Змістовий модуль № 14. Молекулярні механізми дії гормонів на клітини-мішені.

Тема № 5. Дослідження молекулярно-клітинних механізмів дії гормонів білково-пептидної природи на клітини-мішені. Механізми дії гормонів – похідних амінокислот та біогенних амінів. Гормональна регуляція гомеостазу кальцію.

Мета заняття: Вивчити біохімічні та фізіологічні функції гормонів і біорегуляторів у системі міжклітинної інтеграції життєдіяльності організму людини. Знати структури гормонів білково-пептидної природи, похідних амінокислот та стероїдних гормонів, їх функції, механізми дії на клітини-мішені. Знати молекулярні механізми дії гормонів білково-пептидної природи та похідних амінокислот (катехоламінів) на клітини-мішені за участю сигнальних молекул-посередників. Засвоїти методи якісного визначення інсуліну, адреналіну і тироксину в біологічних рідинах.

Актуальність теми: Розуміння біохімічних механізмів реалізації впливу гормонів на активність внутрішньоклітинних систем дозволяє пояснити причини, які лежать в основі патологічних станів, викликаних розладами у функціонуванні ендокринних залоз та клітин-мішеней, а також формує у студентів підходи до корекції гіпо- або гіперфункцій залоз внутрішньої секреції.

Конкретні завдання:

Ø Трактувати біохімічні та фізіологічні функції гормонів та біорегуляторів у системі міжклітинної інтеграції життєдіяльності організму людини.

Ø Аналізувати та пояснювати відповідність структури гормонів білково- пептидної природи, похідних амінокислот та стероїдних гормонів виконуваній функції та механізму дії на клітини мішені.

Ø Трактувати молекулярні механізми дії гормонів білково – пептидної природи та похідних амінокислот (катехоламіни), на клітини мішені за участю сигнальних молекулярних посередників.

Ø Трактувати молекулярні механізми прямої регуляторної дії на геном клітин – мішеней гормонами стероїдної природи.

Теоретичні питання

1. Гормони та інші біорегулятори у системі міжклітинної інтеграції функцій організму людини, їх хімічна природа. Класифікація гормонів.

2. Синтез та секреція гормонів. Циклічність гормональної секреції в організмі людини. Циркуляторний транспорт гормонів. Фактори, що впливають на секрецію та характер дії гормонів.

3. Мішені гормональної дії; типи реакцій клітин на дію гормонів. Рецептори гормонів: мембранні (іонотропні, метаботропні) та цитозольні рецептори.

4. Механізми дії гормонів (похідних амінокислот, пептидних, білкових та стероїдних). Будова та властивості цитозольних рецепторів для стероїдів та тиронінів. Молекулярна організація регуляторних сайтів ДНК, що взаємодіють з гормональними рецепторами.

5. Месенджерні функції циклічних нуклеотидів, системи Са²⁺/кальмодулін, фосфоінозитидів. Серинові, треонінові та тирозинові протеїнкінази і ефекторні функції клітини.

6. Гормони щитоподібної залози. Структура та біосинтез тиреоїдних гормонів. Біологічні ефекти Т₄ та Т₃. Патологія щитоподібної залози; особливості порушень метаболічних процесів за умов гіпер- та гіпотиреозу. Механізми виникнення ендемічного зобу і його попередження.

7. Регуляція фосфатно-кальцієвого обміну паратгормоном і кальцитоніном. Паратгормон – будова, механизм гіперкальціємічної дії. Кальцитріол: біосинтез; вплив на абсорбцію Са²⁺ та фосфатів в кишечнику. Кальцитонін – будова, вплив на обмін кальцію і фосфатів.

8. Клініко-біохімічна характеристика порушень кальцієвого гомеостазу (рахіт, остеопороз). Гіперпаратиреоїдизм і гіпопаратиреоїдизм. Розподіл Са²⁺ в організмі; молекулярні форми кальцію в плазмі крові людини. Роль кісткової тканини, тонкої кишки та нирок в гомеостазі кальцію.

9. Гормони підшлункової залози. Інсулін – будова, біосинтез та секреція; вплив на обмін вуглеводів, ліпідів, амінокислот та білків. Рістстимулюючі ефекти інсуліну; фактори росту та онкобілки.

10.Глюкагон. Хімічна природа і біологічна дія гормону.

11.Участь адреналіну в регуляції резервування і мобілізації глікогену.

12.Ейкозаноїди: загальна характеристика; номенклатура (простаноїди – простагландини, простацикліни, тромбоксани, лейкотрієни. Біосинтез простаноїдів та тромбоксанів; простагландинсинтазний комплекс (циклооксигеназа, пероксидаза). Біосинтез лейкотрієнів; 5-ліпоксигеназа.

13.Біологічні та фармакологічні властивості ейкозаноїдів, їх клінічне застосування. Аспірин та інші нестероїдні протизапальні засоби як інгібітори синтезу простагландинів.

Практична робота