Биологическая химия (стр. 5 )

a-глобулины состоят из глико - и липопротеидов. a - глобулины участ-вуют в транспорте различных веществ. Они имеют самую высокую электро-форетическую подвиж­ность. Относительное содержание a-глобулинов обычно увеличивается при острых инфекционных или воспалительных заболеваниях, связанных с раз­дражением ретикулоэндотелиальной сис­темы (РЭС).

b-глобулины состоят из глико-, липо - и металлопротеидов. Они выпол­няют транспортную и другие функции.

g-глобулины представлены разнообразными белками с самой низкой электрофоретической подвижно­стью. К этой группе относятся большинство защитных веществ крови, многие из которых обладают фер­ментативной ак­тив­ностью. g-глобулины синтезируются плазматическими клетками. С глобу­линами обычно свя­за­на гиперпротеине­мия. Уровень g-глобулинов увеличи-вается при хрониче­с­ких заболеваниях. Существуют заболевания, при которых имеется недостаток g-глобулинов. Это состояние называется агаммаглобули­немия. Врожденная агаммаглобулинемия свя­зана с

генетическим дефектом, при котором нарушается синтез g-гло­бу­ли­нов, при этом обычно наблюдается от­сутствие плазматических клеток.

Диспротеинемия - это такое состояние, когда изменяется процентное соотношение отдельных белковых фрак­ций, а общее содержание белка при этом не изменяется.

Парапротеинемия - это состояние, когда в сыворотке крови появляются патологические белки. Она связана с инфекционным или токсическим раз­дражением ретикулоэндотелиальной системы.

Белки - ферменты

1. Собственные ферменты плазмы крови, которые участвуют в свертыва­нии крови, растворении внутрисосуди­стых сгустков и т. д. Эти ферменты синтезируются в печени.

2. Клеточные ферменты освобождаются из клеток крови и клеток других тканей в результате естественного распада (лизиса). Активность этих фер­ментов может быть показателем некоторых патологиче­ских состояний. На­при­мер, при остром панкреатите возрастает активность a-амилазы, липазы, трипсина и других ферментов; при раке простаты - ак­тивность кислой фос­фатазы; при заболе­ваниях костной ткани - активность щелочной фосфатазы; при инфаркте миокарда - активность ЛДГ1 и ЛДГ2, креа­тин­киназы, аспартатами­нотрансферазы; при гепатите - активность аланина­минотрансферазы, арги­назы, ЛДГ3 и ЛДГ4 и дру­гих печеночных ферментов.

Белки - переносчики.

Трансферрин является b-глобулином. Может взаимодействовать с Сu2+ и Zn2+ , но главным образом связывает и переносит Fe3+ в различные ткани (особенно в ткани РЭС). Участвует, таким образом, в регуляции концентра­ции свободного железа в плазме, предотвращая избы­точное накопление железа в тканях и потерю его с мочой. Значи­тельное накопление трансфер­рина на­блюдается в плазме беременных женщин и пациентов с недостатком железа.

Гаптоглобин является a2-глобулином, выполняет следующие функции:

– связывает гемоглобин в соотношении 1:1, в результате образуются высо­комолекулярные комплексы, которые не могут выводиться почками. Это, с одной стороны, предотвращает потерю железа с мочой, с другой - защищает почки от повреждения гемоглобином. Комплекс "гемоглобин-гаптоглобин” захватыва­ется клетками РЭС, где гемо­глобин освобождается и подвергается метаболизму с образованием желчных пигментов, железа и аминокислот;

- транспортирует витамин В12;

– выполняет неспецифическую защитную функцию, образуя комплексы с различными белками и небелко­выми веществами, появляющимися при рас­паде клеток;

- является естественным ингибитором катепсина В.

Церулоплазмин является a2-глобулином, выполняет следующие функции:

- является переносчиком и регулятором концентрации ионов меди в ор­ганизме, особенно в печени. При его недостатке концентрация меди возрас­тает и она откладывается в органах, в частности, в печени и гипота-ламиче­ских ядрах мозга, что вызывает неврологические расстройства (подергивание, тремор, потеря ориентации). Недостаток церулоплазмина вызывает болезнь Коновалова-Вильсона. Такое же со­стояние возникает и при потере способ­ности церулоплазмина связывать медь;

- является антиоксидантом;

- обладает ферроксидазной и полиаминоксидазной активностями.

Белки - ингибиторы ферментов

Они ингибируют действие протеолитических ферментов (протеиназ). В настоящее время хорошо изу­чены: a1-анти­три­п­син, a2-макроглобулин, ин­тер-a-трипсиновый ингибитор. Они ингибируют многие фер­менты сверты­ва­ния крови, а также трипсин и химотрипсин. Считают, что a1- антитрипсин может играть защитную роль, ингибируя протеиназы, поступающие в кровь в результате лизиса клеток; он также по­давляет подвижность сперматозоидов в половых путях, эластазу нейтрофилов. Недостаток этого ингиби­тора приво­дит к развитию воспаления в зоне очага.

Белки острой фазы

Это группа белков плазмы, содержание которых увеличивается в ответ на повреждение ткани, воспале­ние, опухо­левый процесс. Эти белки синтези-ру­ются в печени и являются гликопротеинами. К белкам ост­рой фазы отно­сятся:

-  гаптоглобин (увеличивается в 2-3 раза, особенно при раке, ожо­гах, хирургических вмеша­тельствах, воспалении);

-  церулоплазмин (имеет значение как антиоксидант);

-  трансферрин (содержание снижается);

-  С-реактивный белок. Отсутствует в сыворотке здорового человека, но обнаруживается при патологи­ческих состояниях, сопровождающихся некро­зом (острая фаза ревматизма, инфаркт миокарда и др.). Предполагается, что он способствует фагоцитозу.

-  интерферон - специфический белок, появляющийся в клетках в резуль­тате проникновения в них ви­русов. Он угнетает размножение вирусов в клет­ках. Обладает видовой специфичностью, но не абсолют­ной.

-  фибриноген, основная функция которого участие в свертывании крови. Синтез фибриногена начина­ется через несколько часов после травмы с мак­симумом на конец 1-2 суток.

Остаточный (небелковый) азот

Это азот вещетв, остающихся в плазме после осаждения белков. Компонентами остаточного азота являются:

мочевина – 50%,

аминокислоты – 25%,

мочевая кислота – 4%,

креатин – 5%

креатинин – 2,5% и другие азотсодержащие вещества.

Повышение остаточного азота в крови называется гиперазотемией. Гиперазотемия бывает продукционная и ретенционная.

Продукционная гиперазотемия возникает при избыточном поступлении азотсодержащих продуктов в кровь (при обширных воспалениях, деструкции тканей, ожогах, кишечной непроходимости и т. д.). При этом возрастают немочевинные фракции остаточного азота.

Ретенционная гиперазотемия бывает в результате недостаточного выделения компонентов остаточного азота с мочой при нормальном их поступлении в кровь.

Различают почечную и внепочечную ретенционную гиперазотемию.

Почечная азотемия возникает вследствие ослабления экскреторной функции почек, в основном, за счет мочевины при нефритах, туберкулезе почек и др.

Внепочечная азотемия возникает при тяжелой сердечнососудистой недостаточности, гипотонии, шоке, наличии препятствий оттоку мочи.

5.3.1. Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию:

- Строение пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований.

- Строение нуклеозидов и нуклеотидов.

- Функции нуклеотидов.

- Строение нуклеиновых кислот.

- Отличия ДНК и РНК.

- Понятие о нуклеопротеинах. Примеры нуклеопротеинов.

- Переваривание нуклеопротеинов.

- Распад пуриновых оснований, Подагра.

- Распад пиримидиновых оснований.

- Синтез пиримидиновых нуклеотидов.

- Синтез пуриновых нуклеотидов. Болезнь Леша-Нихана.

- Репликация.

- Транскрипция.

- Современные представления о генетическом коде и его свойствах.

- Трансляция.

- Регуляция биосинтеза белка.

- Функции белков плазмы крови.

- Альбумины, место синтеза, свойства, функции.

- Причины гипоальбуминемии.

- Глобулины, фракции, функции, гиперпротеимения.

- Белки-ферменты плазмы крови.

- Характеристика отдельных белков плазмы крови (гаптоглобин, гемопексин, церулоплазмин, трансферрин, белки-ингибиторы ферментов).

- Белки острой фазы.

- Остаточный азот.

- Компоненты остаточного азота и их происхождение.

- Гиперазотемия, виды гиперазотемий.

- Взаимосвязь обменов.

- Хромопротеины. Классификация. Роль хромопротеинов.

- Гемоглобин, строение, значение.

- Синтез и распад гемоглобина.

- Формы билирубина и их значения для диагностики.

- Взаимосвязь обменов.

5.3.2. Лабораторная работа

Определение билирубина в сыворотке крови.

Принцип метода. Связанный билирубин при взаимодействии с диазореактивом (диазофенилсульфоновая кислота) образует розовое окрашивание, интенсивность которого пропорциональна концентрации билирубина, вступающего в прямую реакцию. Кофеиновый реактив переводит несвязанный билирубин в растворимое состояние, благодаря чему он также реагирует с диазореактивом, образуя розовое окрашивание. По интенсивности этого суммарного окрашивания определяют концентрацию общего билирубина. А концентрацию не связанного билирубина определяют как разность между общим и связанным билирубином.

Ход работы. В 3 пробирки приливают реактивы по схеме:

Через 5-10 мин после прибавления диазореактива колориметрируют пробу на связанный билирубин (при более длительном стоянии пробы в реакцию вступает несвязанный билирубин, что искажает результат). Пробу на общий билирубин колориметрируют через 20 мин после добавления диазореактива. Колориметрирование проводят при зеленом светофильтре в кювете толщиной 0,5 см против контроля. Концентрацию общего и связанного билирубина определяют по калибровочному графику.

Нормальное содержание билирубина в сыворотке: общий – 1,7-20,5 ммоль/л, связанный – 0,86-4,3 мкмоль/л, свободный – 1,7-17,1 мкмоль/л.

Диагностическое значение определения билирубина сыворотки крови.

Причины, вызывающие гипербилирубинемию, различны. Желтуха появляется, когда уровень билирубина в крови превышает 43 мкмоль/л. Заболевания, вызывающие повышение связанного билирубина: вирусный гепатит, цирроз печени, опухоль печени и метастазы, жировая дистрофия.

Заболевания, вызывающие повышение несвязанного билирубина: гемолитическая анемия, пернициозная анемия, желтуха новорожденных.

5.4. Итоговый контроль знаний:

5.4.1. Вопросы для защиты лабораторной работы

1. Объясните термины: общий билирубин, свободный билирубин, связанный билирубин, прямой билирубин, непрямой билирубин, конъюгированный билирубин, некоъюгированный билирубин.

2. Как образуется свободный билирубин?

3. Зачем в данном методе используется кофеиновый реактив?

4. Почему пробу на связанный билирубин колориметрируют точно через 5-10 минут?

5. Каков принцип метода определения билирубина в сыворотке крови?

6. Как определяют концентрацию общего и связанного билирубина?

7. Назовите причины гипербилирубинемии.

8. Какова норма свободного, связанного и общего билирубина?

5.4.2. Ситуационные задачи

1.  У больного 43 лет, через 2 дня после подъема температуры до 38оС появилось желтушное окрашивание кожи и слизистых, моча потемнела, кал обесцветился. В крови уровень общего билирубина - 40 мкмоль/л, прямого 15 мкмоль/л. В моче обнаруживается уробилин и билирубин. Какой вид желтухи вы предполагаете?

2.  Больной жалуется на сильные боли в правом подреберье. Отмечается желтушность кожи и слизистых, зуд кожных покровов. Моча темная, кал обесцвеченный. В крови уровень общего билирубина 55 мкмоль/л, прямого - 40 мкмоль/л. В моче определяется билирубин. Вид желтухи? Активность каких ферментов поможет в диагностике заболевания?

3.  Опишите процесс получения глюкозы из триглицерида.

4.  Почему из жирных кислот нельзя образовать глюкозу?

5.  В биохимической лаборатории двум однофамильцам определили белок в плазме крови, при этом на бланке не указали инициалы. Содержание белка в одном анализе было 30 г/л, в другом – 100 г/л. У одного больного - обширные отеки, а у другого – пневмония. Укажите, кому принадлежит соответствующий анализ. Вывод обоснуйте.

5.4.3. Тесты

1. ВЫБЕРИТЕ ОДИН НЕПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.

ДЛЯ СИНТЕЗА ГЕМА НЕОБХОДИМ

1) АТФ;

2) сукцинил-КоА;

3) глицин;

4) пиридоксальфосфат;

5) Fe 2+.

2. В КРОВИ СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕГО БИЛИРУБИНА СОСТАВЛЯЕТ

1) 3,5-5,5 мкмоль/л;

2) 5,5-10,5 мкмоль/л;

3) 8,0-20,5 мкмоль/л;

4) 10,0-25,5 мкмоль/л;

5) 15,5-27,5 мкмоль/л.

3. СОДЕРЖАНИЕ СВЯЗАННОГО БИЛИРУБИНА СОСТАВЛЯЕТ

1) 5%;

2) 15%;

3) 25%;

4) 50%.

4. СОДЕРЖАНИЕ СВОБОДНОГО БИЛИРУБИНА СОСТАВЛЯЕТ

1) 5%;

2) 15%;

3) 25%;

4) 50%;

5) 75%.

5. СВОЙСТВА СВОБОДНОГО БИЛИРУБИНА:

1) токсичен;

2) нетоксичен;

3) плохо растворим в воде;

4) проникает через почечный фильтр;

5) не проникает через почечный фильтр.

6. СВОЙСТВА СВЯЗАННОГО БИЛИРУБИНА:

1) токсичен;

2) нетоксичен;

3) хорошо растворим в воде;

4) проникает через почечный фильтр;

5) не проникает через почечный фильтр.

7. ПРИЧИНЫ ГЕМОЛИТИЧЕСКОЙ ЖЕЛТУХИ:

1) серповидно-клеточная анемия;

2) вирусный гепатит;

3) желчно - каменная болезнь;

4) опухоль головки поджелудочной железы;

5) переливание несовместимой крови.

8. ПРИЧИНЫ ПАРЕНХИМАТОЗНОЙ ЖЕЛТУХИ:

1) хронические гепатиты, циррозы;

2) вирусный гепатит;

3) желчно - каменная болезнь;

4) отравление гепатотоксическими ядами;

5) переливание несовместимой крови.

9. ПРИЧИНЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЖЕЛТУХИ:

1) серповидно-клеточная анемия;

2) вирусный гепатит;

3) желчно-каменная болезнь;

4) опухоль головки поджелудочной железы;

5) переливание несовместимой крови.

10. СВЯЗАННЫЙ БИЛИРУБИН ОБРАЗУЕТСЯ В ПЕЧЕНИ ПУТЕМ КОНЪЮГАЦИИ С

1) глюкуроновой кислотой;

2) гиалуроновой кислотой;

3) глюкозой;

4) аскорбиновой кислотой;

5) гепарином.

6. Домашнее задание для уяснения темы занятия

(смотрите методические указания к занятию №6)

7. Рекомендации по выполнению НИРС на занятии

7.1. Проделать лабораторную работу и сделать выводы.

7.2. Подготовить доклад на тему

- патобиохимия желтух.

Занятие № 6

1. Тема: «Гормоны. Характеристика отдельных гормонов. Биохимическая диагностика сахарного диабета и его осложнений. Тестовый контроль по всему курсу биохимии»

2. Форма организации занятия: лабораторное занятие.

3. Значение темы: Данная тема является основой для понимания механизмов регуляции в организме и потребуется для изучения курсов патологии, фармакологии и экстремальной медицины. Сахарный диабет – одна из самых распространенных болезней в мире. В основе этой болезни лежит инсулиновая недостаточность, результатом которой является нарушение обмена веществ и многочисленные осложнения. На разработку методов лечения человечество затратило колоссальные средства, но до сих пор сахарный диабет остается неизлечимой болезнью

4. Цели обучения:

- общая: обучающийся должен обладать общекультурными компетенциями ОК-1, ОК-5 и профессиональными компетенциями ПК-1, ПК-48.

- учебная:

знать: механизмы внутриклеточной регуляции; понятие о дистантных регуляторах: классификация, механизм действия; характеристика гормонов гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы, надпочечников; характеристика гормонов, производных полиненасыщенных жирных кислот.

уметь: определять глюкозу в крови и моче, холестерин, ЛПНП, серогликоиды в сыворотке крови, кетоновые тела в моче; анализировать полученные лабораторные данные; решать ситуационные задачи;

владеть: приемами работы на фотоэлектроколориметре (КФК), центрифуге, термостате.

5. План изучения темы:

5.1. Контроль исходного уровня знаний.

5.1.1. Тесты:

1. МЕХАНИЗМАМИ КЛЕТОЧНОЙ АУТОРЕГУЛЯЦИИ ЯВЛЯЮТСЯ:

1) мембранный;

2) изменение активности ферментов;

3) изменение количества ферментов;

4) изменение концентрации метаболитов.

2. МЕМБРАНЫ ВЫПОЛНЯЮТ СЛЕДУЮЩИЕ ФУНКЦИИ:

1) делят клетку на отсеки (органоиды);

2) обладают избирательной проницаемостью;

3) к ним прикрепляются ферменты, в результате образуются ферментативные цепи;

4) защищают клетку от внешних воздействий.

3. СУБСТРАТОМ АДЕНИЛАТЦИКЛАЗЫ ЯВЛЯЕТСЯ

1) ГТФ;

2) ЦТФ;

3) АТФ;

4) гликоген.

4. ЦАМФ ЯВЛЯЕТСЯ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИМ АКТИВАТОРОМ

1) гексокиназы;

2) пируваткиназы;

3) протеинкиназы;

4) аденилатциклазы.

5. ГЛЮКАГОН ВЫЗЫВАЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ:

1) усиливает распад гликогена;

2) усиливает ГНГ;

3) усиливает липолиз;

4) тормозит липолиз;

5) усиливает синтез кетоновых тел;

6) тормозит ГНГ;

7) усиливает окисление жирных кислот.

6. ПРИ ГИПЕРСЕКРЕЦИИ СТГ У ДЕТЕЙ ВОЗНИКАЕТ

1) микседема;

2) акромегалия;

3) гигантизм;

4) нанизм.

7. ГОРМОНАМ СВОЙСТВЕННЫ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

а) гормональный эффект реализуется через белковые рецепторы и внутриклеточные посредники

б) гормоны оказывают своё действие в незначительных количествах

в) гормоны оказывают своё действие путем усиления синтеза ферментов de novo или изменяя их активность

г) гормоны не являются веществами органической природы

д) железы внутренней секреции и продуцируемые ими гормоны составляют систему с прямой и обратной связями

Выберите правильную комбинацию ответов:

1) б, в, г, д

2) а, б, г

3) б, в, д

4) а, б, в, д

5) б, в

8. ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ АЦЕТИЛ-КОА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В:

1) цикле Кребса;

2) синтезе холестерина;

3) синтезе кетоновых тел;

4) синтезе жирных кислот.

9. ПРИ ГИПОТИРЕОЗЕ НАБЛЮДАЕТСЯ

1) увеличение скорости синтеза белков;

2) снижение основного обмена;

3) похудение;

4) мышечная слабость.

10. КАТЕХОЛАМИНЫ АКТИВИРУЮТ:

1) синтез гликогена;

2) распад гликогена;

3) глюконеогенез;

4) пентозофосфатный путь;

5) гликолиз;

6) гликогенолиз.

11. РАЗВИТИЮ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА СПОСОБСТВУЮТ:

1) ПГЕ;

2) ПГF;

3) тромбоксаны;

4) простациклины;

5) лейкотриены.

5.2. Основные понятия и положения темы

Задача регуляторных систем – сохранение гомеостаза. Обязательным для регуляции является наличие прямых и обратных связей, с помощью которых осуществляется интеграция и координация. Интеграция – это объединение элементов системы в единое целое.

Координация (соподчинение) – это подчинение менее важных элементов системы более важным элементам. Интеграция и координация – это две стороны процесса регуляции.

Различают:

1.  Внутриклеточную регуляцию (ауторегуляцию).

2.  Дистантную регуляцию (межклеточную).

Механизмы клеточной ауторегуляции

Компартментализация (мембранный механизм)

Роль мембран состоит в следующем:

а) мембраны делят клетки на отсеки и в каждом из них осуществляются свои процессы;

б) мембраны обеспечивают активный транспорт и регулируют потоки молекул в клетке и из клетки;

в) в мембраны встроены ферменты;

г) мембраны защищают клетку от внешних воздействий.

Воздействием на функции мембран клетка может регулировать тот или иной процесс.

Изменение активности ферментов.

Механизмы изменения активности ферментов:

а) аллостерический;

б) химическая модификация;

в) взаимодействие белок-белок;

г) конкурентное ингибирование.

Изменение количества ферментов путем воздействия на биосинтез белков (индукция и репрессия белков).

Классификация межклеточных регуляторов

Анатомо-физиологическая (по способу доставки регулятора к мишени):

а) Гормоны – межклеточные регуляторы, доставляемые к клеткам-мишеням током крови. Вырабатываются в эндокринных железах или рассеянных железистых клетках.

б) Нейрогормоны вырабатываются нервными клетками и выделяются в синаптическую щель, то есть в непосредственной близости от клетки-мишени. Нейрогормоны делятся на медиаторы и модуляторы. Медиаторы обладают непосредственным пусковым эффектом. Модуляторы изменяют эффект медиаторов. Примерами медиаторов являются ацетилхолин и норадреналин; модуляторов – g-аминомасляная кислота, дофамин и другие.

в) Локальные гормоны – это межклеточные регуляторы, действующие на близлежащие к месту их синтеза клетки. Локальные гормоны выделяются в межклеточную жидкость. Пример: гормоны, производные полинена-сыщенных жирных кислот.

Классификация по широте действия:

а) Гормоны универсального действия действуют на все ткани организма (например, катехоламины, глюкокортикостероиды).

б) Гормоны направленного действия действуют на определенные органы-мишени (например, АКТГ действует на кору надпочечников).

Классификация по химическому строению:

а) Белково-пептидные гормоны:

- олигопептиды (кинины, АДГ);

- полипептиды (АКТГ, глюкагон);

- белки (СТГ, ТТГ, ГТГ).

б) Производные аминокислот:

- катехоламины и йодтиронины - образуются из тирозина;

- ацетилхолин - образуется из серина;

- серотонин, триптамин, мелатонин - образуются из трипто-фана.

в) Липидные гормоны:

- стероидные гормоны (гормоны коры надпочечников и поло-вые гормоны);

- производные полиненасыщенных жирных кислот (проста-гландины, тромбоксаны, лейкотриены).

Механизмы действия межклеточных регуляторов

Все межклеточные регуляторы (в дальнейшем, гормоны) управляют только путем вмешательства в ауторегуляцию клетки. Обязательным участником гормонального влияния является рецептор.

Рецепторы – это белковые молекулы, специфически связывающие данный гормон, в результате чего возникает какой-либо эффект.

Гормон начинает свое действие с соединения с рецептором, образуя гормон-рецепторный комплекс.

Гормон и рецептор имеют одинаковое значение. Эффект зависит от каждого из них в равной степени.

Рецепторы могут находиться внутри клетки, а также на клеточной мембране.

Механизм действия гормонов через внутриклеточные рецепторы

Гормон проникает в клетку, связывается с рецептором. Образованный таким образом гормон-рецепторный комплекс перемещается в ядро и действует на генетический аппарат клетки. В результате меняется процесс транскрипции, а в дальнейшем, синтез белков. Таким образом, данные гормоны влияют на количество ферментов в клетке.

Механизм действия гормонов через рецепторы плазматических мембран

В этом случае гормон не проникает в клетку, а взаимодействует с рецептором на поверхности мембраны. Далее, возможны два варианта событий:

1. Первый вариант – с рецептором связан фермент, который из специфического субстрата образует второй посредник. Второй посредник

далее связывается со своим рецептором в клетке. Чаще всего рецептором посредника является протеинкиназа, которая за счет фосфата АТФ, фосфорилирует белки. В результате изменяются их свойства, возникает биохимический и физиологический эффект.

2. Второй вариант – рецептор связан не с ферментом мембраны, а с ионным каналом. При связывании гормона с рецептором, канал открывается, ион поступает в клетку и выполняет функции второго посредника.

Хорошо изученными вторыми посредниками являются циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) и Ca2+.

Механизм действия гормонов через цАМФ

Когда соответствующий гормон связывается с рецептором, в мембране активируется фермент аденилатциклаза, который из АТФ образует цАМФ. цАМФ является аллостерическим активатором протеинкиназы, которая фосфорилирует белки и изменяет их свойства. Например, фосфорилирование фосфорилазы приводит к повышению ее активности, а фосфорилирование гликогенсинтетазы – к снижению. цАМФ расщепляется до АМФ фосфодиэстеразой.

Содержание цАМФ в клетке увеличивают: глюкагон, катехоламины (через b-рецепторы), антидиуретический гормон, гистамин (Н2-рецепторы), простагландин-Е, простациклин, тиреотропный гормон, АКТГ, холерный токсин.

Содержание цАМФ в клетке снижают: ацетилхолин (М-холинорецепторы), катехоламины (a2-рецепторы), соматостатин, ангиотензин-II, опиаты, коклюшный токсин.

Функции цАМФ

Как второй посредник участвует в регуляции:

§  проницаемости мембран;

§  синтеза макромолекул;

§  активности ферментов;

§  процессов деления;

§  в нейронах – увеличения возбудимости;

§  в сердце – стимуляции;

§  в гладких мышцах – расслабления;

§  в железах – увеличения секреции;

§  изменения иммунных реакций;

§  дезагрегации тромбоцитов.

Механизм действия гормонов через Са2+

В невозбужденной клетке концентрация кальция 10-7М. При возбуждении концентрация кальция возрастает до 10-6–10-5М. Источниками кальция для этого являются: межклеточная жидкость (содержание кальция – 10-3М), эндоплазматический ретикулум (тоже содержание кальция – 10-3М).

Когда гормон связывается с рецептором, в мембране открывается кальциевый канал. В результате содержание кальция в клетке возрастает. Кальций связывается с белком клеток – кальмодулином, образуется комплекс, который может действовать непосредственно на белки, вызывая эффекты, или действовать на кальмодулин-зависимую протеинкиназу. Эта протеинкиназа фосфорилирует белки, в результате изменяются их свойства.

Са2+ в качестве второго посредника выполняет те же функции, что и цАМФ, за исключением того, что в гладких мышцах вызывает сокращение, тромбоцитах – агрегацию.

Содержание кальция в клетке повышают: катехоламины через a1-рецепторы, ацетилхолин через М-холинорецепторы, гистамин через Н1-рецепторы, тромбоксан, ангеотензин-II.

Механизм регуляции эндокринных желез через гипоталамус-гипофиз

Когда концентрация периферического гормона в крови снижается, тогда из гипоталамуса выделяются либерины, которые действуют на гипофиз и стимулируют освобождение тропинов. Тропины действуют на периферические железы и усиливают освобождение из них гормонов, концентрация которых возрастает. Это фиксируется рецепторами гипоталамуса. Он прекращает освобождение либеринов, но усиливает выброс статинов, которые тормозят гипофиз.

Белково - пептидные гормоны

1.  Либерины, статины, андидиуретический гормон, окситоцин – гормоны гипоталамуса.

2.  Тропины (соматотропин, тиреотропин, кортикотропин, фоликулостимулирующий, лютеонизирующий, пролактин) – гормоны гипофиза.

3.  Тиреокальцитонин – гормон щитовидной железы.

4.  Паратгормон - гормон паращитовидной железы.

5.  Тимозин – гормон тимуса.

6.  Инсулин – гормон В-клеток поджелудочной железы.

7.  Глюкагон – гормон А-клеток поджелудочной железы.

8.  Гастрин, секретин, холецистокинин, энтерогастрон – гормоны ЖКТ.

9.  Гормоны предсердий.

10.  Факторы роста клеток, нервов, сосудов.

11.  Ангиотензин-II, кинины – гормоны крови.

Соматотропный гормон (СТГ, гормон роста)

СТГ – простой белок (молекулярная масса 21000). Обладает высокой видовой специфичностью.

СТГ выполняет следующие функции:

1.  Стимулирует синтез белка на уровне транскрипции и трансляции;

2.  Активирует триглицеридлипазу, окисление жирных кислот;

3.  Стимулирует освобождение глюкагона, что приводит к гипергликемии.

Выработку СТГ усиливает соматолиберин, снижает – соматостатин.

Действие СТГ на клетки осуществляется через цАМФ и ростстимулирующие факторы (соматомедины).

Патология, вызванная нарушением образования СТГ.

1.  Акромегалия возникает при избыточном образовании СТГ у взрослого человека. Признаки: чрезмерный рост костей рук, ног и лица, мягких тканей носа, губ, подбородка, волос на теле.

Акромегалия обычно обусловлена наличием опухоли аденогипофиза или снижением выработки статинов.

2.  Гигантизм развивается при гиперсекреции СТГ у людей до завершения окостенения. Происходит общий чрезмерный рост скелета; некоторые больные достигают роста 210-240 см и более.

3.  Гипофизарная карликовость (нанизм) наблюдается при гипосекреции СТГ в детском возрасте. Карлики обычно не имеют признаков деформации скелета, не страдают умственным недоразвитием. Рост взрослого человека 110-130 см.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6