Теория
.pdfРегуляция синтеза и секреции Активируют: стимуляция чревного нерва, стресс.
Уменьшают: гормоны щитовидной железы.
Механизм действия.
Катехоламины действуют на клетки-мишени через рецепторы, локализованные в плазматической мембране. Выделяют 2 главных класса таких рецепторов: α-адренергические и β-адренергические. Все рецепторы катехоламинов - гликопротеины, которые являются продуктами разных генов, различаются сродством к агонистам и антагонистам и передают сигналы в клетки с помощью разных вторичных посредников. Это определяет характер их влияния на метаболизм клеток-мишеней.
Адреналин взаимодействует как с α-, так и с β-рецепторами; норадреналин в физиологических концентрациях главным образом взаимодействует с α-рецепторами.
Взаимодействие гормона с β-рецепторами активирует аденилатциклазу, тогда как связывание с α2-рецептором еѐ ингибирует. При взаимодействии гормона с α1-рецептором происходит
активация фосфолипазы С и стимулируется инозитолфосфатный путь передачи сигнала
Эффект
Фосфорилирование белков c-АМР-зависимой протеинкиназой обусловливает многие биохимические эффекты адреналина. В мышцах и в меньшей степени в печени адреналин стимулирует гликогенолиз путем активации протеинкиназы, которая в свою очередь активируетфосфорилазный каскад .
Фосфорилирование гликогенсинтазы , напротив, ослабляет синтез гликогена. Действуя насердце , адреналин увеличивает минутный объем в результате повышения силы (инотропный эффект) и частоты (хронотропный эффект) сокращений, что также связано с увеличением содержания сАМР.
В жировой ткани адреналин повышает содержание сАМР, под действием которого чувствительная к гормонам липаза превращается в активную (фосфорилированную) форму.
Этот фермент усиливает липолиз и высвобождение жирных кислот в кровь. Жирные кислоты используются в качестве источника энергии в мышцах и, кроме того, могут активировать глюконеогенез в печени.
57. Инсулин, строение, место синтеза,строение инсулинового рецептора, биологическая роль инсулина(механизм действия). Микроэлементы, участвующие в метаболизме с участием инсулина.
Инсули́н — гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках островков Лангергансаподжелудочной железы. Оказывает многогранное влияние на обмен практически во всех тканях. Основное действие инсулина заключается в снижении концентрации глюкозы в крови.
Строение
Молекула инсулина образована двумя полипептидными цепями, содержащими
51 аминокислотный остаток: A-цепь состоит из 21 аминокислотного остатка, B-цепь образована 30 аминокислотными остатками. Полипептидные цепи соединяются двумя дисульфидными мостиками через остатки цистеина, третья дисульфидная связь расположена в A-цепи.
Синтез
Инсулин образуется из препроинсулина в результате посттрансляционной модификации. Ген препроинсулина в геноме человека представлен единственной копией. В настоящее время интенсивно изучаются строение промоторной области и механизмы регуляции гена инсулина.
Синтез препроинсулина происходит на полирибосомах, связанных с эндоплазматическим ретикулумом. Препроинсулин проникает в люмен ретикулума, где от него отщепляется лидирующая последовательность - N-концевой фрагмент, содержащий 24 аминокислотных остатка. Образовавшийся проинсулин перемещается в люмене к аппарату Гольджи, где упаковывается в секреторные гранулы. В аппарате Гольджи и секреторных гранулах происходит превращение проинсулина в инсулин. В этом участвуют две эндопептидазы: прогормон конвертазы 2 и 3 . Эти ферменты расщепляют связи Арг32-Глу33 и Арг65-Гли66. Затем С-концевые остатки Арг и Лиз отщепляются карбоксипептидазой Е.
Механизм действия
Подобно другим гормонам своѐ действие инсулин осуществляет через белок-рецептор.
Инсулиновый рецептор представляет собой сложный интегральный белок клеточной мембраны, построенный из 2 субъединиц (a и b), причѐм каждая из них образована двумя полипептидными цепочками.
Инсулин с высокой специфичностью связывается и распознаѐтся а-субъединицей рецептора, которая при присоединении гормона изменяет свою конформацию. Это приводит к появлению тирозинкиназной активности у субъединицы b, что запускает разветвлѐнную цепь реакций по активации ферментов, которая начинается саутофосфорилирования рецептора.
Активация инс рецептора
Активация инсулинового рецептора запускает внутриклеточный механизм, который напрямую влияет на поступление глюкозы в клетку путѐм регуляции количества и работы мембранных белков, переносящих глюкозу в клетку.
В наибольшей степени от инсулина зависит транспорт глюкозы в двух типах тканей: мышечная ткань (миоциты) и жировая ткань (адипоциты) — это т. н.
инсулинозависимые ткани. Составляя вместе почти 2/3 всей клеточной массы человеческого тела, они выполняют в организме такие важные функции как движение,дыхание, кровообращение и т. п., осуществляют запасание выделенной из пищи
энергии.
Микроэлементы
Медь усиливает гипогликемический эффект инсулина.
Предполагают, что марганец участвует в процессах синтеза или метаболизма инсулина.
58. Глюкагон, строение, схема рецептора, молекулярные механизмы
влияния на обмен веществ
Глюкагон — гормон альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы. По химическому строению глюкагон является пептидным гормоном.
Молекула глюкагона состоит из 29 аминокислот. Глюкагон синтезируется в основном в α- клетках панкреатических островков поджелудочной железы, а также в ряде клеток кишечника
Механизм действия глюкагона обусловлен его связыванием со специфическими глюкагоновыми рецепторами клеток печени. Это приводит к повышению опосредованной G- белком активности аденилатциклазы и увеличению образования цАМФ. Результатом является усиление катаболизма депонированного в печени гликогена (гликогенолиза)
Рецептор глюкагона (GLUR) представляет собой рецептор (GPCR) семейства секретина, содержащий семь трансмембранных доменов и сопряженный с G-белком.
При связывании с GLUR лиганда, природного гормона глюкагона, происходит активация аденилатциклазы и одновременное увеличение продуцирования цАМФ. Увеличение уровня цАМФ вызывает активацию гликогенфосфорилазы, что приводит к увеличению продуцирования глюкозы в печени.
59. Гормоны коры надпочечников, строение, биологическая роль, клиника гипер и гипофункции.
Надпо́чечники — парные эндокринные железы позвоночных животных и человека.
В коре надпочечников синтезируется более 40 различных стероидов, различающихся по структуре и биологической активности. Биологически активные кортикостероиды объединяют в 3 основные класса в зависимости от их преобладающего действия.
Глюкокортикоиды, С21-стероиды, играют важную роль в адаптации к стрессу. Они оказывают разнообразные эффекты, но наиболее важный - стимуляция глюконеогенеза. Основной глюкокортикоид человека - кортизол.
Минералокортикоиды, С21-стероиды, необходимы для поддержания уровня Na+ и К+. Самый активный гормон этого класса - альдостерон Андрогены - С19-стероиды. В коре надпочечников образуются предшественники
андрогенов, из которых наиболее активный - дегидроэпиандростерон (ДЭА) и слабый - андростендион. Самый мощный андроген надпочечников тестостерон синтезируется в
надпочечниках в небольшом количестве.
Общим предшественником кортикостероидов служит холестерол
Кортизол
Функции кортизола
Свободный кортизол влияет на многие обменные и физиологические процессы, регулируя синтез клеточных ферментов.
3. Стимулирует биосинтез белка в печени, но тормозит его в лимфатической системе.
4.Положительно влияет на процесс образования гликогена в печени,
5.увеличивает количество натрия в крови (способствует образованию отеков) и уменьшает количество калия, что может отрицательно сказаться на работе сердца.
6.Он также снижает всасывание кальция в кишечнике, способствуя его выходу из костей и повышая его выведение почками, в результате чего кости становятся хрупкими, часто ломаются (явления остеопороза).
Изменение содержания кортизола в крови
Повышенное выделение кортизола ведет к развитию болезни Иценко-Кушинга. При этом у человека появляются слабость, повышенная утомляемость, депрессия, отеки, нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы, повышается артериальное давление. Больной человек имеет характерный вид: ожирение в области тела и лица (лицо лунообразное) в сочетании с худыми конечностями.
Пониженное содержание кортизола может вызвать надпочечниковую недостаточность (Аддисонову болезнь). Признаки Аддисоновой болезни: слабость, быстрая утомляемость, похудание, нарастающая пигментация кожи (от цвета загара до бронзовой), тошнота, рвота, понос, боли в животе.
Тестостерон
11.Тестостерон участвует в развитии мужских половых органов, вторичных половых признаков;
12.регулирует сперматогенез и половое поведение
13.оказывает влияние на азотистый и фосфорный обмен.
Гипофункция: Гипогонадизм - патологическое состояние, обусловленное недостаточной секрецией андрогенов. Мочеполовые расстройства:
◦снижение либидо
◦эректильная дисфункция
◦расстройства оргазма
◦снижение оплодотворяющей способности эякулята
◦учащенное мочеиспускание
Вегетососудистые расстройства:
◦внезапная покраснение лица, шеи, верхней части туловища
◦чувство жара ("приливы")
◦колебания уровня артериального давления
◦боли в сердце
◦головные боли
◦головокружение
◦чувство нехватки воздуха
Психоэмоциональные расстройства:
◦повышенная раздражительность
◦быстрая утомляемость
◦ослабления памяти и внимания
◦бессонница
◦депрессивные состояния
◦снижение общего самочувствия и работоспособности
Соматические расстройства:
◦уменьшение количества мышечной массы и силы
◦снижение плотности костной ткани
◦увеличение грудных желез
◦увеличение массы жировой ткани
◦уменьшение овоосения на голове, теле, лобке
◦истончение и атрофия кожи
Альдостерон.
Первичный альдостеронизм (синдром Кона) — это достаточно редкое заболевание, при котором секреция альдостерона увеличена из-за опухоли надпочечников. Гипоальдостеронизм (т.е. пониженная выработка альдостерона) приводит к уменьшению содержания натрия и хлоридов в плазме крови, повышению уровня калия. Концентрация альдостерона в плазме низкая, а ренина, наоборот, высокая.
Функции
Под действием альдостерона происходит задержка натрия и хлора почечными канальцами, что приводит к уменьшению выделения жидкости с мочой, потом, слюной и одновременно способствует выведению из организма калия. Альдостерон влияет на поддержание артериального давления, повышение его уровня в крови приводит к образованию отеков и повышению давления, снижению мышечного тонуса, судорогам, нарушениям сердечного ритма.
60. Гормоны щитовидной железы: их строение, молекулярные механизмы влияния на обмен веществ, Клиника гипо- и гиперфункции.
Гормо́ны щитови́дной железы́представлены двумя различными классами биологически активных веществ: йодтиронинами и полипептидным гормоном - кальцитонином. Эти классы веществ выполняют разные физиологические функции: йодтиронины регулируют состояние основного обмена, а кальцитонин является одним из факторов роста и влияет на состояние кальциевого обмена, а также участвует в процессах роста и развития костного аппарата.
В щитовидной железе синтезируются гормоны - йодированные производные тирозина. Они объединены общим названием йодтирони-ны. К ним относят 3,5,3'-трийодтиронин (трийодтиронин, Т3) и 3,5,3',5'-тетрайодтиронин (Т4), или тироксин.
Клетки-мишени йодтиронинов имеют 2 типа рецепторов к этим гормонам. Основные эффекты йодтиронинов - результат их взаимодействия с высокоспецифичными рецепторами, которые в комплексе с гормонами постоянно находятся в ядре и взаимодействуют с определѐнными последовательностями ДНК, участвуя в регуляции экспрессии генов.
Другие рецепторы расположены в плазматической мембране клеток, но это не те же самые белки, что в ядре. Они обладают более низким сродством к йодтиронинам и, вероятно, обеспечивают связывание гормонов для удержания их в непосредственной близости к клетке. При физиологической концентрации йодтиронинов их действие проявляется в ускорении белкового синтеза, стимуляции процессов роста и клеточной дифференцировки.
Метаболические эффекты йодтиронинов относят в основном к энергетическому метаболизму, что проявляется в повышении поглощения клетками кислорода. Этот эффект проявляется во всех органах, кроме мозга, РЭС и гонад.
Вразных клетках Т3 стимулирует работу Nа+,К+-АТФ-азы, на что затрачивается значительная часть энергии, утилизируемой клеткой.
Впечени йодтиронины ускоряют гликолиз, синтез холестерола и синтез жѐлчных кислот. В печени и жировой ткани Т3 повышает чувствительность клеток к действию адреналина и
косвенно стимулирует липолиз в жировой ткани и мобилизацию гликогена в печени. В физиологических концентрациях Т3увеличивает в мышцах потребление глюкозы,
стимулирует синтез белков и увеличение мышечной массы, повышает чувствительность мышечных клеток к действию адреналина.
Гипотиреоз у новорождѐнных приводит к развитию кретинизма, который проявляется множественными врождѐнными нарушениями и тяжѐлой необратимой задержкой умственного развития.
Гипотиреоз развивается вследствие недостаточности йодтиронинов. Обычно гипотиреоз связан с недостаточностью функции щитовидной железы, но может возникать и при
заболеваниях гипофиза и гипоталамуса.
Наиболее тяжѐлые формы гипотиреоза, сопровождающиеся слизистым отѐком кожи и подкожной клетчатки, обозначают термином "микседема" .
Характерные проявления заболевания: снижение частоты сердечных сокращений, вялость, сонливость, непереносимость холода, сухость кожи.
Гипотиреоз может быть также результатом недостаточного поступления йода в организм -
эндемический зоб
Гипертиреоз возникает вследствие повышенной продукции йодтиронинов. Диффузный токсический зоб (базедова болезнь, болезнь Грейвса) - наиболее распространѐнное заболевание щитовидной железы. При этом заболевании отмечают увеличение размеров щитовидной железы (зоб), повышение концентрации йодтиронинов в 2-5 раз и развитие тиреотоксикоза.
Характерные признаки тиреотоксикоза: увеличение основного обмена, учащение сердцебиений, мышечная слабость, снижение массы тела (несмотря на повышенный аппетит) , потливость, повышение температуры тела, тремор и экзофтальм (пучеглазие).
Гормоны гипофиза их строение, молекулярные механизмы влияния
на обмен веществ, Клиника гипо- и гиперфункции.
Гипофиз секретирует большое количество гормонов, участвующих в регуляции различных биохимических процессов и физиологических функций. В передней доле гипофиза (аденогипофизе) синтезируются так называемые тропные гормоны, стимулирующие синтез и секрецию гормонов других эндокринных желѐз или оказывающие влияние на метаболические реакции в других тканяхмишенях.
Задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз, секретирует гормоны, регулирующие в основном водный баланс и лактацию.
Гормон роста, пролактин
Гормон роста синтезируется в соматотроф-ных клетках, наиболее многочисленных в передней доле гипофиза. Представляет собой одноцепочечный пептид состоящий из 191 аминокислотного остатка и имеющий 2 внутримолекулярные дисульфидные связи.
Гормон роста образуется из прогормона
Первичные эффекты гормона роста кратковременны и инсулиноподобны. Они проявляются в основном в отношении обмена жиров и углеводов. В жировой
ткани усиливается потребление глюкозы и липогенез, вследствие чего происходит снижение концентрации глюкозы в крови. Однако в дальнейшем проявляются более медленные эффекты: усиливается липолиз в жировой ткани, увеличивается концентрация жирных кислот в крови, а в случае недостаточности инсулина увеличивается содержание кетоновых тел в крови.
Акромегалия - патологическое увеличение отдельных частей тела, связанное с повышенной выработкой соматотропного гормона (гормона роста) передней долей гипофиза. Возникает у взрослых людей и проявляется укрупнением черт лица (носа, ушей, губ, нижней челюсти), увеличением стоп и кистей рук, постоянными головными болями и болями в суставах, нарушением половой и репродуктивной функций у мужчин и женщин.
Гипофизарный нанизм (карликовость) — это задержка роста и физического развития, вызванная недостаточным количеством соматотропного гормона (СТГ, гормон роста) в организме
Пролактин синтезируется лактотрофными клетками передней доли гипофиза в виде прогормона.
Он состоит из 199 аминокислотных остатков, образующих одну полипептидную цепь с тремя дисульфидными связями.
Рецепторы пролактина присутствуют в клетках многих тканей: в печени, почках, надпочечниках, яичках, яичниках, матке и других тканях.
Основная физиологическая функция пролактина - стимуляция лактации. Пролактин индуцирует синтез α-лактальбумина и казеина, активирует синтез фосфолипидов и ТАГ.
Тиреотропин, лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон
Тиреотропин, ЛГ и ФСГ - гликопротеины. Тиреотропин (TIT)синтезируется в тиреотрофных клетках передней доли гипофиза.
Стимуляция секреции тиреотропина происходит под влиянием тиреолиберина, а основное ингибирующее действие оказывает повышение уровня тиреоидных гормонов.
Основная биологическая функция тиреотропина - стимуляция синтеза и секреции йод-тиронинов (Т3 и Т4) в щитовидной железе. Трансдукция сигнала тиреотропина в клетки щитовидной железы происходит через рецепторы плазматической мембраны и активацию аденилатциклазы.
Рецептор тиреотропина состоит из 2 доменов, один из которых представляет собой гликопротеин, а второй - ганглиозид (гликолипид, содержащий сиаловую кислоту). Для проявления биологического действия необходимо связывание тиреотропина с обоими доменами рецептора.
Кортикотропин
Кортикотрошш (АКТГ) - пептидный гормон; состоит из 39 аминокислотных остатков; синтезируется в клетках передней доли гипофиза под влиянием кортиколиберина.
Кортикотропин секретируется в импульсивном режиме. При стрессе (травма,