II. Механизм действия гормонов (хроническая регуляция)

Так взаимодействуют гормоны стероидной природы и тиронины с клеткой.

Эти гормоны свободно проникают через клеточную мембрану в цитоплазму, где связываются с цитоплазматическими рецепторами, специфическими для каждого вида гормона. Затем этот комплекс поступает в ядро, обменивается на ядерный рецептор и влияет на процесс транскрипции (синтез И-РНК из ДНК, ответственной за синтез белка-фермента).

 

Инсулин по механизму хронической регуляции является индуктором синтеза фермента гексокиназы и репрессором синтеза ферментов глюконеогенеза.

Это обобщение механизмов действия гормонов не является абсолютным, возможны модификации, то есть, один и тот же гормон может реализовать свой биологический эффект как по одному, так и по другому механизму.

Итак, гормоны обеспечивают координацию биохимических реакций, то есть, нормальное функционирование организма. Избыточная продукция или дефицит гормона могут быть причиной эндокринных заболеваний. Среди причин гиперсекреции гормонов занимают гормонально активные опухоли.

Причинами гипосекреции часто являются генетические нарушения структуры и функции участвующих

- в синтезе гормонов ферментов;

- повреждение клеток, продуцирующих гормоны;

- в результате инфекций аутоиммунных реакций.

Причинами эндокринных заболеваний могут быть дефекты структуры самих гормонов или их рецепторов, нарушения механизмов передачи сигналов в клетку.

Клиническую картину гипо- и гиперсекреции гормонов может вызывать применение гормонов с лечебной целью. В некоторых случаях введение гормона приводит к подавлению его секреции железами, поэтому резкая отмена гормонотерапии вызывает гипофункцию.

 

2.5. Гормоны поджелудочной железы: инсулин, глюкагон, химическое строение, механизм действия, влияние на обмен углеводов, жиров и аминокислот. Изменение обменных процессов при сахарном диабете.

β-клетками поджелудочной железы вырабатывается гормон инсулин из предшественника проинсулина. В свою очередь проинсулин образуется из препроинсулина. Превращение предшественников в инсулин происходит в процессе частичного протеолиза.

Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей, соединеных между собой в двух точках дисульфидными мостиками. Цепь А состоит из 21 аминокислотного остатка, цепь В – из 30 аминокислотных остатков.

Гормон инсулин вырабатывается, когда уровень глюкозы в крови повышается (гипергликемия), при этом он понижает содержание глюкозы.

Инсулин увеличивает проницаемость клеточных мембран по отношению к глюкозе. Инсулин дисульфидными мостиками соединяется с SH-группами мембраны клетки и в результате из пластинчатой мембраны образуется глобулярная и глюкоза проходит внутрь клетки.

Инсулин активирует по типу аллостерического взаимодействия фермент гексокиназу, которая катализирует превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат.

 

Гексокиназа в печени

Глюкоза глюкозо-6-фосфат гликоген

В тканях

Источник энергии

Инсулин по механизму хронической регуляции является индуктором синтеза фермента гексокиназы и репрессором синтеза ферментов глюконеогенеза.

При недостаточном синтезе инсулина возникает инсулинзависимый диабет или диабет первого типа. Уровень глюкозы в крови увеличивается (гипергликемия), глюкоза появляется в моче (глюкозурия), повышается содержание в крови гликозилированного гемоглобина. В связи с этим у больных сахарным диабетом появляются следующие симптомы: полиурия (частое мочеиспускание), так как глюкоза повышает осмотическое давление крови; полидипсия (жажда, сухость во рту); полифагия (частое употребление пищи, голод), так как глюкоза не окисляется и возникает дефицит энергии.

Гормон глюкагон, состоящий из 29 аминокислотных остатков, секретируется α-клетками поджелудочной железы. Он образуется из предшественника – проглюкагона, который в процессе частичного протеолиза превращается в глюкагон. Глюкагон вырабатывается, когда уровень глюкозы в крови уменьшается (гипогликемия). Глюкагон повышает уровень глюкозы в крови за счет распада гликогена, активируя фермент фосфорилазу по механизму срочной регуляции (аденилатциклазная система). Кроме того, глюкагон стимулирует образование глюкозы из аминокислот путем индукции синтеза ферментов глюконеогенеза.

 

2.6. Гормоны мозгового вещества надпочечников: адреналин, норадреналин, химическое строение, влияние на обменные процессы.

В мозговом веществе надпочечников вырабатываются гормоны – адреналин, норадреналин. Они синтезируются из аминокислоты тирозина.

СН2-NН-СН3

|

НО СН-ОН

адреналин

НО

 

СН2-NH2

 

НО СН-ОН

норадреналин

 

НО

Адреналин, норадреналин относятся к катехоламинам, т.е. к классу органических веществ, обладающих сильным биологическим действием.

Адреналин повышает уровень глюкозы в крови за счет распада гликогена, активируя фермент фосфорилазу по механизму срочной регуляции (аденилатциклазная система). Кроме этого, адреналин и норадреналин оказывают мощное сосудосуживающее действие, вызывая повышение артериального давления и увеличение частоты сердечных сокращений.

 

 

Занятие

Основные вопросы темы.