рецепция катехоламинов (мембранная)

Динамика и механизмы реализации гормональных эффектов в клетке