ВУЗ: Тамбовский государственный технический университет
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 5052
Скачиваний: 15
59
Гормоны, вырабатываемые гипоталамусом, такие же, как и выра-
батываемые гипофизом, но имеют разное действие. Либерины высво-
бождают соответствующие гормоны гипофиза, например, тиролиберин
высвобождает тиротропин, а статины тормозят действие соответст-
вующих гормонов гипофиза.
Каждый гипоталамический гормон регулирует секрецию какого-
то одного гормона передней доли гипофиза. В случае стимуляции сек-
реции гормоны гипофиза выделяются в кровь и достигают эндокрин-
ных желёз (вторичные мишени), а именно: коры надпочечников, эн-
докринных клеток поджелудочной железы, щитовидной, молочной
желёз и яичников или семенников. В результате этой команды железы,
в свою очередь, начинают выделять собственные специфические гор-
моны. Последние с током крови попадают на рецепторы гормонов,
расположенные на поверхности или внутри клеток тех тканей, которые
являются конечными мишенями (например, мышцы, печень, репро-
дуктивные органы, сердце и т.д.).
Рецепторы водорастворимых пептидных и аминных гормонов, не
способных быстро проникать через клеточную мембрану, располага-
ются на наружной поверхности клеток-мишеней (рис. 13).
Рис
. 13. Механизм действия пептидных гормонов (не проникающих
через
клеточные мембраны) на внутриклеточные процессы через
вторичных
посредников (цАМФ, G-белок и др.); ПК – протеинкиназа
(фосфотрансфераза); АЦ – аденилатциклаза
60
Рис
. 14. Механизм действия стероидных гормонов
(проникающих через клеточные мембраны)
Действие подавляющего большинства этих гормонов опосредова-
но изменением в клетке концентрации циклического 3
/
,5
/
-аденозин-
монофосфата (цАМФ). Связывание гормона с рецептором, находя-
щимся на клеточной поверхности, вызывает активацию фермента аде-
нилатциклазы, катализирующего превращение АТФ в цАМФ. Послед-
ний взаимодействует с регуляторной субъединицей фермента проте-
инкиназы и вызывает её отщепление от каталитической субъединицы.
Освободившаяся субъединица протеинкиназы катализирует фосфори-
лирование ряда белков, в результате чего изменяются конформации не-
которых структурных белков и активность многих ферментов.
Стероидные гормоны проникают в клетку и связываются с цито-
плазматическими рецепторами. Образовавшийся комплекс транспор-
тируется в ядро, где он связывается с белками хроматина и регулирует
транскрипцию определённых генов (рис. 14).
Гормоны щитовидной железы также действуют непосредственно
на ядро, но в отличие от стероидных после проникновения в клетку
сразу связываются с ядерными рецепторами.
Более упрощённо механизм действия гормонов можно описать
следующим образом: как только молекула гормона присоединяется к
рецептору, расположенному на поверхности или внутри клетки-
мишени, рецептор претерпевает характерные изменения, которые при-
61
водят к образованию или высвобождению в клетке медиатора, назы-
ваемого обычно посредником. Этот посредник передаёт сигнал от ре-
цептора гормона на соответствующий фермент или на молекулярную
систему внутри клетки, которые собственно и выполняют приказ, дос-
тавленный гормоном. Внутриклеточный посредник либо регулирует
скорость ферментативной реакции, либо включает экспрессию гена
(или группы генов), находящегося в неактивном состоянии.
По существу каждая эндокринная система представляет собой на-
бор реле, через которые сигнал от центральной нервной системы пере-
даётся к специфической молекуле в клетках-мишенях.
Гормоны регулируют соподчинённость и взаимосвязь разнообраз-
ных химических реакций в различных органах и тканях, т.е. регуляция
осуществляется на уровне субклеточных структур (формирование поли-
сом, белково-липидных мембран), клетки (ядерно-цитоплазматических
отношений), органа/организма и, наконец, среды.
Само возникновение гормонов в процессе эволюции живой мате-
рии связано с её дифференциацией, обособлением тканей и органов,
деятельность которых должна быть тонко скоординирована. В свою
очередь, деятельность желёз внутренней секреции, продуцирующих
гормоны, находится под контролем центральной нервной системы.
Классическим примером этого служит гипофиз – железа внутренней
секреции, являющаяся непосредственно составной частью мозга.
5.6. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ГОРМОНОВ
Биологическая роль гормонов очень разнообразна. Они регули-
руют обмен веществ, рост клеток и тканей, ритм сердца, кровяное дав-
ление, работу почек и других органов. Гормоны воздействуют на
окислительно-восстановительные системы, на изменение проницаемо-
сти тканей и поверхности раздела клеток, на поступление в кровоток
ферментов, на биосинтез ферментов и коферментов и т.д.
Такая многофункциональность гормонов обусловлена их очень
большой специфичностью и высокой биологической активностью.
5.6.1. Гормоны щитовидной железы
По значимости среди желёз внутренней секреции щитовидная
железа занимает одно из первых мест. Она состоит из двух овальных
тел, расположенных по обе стороны нижней части гортани и трахеи и
соединённых друг с другом перешейком. Её вес у взрослого здорового
человека – 20…30 г. Она обильно снабжается кровью, за 1 мин через
неё протекает количество крови в три раза превосходящее её собст-
венный вес. В ней много нервных волокон, через которые регулирует
её деятельность центральная нервная система.
62
В состав щитовидной железы входит йод. Содержание йода в ней
в несколько сот раз больше, чем в других органах. В щитовидке кон-
центрация йода 20…50 мг
%, а в печени и коже – 0,1 мг
%, в крови –
0,003…0,01 мг
%. Характер пищи оказывает большое влияние на со-
держание йода в железе. Рыба, яйца, зелёные овощи и другие продук-
ты способствуют увеличению количества йода в железе.
Активным началом щитовидной железы являются тироксин и
трийодтиронин.
Синтез тироксина происходит следующим образом:
Нормальная функция щитовидной железы связана с достаточным
поступлением в организм йода и со способностью поглощать его. При
пониженной функции железы йод в ней концентрируется медленнее, а
при гиперфункции – быстрее, чем в норме.
Гипофункция железы в детском возрасте приводит к карликовому
росту, уродливому строению тела и резкой задержке умственного раз-
вития (кретинизму). Атрофия железы у взрослых – заболевание миксе-
дема (отёчность, задержка воды в тканях, понижение обмена, вялость,
ожирение, старческий вид не по возрасту).
При гиперфункции возникает базедовая болезнь.
тироксин (тетрайодтиронин)
аланин
–Н
2
тирозин
дийодтирозин
63
Установлено, что гормон щитовидной железы влияет на все виды
обмена: на азотный, водный и жировой обмен. Есть данные, указы-
вающие на то, что тироксин усиливает распад белков, что свидетельст-
вует о его влиянии на окислительные процессы в тканях.
5.6.2. Гормоны надпочечников
Надпочечные железы представляют собой два небольших органа
(5…8 г каждый), расположенных над верхним краем почки. Надпочеч-
ная железа состоит из двух слоёв: коркового, имеющего жёлтый цвет,
и мозгового, имеющего более тёмную окраску. Они имеют раздельную
систему кровообращения и выделяют гормоны различной химической
природы и различного физиологического действия. Надпочечники
обильно снабжаются кровью, через них за 1 мин протекает крови в 7
раз больше их собственного веса.
Мозговой слой вырабатывает гормон адреналин (первый гормон,
полученный в кристаллическом виде). В 1904 г. удалось его синтези-
ровать.
Адреналин вызывает сильный подъём кровяного давления, обу-
славливаемый максимальным сокращением мелких артерий, повышает
работоспособность мышц, увеличивает теплопродукцию, вызывает
расширение зрачков. Особенно адреналин способствует расщеплению
гликогена печени с образованием глюкозы. Адреналин усиливает и
распад гликогена мышц, сопровождающийся накоплением молочной
кислоты. Для физиологического эффекта достаточно ничтожно малых
доз адреналина – 0,0001…0,00001 мг на 1 кг веса.
Большие дозы адреналина токсичны.
Ещё в надпочечниках содержится норадреналин:
Он обнаружен также в экстрактах из сердца, печени, мозга, селе-
зёнки и в крови. Оказывает влияние на артериальное давление. Его
можно считать предшественником адреналина и самостоятельным
гормоном.
адреналин