Гормоны, общая характеристика, химическая природа. Механизм действия

При функционировании эндокринной системы регуляторные молекулы синтезируются в клетках специализированных органов (железы внутренней секреции), затем они поступают в кровь и переносятся кровью £ другие органы и ткани, где и оказывают свое специфическое действие. Эти регуляторные молекулы принято называть гормонами.

При работе паракринной системы регуляторные молекулы синтезируются клетками, поступают в межклеточную фазу и воздействуют на рядом находящиеся клетки той же самой ткани. Эти регуляторные молекулы часто называют тканевыми гормонами или местными гормонами

Молекулы принимающие участие в передаче регуляторных сигналов между клетками принято называть сигнальными молекулами. Например инсулин и кортизол являются типичными горонамн, а простогландины, тромбоксаны являются тканевыми гормонами, но и те и другие относятся к сигнальным молекулам. Гормоны - сигнальные молекулы, синтезируемые в клетках желез внутренней секреции, поступающие в кровеносную и лимфатическую систему и оказывающие регуляторный эффект на клетки других органов и тканей. Оказывается гормонам присущ целый ряд основных свойств - 3 свойства:

1 Высока биологическая активность. Гормоны оказывают регуляторный эффект в концентрациях в 10' -10'12 молей. 1 Высокая специфичность действия. Во-первых для каждого гормона характерен свой регуляторный эффект

Во-вторых отсутствие гормонов не может быть заменена в организме комбинацией

других гормонов. 3 Дистантносгь действия - способность оказывать регуляторный эффект в органах удаленных от места синтеза гормонов в связи с этим огромное значение имеет состояние механизмы их транспорта. Патология эндокринной системы иногда связана с нарушением транспорта гормона соответствующим органам-

Механизм действия гормонов

Молекулы гормонов белковой природы, гормонов пептидов и гормоны производных аминокислот за исключением полированных тиронинов гидрофильны, поэтому они без особых проблем переносятся током крови, но не могут проникать через мембраны клеток, поэтому рецепторы для таких гормонов локализуются в наружной клеточной мембране, причем гормон связывающий домен этих рецепторов расположен всегда на внешней стороне мембраны и может взаимодействовать с гормоном, находящимся в жидкости окружающей клетку. Поэтому требуется специальный механизм, обеспечивающий трансформацию внеклеточного регулягорного сигнала в сигнал внутриклеточный. Это связано с синтезом в клетке соединений выступающих в клетки "вторых вестников" (мессенджеры). Механизмы действия отдельных гормонов этой группы сильно различается, тем не менее формирование ответа клетками на воздействие регуляторного сигнала всегда начинается с образования гормон-рецепторного комплекса. Образование этого комплекса сопровождается в дальнейшем генерацией химического сигнала изменяющего метаболизм клетки

Рецепторы этих биорегуляторов локализуются на внешней стороне наружной клеточной мембраны. Далее происходит активация О,-белка и этот белок взаимодействует с аденилатциклазой.

Адекилатциклаза отщепляет от АТФ пирофосфат и образуется цАМФ, который далее соединяется с ферментом с АМФ-зависимой протеинкиназой (А-киназа) и пререаодит фермент в активную форму. Неактивная форма представляет собой тетромер, состоящий из 2-х каталитических и 2-х регуляторных субъединиц.

При взаимодействии цАМФ происходит диссоциация комплекса на регуляторные субъединицы связанные с цАМФ и свободные каталитические субъединицы способные фосфорилировать различные внутриклеточные белки по остаткам серина или треонина. Это фосфорклировакие белков есть ни что иное как ковалентная модификация которая сопровождается изменением их фуккщшналъной активности, т.е. в клетке меняется каталитическая активность фермента, изменяется способность транспортных белков переносить свои лиганды через мембраны, а фосфорилированне белков участвующих в работе механизмов отвечающих за экспрессию генов приводит к изменению количества отдельных белков клетки. За счет этих изменений и формируется метаболический ответ клетки на воздействие гормонов.

Возврат клетки в исходите состояние обусловлен работой нескольких механизмов:

1. Поскольку гормон-рецепторный комплекс формируется за счет слабых взаимодействий, то он легко диссоциирует, а сворбодный гормон быстро инактивируется

2. Gs-белок сам обладает способностью гидролизовать ГТФ, поэтому уже через 10-15 секунд активированный Gs-белок после годролиза связанного с ним ГТФ переходит в неактивное состояние, и теряет способность взаимодействовать с аденилатциклазой.

3. цАМФ в клетке быстро расщепляется ферментом ФДЭ - фосфодиэетераза.

4. В клетках имеется ферменты - фосфопротеинфосфатазы, которые обеспечивают дефосфорилирование белков,

т.е. возврат функцианальной активности клеточных белков к исходному состоянию. По химической природе: 1 Гормоны белковой природы.

а) гормоны простые белки (инсулин, соматотротш)

б) гормоны сложные белки (тириогропный гормон СП'1"), гонадотропные гормоны -

глюкопротеиды) 2 Полипептиды. (либирины и статики гипоталамуса, вазопресин, окснтоцин, гжогон (р-клетки Лангерганса), кортикотропин.)

3. Производные аминокислот (адреналин, Кодированные тироникы, метатонии)

4. Стероидной природы (кортизол, альдостерон, половые гормоны (эстрадиол, тестостерон, прогестерон)).