Особенности синтеза гормонов

Особенности синтеза гормонов – гормонов, Особенности, синтеза

Особенности синтеза гормонов

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для лечения щитовидки наши читатели успешно используют Монастырский чай. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Эндокринная система – это важный и сложный механизм регуляции жизненных процессов в организме. Можно с уверенностью сказать, что она не менее важна, чем головной мозг человека. Железы внутренней секреции синтезируют гормоны, которые имеют большое значение для функциональности всех тканей человека.

Таким образом щитовидная железа оказывает влияние на все обменные процессы. Именно тиреоидные гормоны помогают детям правильно развиваться – как физически, так и умственно, а взрослым людям они дают энергию, а также являются основным звеном в обменных процессах.

Синтез тиреоидных гормонов контролируется нервной системой, а если быть точнее, то управление этим механизмом происходит посредством рилизинг-факторов, находящихся в гипоталамусе, а также веществ, которые продуцирует гипофиз. Тиреоидные гормоны всегда находятся на одном уровне, и концентрация их повышается только тогда, когда организм в этом нуждается.

В случае их снижения можно подозревать дефицит йода в организме или то, что работоспособность щитовидной железы понизилась, что может говорить о развитии патологии.

Структура тиреоидных гормонов

Основой для гормона щитовидки является тиреониновое ядро, имеющее в своем составе две молекулы L-тирозина. По своей химической формуле гормоны щитовидной железы принадлежат к производным от аминокислот, в частности тиреонина. Доказано, что все тиреоидные стероиды отличаются количеством молекул йода – их 3 или 4, соответственно различают трийодтиронин – Т3 и тетрайодтиронин – Т4.

Виды тиреоидных гормонов

Т3 свободный является основополагающим гормоном щитовидной железы. Он в своей свободной форме отвечает за насыщаемость клеток кислородом и энергией. Кроме того, он выполняет следующую работу в организме:

  • упорядочивает холестерин и триглицериды в составе плазмы крови;
  • способствует выведению кальция;
  • ускоряет обменный метаболизм углеводов и протеинов;
  • принимает участие в синтезе витамина А в тканях печени;
  • регенерирует и восстанавливает костную ткань;
  • положительно влияет на ткани головного мозга и сердечную мышцу;
  • оказывает прямое воздействие на формирование и рост эмбриона.

Т4 свободный требуется для:

  • клеточного обмена – белкового, теплового, витаминного, энергетического и так далее;
  • регуляции процессов, которые возникают во всей центральной нервной системе;
  • стимуляции выработки витамина А;
  • подавления активности триглицеридов и холестерина;
  • метаболических изменений в костной ткани.

Синтез и секреция ттг и тиреоидных гормонов- это ряд сложных химических реакций, которые можно объяснить следующим образом. Тиреоидные гормоны – это вещества, в структуре которых имеется чистые йод (точнее его молекулы). В связи с этим для их синтеза необходим постоянный захват йода, в А-клетках щитовидной железы происходит следующее:

  • внутри клеток образуется полость, которая состоит из тиреоглобулина;
  • тиреоглобулин – это основа для синтеза тироксина и трийодтиронина;
  • когда в фолликулярную полость попадает гипофизарный тиреотропный гормон, внутри клетки начинается процесс производства тиреоидного гормона;
  • в этом процессе задействуются молекулы йода;
  • также для производства необходима тиреозиновая аминокислота;
  • для того чтобы тиреоидные гормоны транспортировались к тканям организма необходим тиреосвязывающий глобулин – ТСГ.

Для того чтобы более детально понять особенности синтеза тиреоидных гормонов, можно перейти на humbio, где этот процесс рассматривается подробнее.

Функции щитовидных гормонов

Гормоны щитовидки влияют на все клетки человеческого организма – они воздействуют на синтез белка, обмен веществ, регулируют развитие длины костей, улучшают восприимчивость организма к катехоламинам (например, к адреналину), отвечают за формирование и функции нейронов. Кроме того, тиреоидные гормоны управляют обменами белков, жиров и углеводов – происходит это за счет воздействия на энергетические соединения. Под их контролем витаминный обмен и тепловой обмен.

Итак, гены рецепторов тиреоидных гормонов выполняют следующие функции:

  • увеличивают сердечный выброс;
  • увеличивают частоту сердечных сокращений;
  • ускоряют обмена веществ;
  • повышают симпатическую активность;
  • регулируют рост;
  • отвечают за развитие мозга;
  • насыщают эндометрий у женщин.

Гипертиреоз

Если норма тиреоидных гормонов отклоняется в сторону повышения, происходит гормональный сбой, в результате чего происходят нарушения в работе всего организма в целом.

Причин, по которым щитовидка начинает вырабатывать повышенное количество гормонов, очень много, провоцирующими факторами являются следующие:

  • наследственность;
  • генетические изменения в функциональности щитовидки;
  • влияние неблагоприятных факторов;
  • длительные стрессы;
  • возрастные изменения.

Гипертиреоз сопровождается следующими патологическими состояниями:

  • нарушение сна, сильная возбудимость;
  • сбои в сердечном ритма и дыхании;
  • резкое снижение веса, несмотря на нормальный аппетит;
  • нарушение зрения;
  • понос;
  • потливость;
  • повышение температуры.

Такие процессы достаточно опасны для человека, поскольку в этом случае происходит истощение организма, так как ресурсы начинают расходоваться очень быстро. При диагностике гипертиреоза специалисты отталкиваются именно от отклонений от нормы показателей ТТГ (он понижается), Т3 и Т4 (они повышаются).

Гипотиреоз

Если норма тиреоидных гормонов отклоняется в противоположную сторону (их уровень уменьшается) развивается гипотиреоз. Основной причиной такого явления считается недостаток в организме йода. Чаще всего от такой патологии страдают женщины старшего возраста.

Данная патология может приводить к следующим недугам:

  • остеопороз;
  • проблемы в работе печени;
  • бесплодие;
  • инсульты;
  • инфаркты;
  • снижение либидо.

Заподозрить подобное отклонение от нормы, можно по следующим признакам:

  • запоры;
  • сонливость;
  • отсутствие аппетита и при этом набор веса;
  • уменьшение частоты сердечных сокращений;
  • понижение температуры тела.

Таким пациентам придется принимать гормоно заместительные препараты, причем возможно пожизненно.

Показатели гормонов щитовидной железы зависят от количества тиреоглобулина, йода и от правильной работы всего организма в целом.

Норма тиреоидных гормонов следующая:

  • Т3 свободный – от1,2 до 4,2 единиц;
  • Т4 свободный – от 10 до 25 единиц;
  • Т4 общий – от 60 до 120 единиц.

Для того чтобы более точно опередить уровень тиреоидных гормонов учитываются такие показатели как концентрация тиреотропного гормона и тиреоглобулина, наличие антител, ТСГ, а также соотношение тиреотропного гормона к Т4.

Важно понимать, что норма тиреоидных гормонов может колебаться в зависимости от возраста и пола пациента.

Анализ на тиреоидные гормоны

Анализ на тиреоидные гормоны назначаются в следующих случаях:

  • дифференциальная диагностика патологий в работе щитовидной железы;
  • контроль за гормонами при установленных патологиях;
  • оценка эффективности гормонзаместительной терапии;
  • беременность;
  • наблюдение за младенцами, которые были рождены женщинами с патологиями эндокринной системы;
  • выявление причин бесплодия;
  • нарушения развития в подростковом возрасте;
  • изменение веса, не связанное с погрешностями в питании;
  • сердечные патологии;
  • профилактический осмотр жителей регионов, в которых часто диагностируются эндокринные заболевания.

Чтобы определение гормонального статуса было точным, к сдаче тироидных гормонов необходимо подготовиться:

  • за месяц прекратить прием препаратов, которые могут оказывать влияние на работу щитовидки;
  • за три дня исключить прием йод содержащих препаратов;
  • за день исключить острые и жирные блюда, алкоголь, энергетики;
  • за сутки сохранять состояние покоя – не заниматься спортом, не поднимать тяжести, не нервничать;
  • последний прием пищи перед анализами должен быть за 10-12 часов;
  • за два часа до анализа необходимо прекратить курить и пользоваться заменителями никотина;
  • за полчаса нужно успокоиться, избегать быстрой ходьбы.

Расшифровывать самостоятельно анализ тиреоидных гормонов не рекомендуется, это должен сделать квалифицированный специалист.

Альдостерон

Альдостерон также определяют в крови. Перед тем как сдавать кровь на альдостерон, за 1 месяц рекомендуется отмена мочегонных, гипотензивных препаратов, эстрогенов, стероидов, гормональных контрацептивов. Следует за 2 недели воздержаться от потребления лакрицы, т. к. она сама обладает альдостероноподобным действием.

Нормы альдостерона:

  • у новорожденных — 1060-5480 пмоль/л (38-200 нг/дл)
  • у детей до 6 мес — 500-4450 пмоль/л (18-160 нг/дл)
  • у взрослых — 100-400 пмоль/л (4-15 нг/мл)

Повышение уровня альдостерона может быть при:

  1. Первичном гиперальдостеронизме (болезнь Конна).
  2. Вторичном гиперальдостеронизме (поражение почек, сердечная недостаточность, цирроз печени с асцитом, послеоперационный период у больных с большой кровопотерей и пр.).
  3. Редкой форме ВДКН, о которой вы можете прочитать в этой статье .

Как видите, повышение альдостерона наблюдается также при многих заболеваниях. Поэтому для дифференцирования параллельно с определением альдостерона проводят определение активности ренина плазмы.

Результаты определения активности ренина плазмы зависят от того в каком положении сдается  кровь. В положении стоя норма показателя — 1,6 мкг/(л*ч), а в положении лежа — 4,5 мкг/(л*ч).

Если уровень активности ренина плазмы выше нормы, то речь идет не о надпочечниковой патологии, т. е. причина состоит не в надпочечниках.

Если уровень активности ренина плазмы ниже нормы, то это либо болезнь Конна, либо одна из форм ВДКН.

Понижение уровня альдостерона может быть при:

  1. Первичной надпочечниковой недостаточности.
  2. Некоторых формах врожденной дисфункции коры надпочечников.
  3. Изолированном гипоальдостеронизме (дефекте синтеза гормона).

Маркеры врожденной дисфункции коры надпочечников

При редкой форме ВДКН (дефект 17-альфа-гидроксилазы и дефект 11-бетта-гидроксилазы) определяют особый маркер, который характеризует эти заболевания. Этот маркер называется 11-дезоксикортизол.

Среди маркеров врожденной дисфункции коры надпочечников основными являются 11-дезоксикортизол и 17-оксипрогестерон.

Для женщин взятие 17-оксипрогестерона производится на 3-5 день цикла. Каких-то других особых ограничений не требуется.

Норма этого показателя для женщин следующая:

  • фолликулиновая фаза  — 0,5–8,24 нмоль/л
  • лютеиновой фаза  — 1,0–11,5 нмоль/л
  • в постменопаузе — 0,7–5,9 нмоль/л

Норма 11-дезоксикортизола в плазме  —  

Источник: https://shchitovidka-zheleza.ru/lechenie/osobennosti-sinteza-gormonov/

Особенности синтеза гормонов

Особенности синтеза гормонов

Происходит в двух формах: свободной и связанной. В отношениитранс­порта в связанной форме выделяют:

1. Специфическое связывание со специальными транспортнымибелками (например, транскортин транспортирует глюкокортикоиды,секс-сте­роидсвязывающий глобулин – половые стероиды).

2. Неспецифическое связывание – связывание с гамма-глобулинами, ад­сорбция на эритроцитах.

Биологическое значение связывания:

Ø предотвращение чрезмерного гормонального эффекта;

Ø создание биологического резерва гормона;

Ø защита гормона от быстрой инактивации;

Ø защита гормона от быстрого выведения.

IV. Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью

Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью включает процесс рецепции и трансдукции.

Рецепция. Основана на существовании на поверхности или внутри клетки специальных веществ (в частности, олигопептидов), обладающих высокой избирательной чувствительностью (аффинностью) к сигнальной молекуле-лиганду.

Трансдукция. Образование комплекса гормон – рецептор инициирует активацию внутриклеточных процессов, обеспечивающих, в конечном итоге, ответ клетки, обусловленный ее спецификой. Это явление получило название трансдукции биологического сигнала в клеточный ответ.

В зависимости от локализации рецепторов различают два основных типа взаимодействия: мембранный (контакт­ный, внеклеточный) ивнутриклеточный, включающий в свою очередь, два варианта: цитозольный и ядерный
(рис. 2).

1. Мембранный тип рецепции характерен для белковых и по­липептидных гормонов, для которых мембрана клеток непроницаема.

Последовательность взаимодействий при этом: взаимодействие гормона ирецептора → образо­вание активного комплекса “гормон+ рецептор” → активация соответст­вующего фермента, включающего определеннуюсистему вторичных (вто­рых) посредников, которые обеспечивают формирование ответа клетки на сигнал (гормон). Известны следующиесистемы вторых посредников (мес­сенджеров).

А. Системы циклических нуклеотидов. Последовательность событий: ак­тивный комплекс “гормон+рецептор”→ активация аденилатциклазы (или гуанилатциклазы) → образование из АТФ (или ГТФ)циклического АМФ (или цГМФ) → активация соответствующих протеинкиназ → фосфорилиро­вание и активация белков клетки.

Прекращение эффекта обеспечивается инактивацией циклических нуклеотидов(фермент фосфодиэстераза) и их вымыванием из клетки.

Циклический АМФ является вторичным мессенджером для АКТГ, ФСГ, ЛГ, ТТГ, паратгормона, кальцитонина, цГМФ – для окситоцина, атриального натрийуретического пептида и некоторых других гормонов.

Б. Фосфатидилинозитоловый цикл. Последовательность взаимодейст­вий: активный комплекс “гормон + рецептор”→ активация фосфоинозит­диэстеразы (фосфолипазы С) через комплекс с протеином G → гидролиз фосфатидилинозитола 4,5-дифосфата → образованиеинозитол-1,4,5-три­фосфата и диацилглицерола. Дальнейшая организация активного ответа клетки реализуется следующими двумя механизмами:

Ø Инозитол-1,4,5-трифосфат → выход ионов кальция из эндоплазматиче­ского ретикулума → образование активного комплекса “кальций+ кальмодулин” (рецепторный белок для кальция) → актива­ция “кальций+кальмодулин”-зависимой протеинкиназы → фосфорилирование белков клетки.

Ø Диацилглицерол с участием ионов кальция → активацияпротеинкиназы С → образование эйкозаноидов и модуляция активно­сти ионных каналов.

В. Тирозиновые протеинкиназы. Схема взаимодействий: образование ком­плекса “гормон+рецептор”→ аллостерическая активациявнутриклеточ­ного белкового доменарецептора, обладающего протеинкиназной активно­стью → аутофосфорилирование тирозинкиназы → фосфорилирование кле­точных белков.

Факторы риска развития сахарного диабета

1. Избыточный вес, обусловленный перееданием, низкой физической активностью, приемом алкоголя.

2. Стрессовые ситуации: инфекции, операции, острые неотложные состояния (инфаркт миокарда, эмболии), физические и психические травмы.

3. Заболевания печени, особенно циррозы.

4. Заболевания поджелудочной железы (панкреатиты, гемохроматоз).

5. Некоторые лекарственные средства: диуретики, гипотензивныепрепараты в сочетании с диуретиками, контрацептивные препараты,глюкокортикоиды.

  1. Механизм развития СС расстройств при гипертиреозе

1. Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы объединяют в общий термин “тиреотоксическое сердце”. Наиболее частымсимптомом является тахикардия, которая сохраняется в покое и вовремя сна, но увеличивается при волнении и физической нагрузке.Встречаются также синусовая аритмия, редко – экстрасистолия.

Притяжелой форме тиреотоксикоза часто возникает мерцательная аритмия. Без предшествующих изменений в сердечной мышце она отмечается у 90% больных, а у больных тиреотоксикозом пожилого возрастана фоне атеросклероза наблюдается у 60%. Стойкость и выраженность мерцательной аритмии зависит от характера и глубины поражения предсердий.

При преобладании функциональных нарушений мерцательная аритмия бывает обратимой.Однако, она всегда являетсягрозным сигналом, указывающим на необходимость срочных радикальных мероприятий.

Изменения сердечной деятельности связывают с повышенной возбудимостью мышцы предсердий в результате усиления адренергических влияний и неблагоприятным воздействием тиреоидныхгормонов на обменные процессы в миокарде.

Достаточно часто при тиреотоксикозе возникают приступы стенокардии напряжения и покоя вследствие того, что сердце неадекватно реагирует на адренергические и холинергические воздействия.Однако инфаркт миокарда бывает редко.

Патологическая доминанта.

Очаг патологически усиленного возбуждения, возникающего в ЦНС под влиянием болезнетворного раздражения.

Определение «Доминанта» предложил Ухтомский А.А. (русский князь, который обучался в духовной академии)

Доминанта – господствующий центр возбуждения.

Свойства доминанты:

1. повышенная возбудимость центра;

2. господствующее положение центра в результате очень сильного возбуждения;

3. способность к суммации возбуждения, иррадиация возбуждения – притягивание возбуждения из других центров.

4. способность тормозить активность других центров

5. Лечение неврозов.

1) Устранить психическую травматизацию.

2) Медикаментозная коррекция нервных процессов (транквилизаторы, седативные, снотворные).

3) Правильный режим труда и отдыха.

Вариант2

Свойства истинных гормонов

1. Специфичность действия, проявляющаяся в том, что каждый гормон вы­зывает строго определенный, характерный только для него эффект.

2. Высокая биологическая активность, проявлением которой служит эф­фективность чрезвычайно низких концентраций гормона в плазме крови.

3. Выделение в циркулирующие жидкости организма и дистантный харак­тер действия.

Б. Гистогормоны (тканевые гормоны). Имеют следующие характери­стики:

1. Образуются в различных органах и тканях.

2. Осуществляют кратковременное действие, т.к. являются короткоживу­щими соединениями.

3. Действуют локально через межклеточные контакты (паракринное дей­ствие) и гуморально в пределах ткани, которая их продуцирует, или на близ­лежащие ткани.

Таким образом, гистогормоны обеспечивают быструю саморегуляцию тканевых процессов. Среди гистогормонов выделяют, как правило, две под­группы:

Ø Тканенеспецифические, обладающие более широким спектром физиоло­гического действия: вазоактивные кинины, биогенные амины (серотонин, гистамин, аденозин), гепарин и др.

Ø Тканеспецифические, отличающиеся более высокой специализацией ме­стного действия: тканеспецифические факторы роста (эпидермиса, фибробластов и др.).

Типы действий биологически активных веществ на клетки-мишени.

Паракринный аутокринный

эндокринный нейроэндокринный

В. Парагормоны – биологически активные метаболиты, не имеющие специфического происхождения, т.е. образующиеся в различных тканях и органах.

Они могут приобретать роль специфических внешних регуляторов в отноше­нии различных функций: например, углекислота активирует нейроны буль­барного дыхательного центра, ионы кальция участвуют в регуляции сек­реторного процесса в железистых клетках и выделения медиаторов нервными окончаниями.

Источник: https://ekoshka.ru/osobennosti-sinteza-gormonov/

Классы и типы гормонов. Синтез гормонов

Особенности синтеза гормонов

Существуют три основных класса гормонов.
1. Белки и полипептиды, включая гормоны, секретируемые передней и задней долями гипофиза, поджелудочной железой (инсулин, глюкагон), околощитовидной железой (паратгормон) и многими другими.
2.

Стероиды, секретируемые корой надпочечников (кортизол и альдостерон), яичниками (эстрогены, прогестерон), семенниками (тестостерон), плацентой (эстрогены, прогестерон).
3.

Производные аминокислоты тирозина, секретируемые щитовидной железой (тироксин, трийодтироксин) и мозговым веществом надпочечников (адреналин и норадреналин). Неизвестны гормоны-полисахариды или гормоны-нуклеиновые кислоты.

Гормоны полипептидной или белковой природы хранятся в секреторных пузырьках, пока не будут востребованы.
Большинство гормонов организма являются белками или полипептидами.

Эти гормоны бывают разных размеров: от маленьких полипептидов, содержащих 3 аминокислоты (тироксин-рилизинг фактор), до 200 аминокислот (гормон роста и пролактин).

Обычно полипептиды, содержащие от 100 и более аминокислот, называют белками, а включающие менее 100 аминокислот — полипептидами.

Гормоны белковой и полипептидной природы синтезируются в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме различных эндокринных клеток, как и прочие белки.

Первоначально они синтезируются в виде крупных полипептидов, не обладающих биологической активностью (прегормоны), затем расщепляются в эндоплазматическом ретикулуме до более мелких прогормонов. Отсюда они транспортируются в аппарат Гольджи, где упаковываются в секреторные пузырьки.

В ходе этого процесса ферменты пузырьков расщепляют прогормоны, формируя биологически активные гормоны и неактивные фрагменты. Пузырьки хранятся в цитоплазме, многие из них связаны с мембраной клеток до тех пор, пока не возникнет потребность в гормоне.

Секреция гормонов (как и неактивных фрагментов) осуществляется в том случае, когда секреторные пузырьки растворяются в мембране и содержащиеся в них гормоны попадают в интерстициальное пространство или напрямую в кровоток путем экзоцитоза.

Во многих случаях стимулом для экзоцитоза является увеличение концентрации ионов кальция в цитозоле клетки, вызываемое деполяризацией плазматической мембраны.

В других случаях стимуляция поверхностных рецепторов эндокринной клетки приводит к увеличению циклического аденозинмонофосфата и последующей активации протеинкиназ, стимулирующих секрецию гормона.

Пептидные гормоны водорастворимы, что позволяет им легко проникать в кровеносную систему, доставляющую их к тканям-мишеням.

Стероидные гормоны обычно синтезируются из холестерола и не депонируются. Химическая структура стероидных гормонов подобна холестеролу, в большинстве случаев они из него и синтезируются.

Стероидные гормоны жирорастворимы и состоят из трех циклогексановых и одного циклопентанового колец, объединенных в единую структуру. Обычно очень небольшие количества гормонов хранятся в стероид-продуцирующих эндокринных клетках, имеющих существенные запасы эфиров холестерола в вакуолях цитоплазмы.

Но эти эфиры могут быть быстро мобилизованы для синтеза стероидов после стимуляции. Большое количество холестерола поступает в стероид-продуцирующие клетки из плазмы крови, хотя в этих клетках возможен синтез холестерола заново.

Стероиды обладают высокой растворимостью в липидах, поэтому они легко диффундируют через мембраны клеток и попадают в интерстициальное пространство, а затем в кровь.

Гормоны-амины являются производными тирозина. Две группы гормонов являются производными тирозина: гормоны щитовидной железы и мозгового вещества надпочечников, формирующиеся под действием ферментов в цитоплазме железистых клеток.

Тиреоидные гормоны синтезируются и хранятся в щитовидной железе, включаясь в макромолекулы белка тиреоглобулина, который размещается в больших фолликулах щитовидной железы.

Секреция гормона осуществляется при условии отщепления аминов от тиреоглобулина, свободные гормоны выделяются в кровоток.

После попадания в кровь большинство гормонов щитовидной железы объединяются с белками плазмы, особенно с тирозин-связывающим глобулином, который медленно отдает гормон тканям-мишеням.

Адреналин и норадреналин синтезируются в мозговом веществе надпочечников, которые в норме синтезируют почти в 4 раза больше адреналина, чем норадреналина. Катехоламины заключены в пузырьках, где хранятся до момента секреции.

Подобно белковым гормонам, находящимся в секреторных гранулах, катехоламины высвобождаются из мозгового вещества путем экзоцитоза. Попав в кровоток, катехоламины могут присутствовать в плазме в свободном виде либо объединившись с другими веществами.

– Также рекомендуем “Регуляция секреции гормонов. Отрицательная обратная связь при секреции гормонов”

Оглавление темы “Гормональная регуляция в организме”:
1. Воздействие чрезвычайно низких температур на организм. Отморожения
2. Химические посредники организма. Гормоны
3. Классы и типы гормонов. Синтез гормонов
4. Регуляция секреции гормонов. Отрицательная обратная связь при секреции гормонов
5. Транспорт гормонов. Очищение крови от гормонов
6. Рецепторы гормонов. Количество и чувствительность гормонов
7. Рецепторы гормонов связанные с G-белком. Фермент-сопряженные рецепторы гормонов
8. Внутриклеточные рецепторы гормонов. Механизмы вторичных посредников
9. Фосфолипиды как вторичные посредники. Система кальций-кальмодулин как вторичный посредник
10. Гормоны щитовидной железы и ядро клетки. Определение концентрации гормонов

Источник: https://meduniver.com/Medical/Physiology/1249.html

Синтез и секреция гормонов

Особенности синтеза гормонов

По механизму действия;

Регуляция обмена веществ. Гормоны (химические посредники).

План:

1. Виды коммуникации между клетками. Понятие о гормонах, клетках-мишенях и
рецепторах.

2. Классификация гормонов.

3. Синтез и секреция гормонов.

4. Механизм действия гормонов.

У человека существует 2 типа связи между тканями всех типов:

1. быстрая передача электрохимических сигналов нервной системы,

2. при помощи специальных веществ, выделяемых в кровь специализированными
тканями.

Существует несколько типов взаимодействия между клетками или тканями.

Если клетка выделяет биологически активные вещества, которые действуют на эту же

клетку – это аутокринная регуляция.

Если выделяемое вещество действует на соседние клетки, то это паракринная регуляция.

(Например, при воспалительных реакциях выделяются простогландины).

Если молекула биологически активного вещества выделяется в кровь и поступает к тканям-мишеням – это способ функционирования эндокринной системы.

Если биологически активное вещество выделяется в кровь нервными клетками – это способ функционирования нейроэндокринной системы.

Существуют специальные железы, секретирующие биологически активные вещества.

Гормоны– это биологически активные вещества, выделяемые специальными эндокринными железами в ответ на специфические стимулы, которые секретируются в кровь и доставляются к тканям-мишеням, которые имеют специфические белковые молекулы-рецепторы к данному гормону, а рецепторы передают сигнал от первичного посредника или гормона внутрь клетки.

Эндокринная железа секретирует небольшое количество гормона, которое разносится по всему телу, но действует избирательно только на ткани-мишени.

Присоединение гормона к рецептору запускает каскад ферментативных реакций, усиливающих эффект гормона (взаимодействуют 1 на 1 – 1с; в результате генерируются

сотни, тысячи реакций).

Классификация гормонов.

1. По химической структуре:

1) производные аминокислот,

2) стероидной природы,

3) пептидной или белковой природы,

4) простогландины (гормоны «местного действия» – производные арахидоновой
кислоты)

1)гормоны, имеющие рецепторы внутри клетки, то есть в цитоплазме или ядре – это липофильные гормоны, легко проникают через мембрану, связываются со своими рецепторами.

Гормон– рецепторный комплекс диффундирует в ядро, взаимодействует с хромотином и стимулирует синтез проматричной РНК, влияя на транскрипцию —> изменяет синтез белков (ферментов). Стероидные (рецепторы в цитоплазме), тиреоидные (тироксин) (рецепторы в ядре).

2) большинство имеют рецепторы на поверхности мембран, в клетку не проникают. Гормоны передают сигнал внутрь клетки-мишени путем вторичного посредника. Конечный эффект действия – изменение активности имеющихся ферментов путем

фосфорилирования и дефосфорилирования.

Вторичные посредники бывают: цАМФ, цГМФ, ионы Са1* фосфолипиды мембран.

3. По влиянию на организм:

1) гормоны, регулирующие обмен белков, жиров и углеводов: инсулин, глюкагон,
адреналин и кортикостероиды.

2) гормоны, регулирующие водно-солевой обмен: минералокортикоиды, альдостерон,
АДГ-вазопресин, предсердный Na-уретический пептид.

3) регулирующие обмен Са и Р: паратгормон, кальцитонин, витамин ДЗ гормон или кальцитриол.

4) регулирующие обмен веществ, связанный с репродуктивной функцией (половые).

5) тропные гормоны, регулирующие деятельность эндокринных желез и выработку
в них гормонов.

6) тиреоидные гормоны, регулирующие основной обмен веществ.

Секреторная активность эндокринных тканей регулируется по принципу обратных отрицательных связей.

В клетке гормон, как правило, синтезируется в одной части и секретируется в противоположной. Особенности синтеза и упаковки гормона зависят от химической природы.

Белково-пептидные гормоны после синтеза упаковываются в секреторные гранулы и хранятся в них до поступления в них определенных сигналов (например, глюкагон). Белково-пептидные гормоны синтезируются на полирибосомах гранулярного эндоплазматического ретикулума, в котором и накапливаются.

Из него поступают в свободные от полисом участки, которые называются переходными элементами, где от мембраны ЭПР отпочковываются пузырьки, содержащие продукты секреции.

Эти пузырьки мигрируют к комплексу Гольджи, который на внутренней поверхности мембраны содержит ферменты, которые подвергают белки химической модификации (например, у инсулина вырезается фрагмент ГШЦ, в результате чего синтезированный прогормон активируется).

Далее из будущих секреторных пузырьков осмотическим путем удаляется вода — концентрация белка в гормоне увеличивается в 20-30 раз, образуются зрелые секреторные пузырьки, они подходят к ЦМ и остаются здесь до поступления сигнала, под действием которого содержимое пузырьков высвобождается экзоцитозом. Гормон удерживается в гранулах разными способами. Гормоны с большой молекулярной массой (белковые) удерживаются благодаря размерам.

Гормоны небольшой молекулярной массы удерживаются в секреторных пузырьках благодаря соединению с другими веществами (например, окситацин и АДГ удерживаются нейрофизином 1 и 2).

Стероидные гормоны синтезируются в диффузной молекулярной форме, т.е. не упакованные сразу же после их синтеза.

Гормоны щитовидной железы могут храниться в фолликулах месяцами.

Поступив в кровоток и осуществив свой эффект, гормоны разрушаются, как правило, в печени.

Гидрофобные гормоны (стероидной природы или гормоны щитовидной железы) переносятся кровью в комплексе с транспортными белками и до отделения от белка остаются неактивными.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/1_120485_sintez-i-sekretsiya-gormonov.html

Общая характеристика гормонов

Особенности синтеза гормонов

К гормонам относят разнообразные по химической природе соединения, вырабатываемые в эндокринных железах, секретируемые непосредственно в кровь, оказывающие дистанционный биологический эффект.

Они являются гуморальными посредниками, которые обеспечивают поступление сигнала в клетки-мишени и вызывают специфические изменения в сенситивных к ним тканях и органах.

Отдельно выделяют тканевые гормоны, синтезируемые особыми эндокринными или рабочими клетками внутренних органов (почек, кишечника, легких, желудка и так далее), крови и оказывающие действие преимущественно в месте выработки.

Гормоны оказывают свой эффект в очень малых концентрациях (10-3–10-12 моль/л). У каждого из них существует свой ритм секреции в течение суток, месяца или времени года, специфический для каждого гормона период жизни, как правило, очень короткий (секунды, минуты, редко часы).

По химической природе гормональные молекулы относят к трем группам соединений:

  • белки и пептиды;
  • производные аминокислот;
  • стероиды и производные жирных кислот.

Регуляция

Регуляцию деятельности эндокринных органов осуществляет центральная нервная система посредством прямых иннервационных воздействий (нейро-проводниковый компронент), а также через управление работой гипофиза гипоталамическими рилизинг-факторами: стимулирующими либеринами и тормозящими статинами (нейро-эндокринный компонент). Гипофиз транслирует эти сигналы в виде своих тропных гормонов соответствующим эндокринным железам. Гормоны влияют на работу нервной системы попосредством изменения содержания глюкозы, регуляции синтеза белка в мозге, потенцирования действия медиаторов и т. д. Чаще всего это влияние осуществляется по механизму отрицательной обратной связи. Тот же механизм действует внутри эндокринной системы: гормоны периферических желез снижают активность центральной железы – гипофиза.

Синтез

Синтез гормонов в эндокринных железах и клетках завершается, как правило, на стадии образования активной формы.

Иногда синтезируются малоактивные или вообще неактивные молекулы, называемые прогормонами.

В таком виде может осуществляться резервирование или транспортировка к месту рецепции (например, после ферментативного отщепления  C‑пептида от проинсулина освобождается активный инсулин).

Секреция

Секреция гормонов в кровь осуществляется посредством активного выброса и зависит от нервных, эндокринных, метаболических воздействий. В эндокринных опухолях такая зависимость может быть нарушена и гормоны секретируются спонтанно.

Молекулы гормонов способны депонироваться в клетках эндокринных желез (иногда – рабочих органов) за счет образования комплекса с белками, ионами двухвалентных металлов, РНК или накопления внутри субклеточных структур.

Транспорт

Транспорт гормона от места синтеза к месту действия, метаболизма или выведения осуществляется кровью. В свободной форме циркулирует до 10% общего количества гормона, остальной пул ‑ в комплексе с белками плазмы и форменными элементами крови.

С неспецифическим транспортным белком – альбумином связано менее 10% гормона, со специфическими белками более 90%.

Специфическими белками являются: транскортин для кортикостероидов и прогестерона, секс-стероидсвязывающий глобулин для андрогенов и эстрогенов, тироксинсвязывающий и интер-a‑глобулины для тиреоидов, инсулинсвязывающий глобулин и другие.

Вступив в комплекс с белками, гормоны депонируются в кровяном русле, временно выключаясь из сферы биологического действия и метаболических превращений (обратимая инактивация). Активной становится свободная форма гормона. С учетом этого факта разработаны методы определения общего количества гормона, свободной и связанной с белками форм и самих белков-переносчиков.

Рецепция

Рецепция и эффект гормона на органы-мишени является основным звеном эндокринной регуляции. Способность гормона к передаче регуляторного сигнала обусловлена наличием в клетках-мишенях специфических рецепторов.

Рецепторы в большинстве случаев – белки, преимущественно гликопротеиды, имеющие специфическое фосфолипидное микроокружение.

Связывание гормона с рецептором определяется законом действующих масс по кинетике Михаэлиса.

При рецепции возможно проявление положительного или отрицательного кооперативных эффектов, когда ассоциация первых молекул гормона с рецептором облегчает или затрудняет связывание последующих.

Рецепторный аппарат обеспечивает избирательный прием гормонального сигнала и инициацию специфического эффекта в клетке. Локализация рецепторов в определенной мере обусловливает тип действия гормона. Выделяют несколько групп рецепторов:

1) Поверхностные: при взаимодействии с гормоном меняют конформацию мембран, стимулируя перенос ионов или субстратов в клетку (инсулин, ацетилхолин).

2). Трансмембранные: имеют контактный участок на поверхности и внутримембранную эффекторную часть, связанную с аденилат- или гуанилатциклазой. Образование внутриклеточных мессенджеров – цАМФ и цГМФ – стимулирует специфические протеинкиназы, влияющие на синтез белка, активность ферментов и т.д. (полипептиды, амины).

3) Цитоплазматические: связываются с гормоном и в виде активного комплекса поступают в ядро, где контактируют с акцептором, приводя к усилению синтеза РНК и белка (стероиды).

4) Ядерные: существуют в виде комплекса негистонового белка и хроматина. Контакт с гормоном напрямую включает механизм его действия (гормоны щитовидной железы).

Величина эффекта гормона зависит от концентрации гормонального рецептора, поступающего к клеткам-мишеням, от числа специфических рецепторов, степени их сродства и избирательности к гормону.

На величину эффекта может влиять действие других гормонов, как антагонистическое (инсулин и глюкокортикоиды разнонаправленно действуют на поступление глюкозы в клетку), так и потенцирующее (глюкокортикоиды усиливают влияние катехоламинов на сердце и мозг).

Изучение функционирования рецепторного аппарата актуально в клинике, особенно при сахарном диабете, вызванном рецепторной инсулинорезистентностью, при синдроме тестикулярной феминизации или определении гормон-чувствительных опухолей молочной железы.

Инактивация

Инактивация гормонов происходит под влиянием соответствующих ферментных систем в самих железах внутренней секреции, в органах-мишенях, а также в крови, печени и почках.

Основные химические превращения гормонов:

  • образование эфиров серной или глюкуроновой кислот;
  • отщепление участков молекул;
  • изменение структуры активных участков с помощью метилирования, ацетилирования и т.д.;
  • окисления, восстановления или гидроксилирования.

Катаболизм является важным механизмом регуляции активности гормонов. Через влияние на концентрацию свободного гормона в крови, по механизму обратной связи, контролируется скорость его секреции железой.

Усиление катаболизма смещает в крови динамическое равновесие между свободным и связанным гормоном в сторону его свободной формы, тем самым, повышая доступ гормона в ткани. Длительное усиление распада некоторых гормонов может подавлять биосинтез специфических транспортных белков, увеличивая пул свободного ‑ активного гормона.

Скорость разрушения гормона – его метаболический клиренс – оценивают величиной объема плазмы, очищенной от исследуемых молекул за единицу времени.

Выведение

Выведение гормонов и их метаболитов осуществляется почками с мочой, печенью с желчью, желудочно-кишечным трактом с пищеварительными соками, кожей с потом. Продукты распада пептидных гормонов поступают в общий пул аминокислот организма.

Способ выведения зависит от свойств гормона или его метаболита: структуры, растворимости и т.д.

Приоритетным материалом при изучении выведения гормонов в клинике является моча. Исследование порционной или суммарной величины экскреции гормонов и метаболитов с мочой дает представление об общей величине секреции гормона за сутки или в отдельные их периоды.

Таким образом, эндокринная функция представляет собой сложную, многокомпонентную систему взаимосвязанных процессов, определяющих на различных уровнях как специфику и силу гормонального сигнала, так и чувствительность клеток и тканей к данному гормону.

Нарушения в системе эндокринной регуляции могут быть связаны с любым из названных звеньев.

Источник: https://biokhimija.ru/gormon-obmen/obchie-gormonov.html

Моя железа
Добавить комментарий