Физиологические эффекты гормонов, плохо проникающих в клетку

Действие гормонов на клеточном уровне. Плохо проникающие в клетку гормоны (белково-пептидные, катехоламины), их действие через рецепторы на клеточной мембране. Использование аденилатциклазной, фосфоинозитидной, гуанилатциклазной и тирозинкиназной систем.

Рубрика Биология и естествознание
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 24.01.2010
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Гормоны, плохо проникающие в клетку (белково-пептидные, катехоламины), соединяются с рецепторами на клеточной мембране и вызывают внутриклеточные эффекты через вторые посредники.

Большинство гормонов после присоединения к рецепторам активируют регулируемый гуанилнуклеотидами G-белок мембраны. Активация состоит в обмене ГДФ на ГТФ в ?-субъединице G-белка. При этом происходит его распад на ?-субъединицу и ??-димер, имеющие самостоятельные регуляторные эффекты. Более изучено действие ?-субъединицы, являющейся ферментом ГТФазой. Гидролиз ГТФ до ГДФ освобождает энергию, используемую для передачи регуляторного сигнала. ГДФ-?-субъединица соединяется с ??-димером, вновь образуя ГДФ--G-белок. Имеется несколько видов G-белков (GS, Gi ,Gq ,GO), которые влияют на ферменты (например, аденилатциклазу, фосфолипазу С), образующие различные вторые посредники (например, цАМФ, инозитолтрифосфат, диацилглицерол). При этом G-белки могут как активировать (GS), так и ингибировать (Gi) образование вторых посредников. Вторые посредники, в свою очередь, активируют соответствующие им протеинкиназы, фосфорилирующие различные клеточные белки по остаткам серина и треонина, что изменяет их функциональную активность (чаще увеличивает). Наряду с этим активированные G-белки оказывают выраженное влияние на проницаемость кальциевых и калиевых каналов мембраны.

В действии гормонов, плохо проникающих в клетки, можно выделить 4 системы: аденилатциклазную, фосфоинозитидную, гуанилатциклазную и тирозинкиназную.

Аденилатциклазная система. Эту систему используют гормоны, осуществляющие свой эффект через аденилатциклазу и синтез второго посредника--циклического АМФ (3,5-цАМФ). Действие гормона может, как активировать, так и тормозить его образование.

- Комплекс «гормон + рецептор» активирует GS -белок, который активирует аденилатциклазу и образование цАМФ (например, так действуют адреналин через ?1/?2-рецепторы, АДГ через V2-рецепторы, глюкагон, АКТГ, ТТГ, ФСГ, ЛГ, МСГ, кортиколиберин, соматолиберин, кальцитонин, хориогонадотропин человека, паратгормон).

- Комплекс «гормон + рецептор» активирует Gi-белок, который тормозит аденилатциклазу и образование цАМФ (например, так действуют адреналин через ?2-рецепторы, ангиотензин II через АТ-рецепторы, аденозин через А1-рецепторы, соматостатин, опиоиды через ?-, ?- и ?-рецепторы, ацетилхолин через М2-холинорецепторы гладкомышечных клеток).

- цАМФ влияет на функции клетки через изменение активности протеинфосфокиназы-А, фосфорилирующей различные клеточные белки: мембранные (изменяется ее проницаемость), ферменты (изменяется метаболизм клетки), ядерные (изменение транскрипции), рибосом (изменение трансляции), микротрубочек (двигательные эффекты, изменение формы клетки) и др.

Фосфоинозитидная система. Эту систему используют гормоны, которые, действуя через Gq-белок, активируют в мембране фосфолипазу С.

Она образует из фосфолипида мембраны (фосфатидилинозитолдифосфата) два посредника--инозитол--1,4,5--трифосфат (ИФ3) и 1,2--диацилглицерол (ДАГ).

- ИФ3, переходя в цитоплазму, действует на рецепторы гладкой ЭПС, что приводит к открыванию Са2+-каналов и выходу Са2+ в цитозоль. Са2+ при этом выступает в качестве третьего посредника, который связывается с белком кальмодулином и активирует Са2+-кальмодулинзависимую протеинкиназу, фосфорилирующую эффекторные белки, влияющие на функции клеток, их пролиферацию и дифференцировку (регулирует активность аденилатциклазы и синтез цАМФ, фосфолипазы--А2 и синтез простагландинов, тромбоксана, простациклина, гуанилатциклазы и синтез цГМФ, фосфодиэстеразы и разрушение цАМФ и цГМФ; участвует в регуляции секреции инсулина, гормонов щитовидной железы, гипофиза и надпочечников, кишечной секреции и секреции нейромедиаторов). (Роль Са2+ как посредника действия гормонов обусловлена его сильным влиянием при низких концентрациях 10-8--10-6 М на метаболизм и функции клетки. Гормоны могут увеличивать концентрацию Са2+ в цитозоле как в результате открывания Са2+-каналов клеточной мембраны, так выхода Са2+ из гладкой ЭПС. В клетке есть специальные белки, связывающие Са2+ при низкой концентрации--кальмодулин, гуанилатциклаза, тропонин С и др. Присоединение Са2+ к этим белкам изменяет их конфигурацию и свойства. Это приводит к изменению многочисленных функций клеток--метаболической, секреторной, сократительной, биоэлектрической и др.)

- ДАГ, оставаясь на внутренней поверхности мембраны, активирует протеинкиназу С, фосфорилирующую эффекторные белки (например, активирует киназу легкой цепи миозина), а также синтез простагландинов из арахидоновой кислоты, что изменяет функции клетки.

- Через ИФ3 и ДАГ действуют адреналин (?-рецепторы), вазопрессин (V1), ацетилхолин (М1), ангиотензин II (AT1), гистамин (Н1), серотонин (5-НТ2), холецистокинин, окситоцин, ВИП и др.

Гуанилатциклазная система. Некоторые гормоны (например, ацетилхолин, цитокины) действуют через гуанилатциклазу, образующую второй посредник--циклический ГМФ (цГМФ). Гуанилатциклаза существует в двух формах--мембраносвязанной и растворимой в цитозоле.

- Мембраносвязанная гуанилатциклаза является частью рецептора плазмолеммы, ее активация гормоном (например, Na+-уретическим) увеличивает образования цГМФ, который стимулирует протеинкиназу G, фосфорилирующую белки.

- Растворимая в цитозоле гуанилатциклаза содержит в своем составе гемм, с которым связывается сигнальная молекула - NO (оксид азота образуется из аргининав ряде клеток--эндотелии, нейронах и др. - под действием ацетилхолина, механических раздражителей и др.). Активированная оксидом азота гуанилатциклаза через протеинкиназу G фосфорилирует белки (например, так действует ацетилхолин, вызывая расширение сосудов).

Тирозинкиназная система характеризуется особыми рецепторами, которые путем фосфорилирования и дефосфорилирования сигнальных белков по тирозиновым остаткам, регулируют процессы роста, дифференцировки, выживания, метаболизма и смерти клеток. Эту систему используют некоторые гормоны--инсулин, инсулиноподобные факторы роста (или соматомедины), факторы роста эпидермиса, тромбоцитов и др. Многие рецепторы к таким гормонам содержат в своём составе тирозинкиназу, которая при действии гормона аутофосфорилирует внутреннюю часть рецептора по остаткам тирозина. Активированный таким образом рецептор передает через сложный и недостаточно изученный комплекс посредников фосфорилирующее и дефосфорилирующее влияние по остаткам тирозина на многие сигнальные молекулы цитоплазмы и ядра. Фосфорилирование и дефосфорилирование белков может приводить как к их активации, так и инактивации.


Подобные документы

  • Основные системы регуляции метаболизма. Функции эндокринной системы по регуляции обмена веществ посредством гормонов. Организация нервно-гормональной регуляции. Белково-пептидные гормоны. Гормоны - производные аминокислот. Гормоны щитовидной железы.

    презентация [5,3 M], добавлен 03.12.2013

  • Система гормональной регуляции. Номенклатура и классификация гормонов. Принципы передачи гормонального сигнала клеткам-мишеням. Строение гидрофильных гормонов, механизм их действия. Метаболизм пептидных гормонов. Представители гидрофильных гормонов.

    реферат [676,8 K], добавлен 12.11.2013

  • Химическая природа и классификация гормонов. Биороль простагландинов и тромбоксанов. Регуляция секреции гормонов. Гормональная регуляция углеводного, липидного, белкового и водно-солевого обмена. Роль циклазной системы в механизме действия гормонов.

    курсовая работа [769,0 K], добавлен 18.02.2010

  • Характеристика гормонов, особенности их образования, роль в регулировании работы организма. Функциональные группы гормонов. Гипоталамо-гипофизарная система. Эффекторные гормоны ГГС. Рилизинг-факторы гипоталамуса. Описание тропных гормонов аденогипофиза.

    презентация [8,1 M], добавлен 21.03.2014

  • Особенности желез внутренней секреции. Методы исследования функции желез внутренней секреции. Физиологические свойства гормонов. Типы влияния гормонов. Классификация гормонов по химической структуре и направленности действия. Пути действия гормонов.

    презентация [2,2 M], добавлен 23.12.2016

  • Понятие о гормонах, их основных свойствах и механизме действия. Гормональная регуляция обмена веществ и метаболизма. Гипоталамо-гипофизарная система. Гормоны периферических желез. Классификация гормонов по химической природе и по выполняемым функциям.

    презентация [5,9 M], добавлен 21.11.2013

  • Гормоны коры и мозгового вещества надпочечников. Механизм действия стероидных гормонов. Функциональные взаимодействия в системе "гипоталамус - гипофиз - кора надпочечников". Гормоны щитовидной железы и их синтез. Синдромы нарушения выработки гормонов.

    презентация [1,9 M], добавлен 08.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.