III. Гормоны

В организме многоклеточных животных насчитывается примерно 10¹⁵ клеток, дифференцированных приблизительно на 200 клеточных типов, формирующих высокоспециализированные ткани, органы и системы. Такая степень множественности, дифференциации и специализации составляющих компонентов требует высокого уровня их интеграции и координации. В организме человека существует система внутренних связей, которая обеспечивает передачу информации от одной клетки к другой в одной и той же ткани или между разными тканями.

В передаче информации между клетками в многоклеточных живых организмах, принимают участие три системы:

- центральная нервная система (ЦНС);

- эндокринная;

- имунная.

Общий способ передачи информации во всех названных системах - химический. Посредниками при передаче информации могут быть сигнальные молекулы. К таким сигнальным молекулам относятся: нейромедиаторы, антитела (иммуноглобулины), гормоны и др.

В состав эндокринной системы входят:

1) эндокринные железы, секретирующие гормоны;

2) гормоны и различные пути их транспорта;

3) органы или ткани-мишени, отвечающие на действие гормонов. Эндокринная система организма поддерживает постоянство физико-химических параметров внутренней среды (гомеостаз), необходимое для нормального протекания физиологических процессов.

Гормоны - это биологически активные вещества органической природы, которые синтезируются в малых количествах в специализированных клетках эндокринной системы и через циркулирующие жидкости (например, кровь) доставляются к клеткам-мишеням, где оказывают регули­рующее влияние на обмен веществ.

Гормоны обладают некоторыми общими свойствами:

1) не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии;

2) являются высокоспецифичными веществами по отношению к клеткам-мишеням, имеющим рецепторы для данного гормона;

3) являются высокоэффективными веществами, т.е. обладают очень высокой биологической активностью при очень низких концентрациях (около 10^-6 - 10^-11 моль/л).

Отличительными признаками гормонов от других сигнальных молекул являются:

1. Синтез гормонов происходит в особых клетках эндокринной системы. При этом синтез гормонов является основной функцией эндокринных клеток.

2. Гормоны секретируются в кровь, чаще в венозную, иногда в лимфу. Другие сигнальные молекулы могут достигать клеток-мишеней без секреции в циркулирующие жидкости.

3. Телекринный эффект (или дистантное действие) - гормоны действуют на клетки-мишени на большом расстоянии от места синтеза.

Таким образом, гормоны интегрируют обмен веществ, т.е. регулируют соподчиненность и взаимосвязь разнообразных химических реакций в различных органах и тканях и организме в целом.

III.1. Номенклатура и классификация гормонов

В настоящее время описано и выделено около 200 различных гормонов из разных многоклеточных организмов. Несмотря на то, что химическая природа почти всех извест­ных гормонов выяснена в деталях (включая первичную струк­туру белковых и пептидных гормонов), до настоящего времени не разработаны общие принципы их номенклатуры и классификации.

Поскольку химические наименования многих гормонов, основанные на их точной химической структуре, были бы очень громоздкими, бо­лее распространены общеупотребительные (тривиальные) названия гормонов. Принятая номенклатура отражает либо источник происхождения гормона (например, инсулин от лат. островок), либо его функцию (например, пролактин, вазопрессин).

В зависимости от положенного в основу признака различают несколько типов классификации гормонов. Гормоны можно классифицировать по:

• растворимости (липофильные – растворимые в жирах – это стероидные и тироидные гормоны, гидрофильные – растворимые в воде – это белковые гормоны, некоторые гормоны – производные аминокислот);

- механизму передачи сигнала (гормоны, взаимодействующие с внутриклеточными рецепторами, и гормоны, взаимодействующие с рецепторами, расположенными на плазматической мембране клетки);

- названию желез внутренней секреции, где синтезируется данная группа гормонов.

• химическому составу;

По химическому составу гормоны можно классифицировать по трем классам (табл.5-7):

1. Белково-пептидные гормоны;

2. Производные аминокислот;

3. Стероидные гормоны.

К первому классу относятся гормоны химическая структура которых представлена полипептидами. Местом их биосинтеза служат нейросекреторные клетки мозга, гипоталамус, гипофиз, щитовидная и паращитовидная железы, поджелудочная железа, печень и слизистая органов пищеварения.

Ко второму классу относятся тироксин, адреналин, норадреналин и др., Синтезируются они в мозговом слое надпочечников, в эпифизе, а также в щитовидной железе.

К третьему классу относятся гормоны, являющиеся производными стеролов. Общим для всех стероидов является наличие стеранового ядра, которое представлено на рисунке.

По количеству углеродных атомов стероиды отличаются друг от друга:

С₂₁ - гормоны коры надпочечников и прогестерон;

С₁₉ - мужские половые гормоны - андрогены и тестостерон;

С₁₈ - женские половые гормоны - эстрогены.